液压挖掘机正铲斗杆机构初步分析-余同希

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1、头值.‘压挖掘机本心瘫刀步通弘正铲斗杆构析余同希。阻力a液压挖掘机正铲工作装置主要用来挖掘停可以理解为单位斗容量所需的挖掘功。4,当挖掘对象的土壤等级和铲斗机面以上较坚硬的土壤或爆破后的岩石因()式说明此,,。容量确定时,,而用正铲挖掘时以斗杆油缸的动作为主其所需的挖掘功亦随之确定、。,与铲斗宽度b切削厚度C都无关对液压正铲来说铲斗油缸主要起调节铲斗铲,实际挖掘过程中,挖掘阻力的大小和方向挖角度和挖完后充斗的作用动臂油缸主要起,均cr调节挖掘位置和挖完后提升以便回转卸载的作随机地变化故和劝都应看成是统计平均。。用,值所以液压正铲挖掘机斗杆油缸

2、是主要的工作油,,缸斗杆运动机构是主要的工作机构,油缸力矩和油缸功其有关参数的选择对挖掘性能影响很大必须。正铲液压挖掘机斗杆油缸的推力为予以重视.d“n二(5)挖掘力和挖掘功4目n前普遍认为挖掘阻力近似地作用在斗尖式中斗杆油缸数,d—油缸内径上并可将其按挖掘轨迹的切向和法向分解为,二,—切向阻力P和法向阻力P其大小分别为p油缸工作压力。P,=abe(—,1)当斗杆油缸工作时斗尖的挖掘轨迹是以。,,LP一劝P(2)动臂与斗杆连接铰点B为圆心以该点到斗尖a,,。式中一一挖掘比阻力由实验确定(公D的长度BD=y为半径的圆弧(图1)斤“/厘米)b铲斗

3、的宽度(厘米)。—切削厚度(厘米)—,冲系数由实验确定若不—计土壤的疏松系数和铲斗的装满系,为了在某一挖掘行程Lm中能装满铲斗,数应有beL二=q(3)m式中L使铲斗装满的挖掘行程(米)如果忽略斗杆BC及铲斗CD的自重(实q—铲,B斗的标准容量(米)际计算表明自重对点的力矩一般不超过挖—13,将()式和()式联立得出掘阻力矩的10~20%)由对B点的力矩平衡tpL。=aq(4)方程可得:,t·此式说明在挖掘过程中只有克服P才做Pre=MB6=S(),。,tmr,功而克服P不做功PL是克服挖掘阻力式中BD的长度它不但与斗杆长BC,。挖掘比—CD

4、,装满铲斗所需做的总功简称挖掘功及铲斗长有关还与它们的一15一丫夹角有关。‘,。·。、5q一/‘8一8。吨来e,。凸‘斗杆油缸对B点的力臂它随日笋万号—。角(即随斗杆的转动)而变化此式是设计该机斗杆油缸的主要依据M:B,斗杆油缸对点的力矩简称油—缸力矩斗杆油缸的设计,即设斗杆油缸由最小长度伸至最大长度根据式(10)设计的油缸仍可能是多种多。。二一二i。,伸长△乙=乙乙时p角的相应变化量,,△乙小),也样的可以取粗短的油缸(s大:一m。。△p、6,一且。母则从()式对p角积分可以取细长的油缸(S小川大):,,得从生产率来看只要S川值一定无论是,

5、二。、_。。,:月二ax粗短油缸还是细长油缸完成一个总挖掘行程口·,Prd目=、Sed俘=Md日(7),l二i。硬,.。。,。所需要的液压油总容积都是一样的因此完成吞口一个挖掘,。、a,行程的总时间都一样在这方面可以尸,,·。而Prdp二prd日=pL,说没有差别{二,。8。盖,1月,从构件受力来看(见图2)假定粗短油·,‘,s·dp一Sd‘一S“缸的作用力是S细长油缸的作用力是S粗l刀二。,、l;二短的油缸推力大,:.5>S’。注意到‘::a。。a:A乙八乙=C月od目=M。d卜=MB·A片。lM、J。,。刀因此(7)式也就是,·pL=S△

6、乙=应,△母(8)式中氏Pt的当量值挖掘过程中-—L在整条挖掘轨迹上的总挖掘行程,—。觅油缸力矩M的当量值为了—,,提高生产率减少系统发热应要求装满L二L,铲斗的挖掘行程比总挖掘行程小,图2例如在设计时可建议取,S△乙一s’‘,,要使油缸功为常数即创就应有一3L(9)Sa一S‘C1%、万(1)8)、,B点引起垂直于BC方向的支反力分别与((4)式比较则知在.一.一c一。’·。,b。‘,n,。qi。)为互二旦5i动和S。inoBC梁s一(上。。‘r!地辱岁了‘bb石注意到△乙,1的最大弯矩分别为S正是油缸功所以(0)式就.___.是不计自重,

7、不计效率时油缸功与挖掘功的关M=鱼望达5,in。,。系可以作为设计斗杆油缸的主要依据.,11.6“_s,,in。,例如国产WY60型米正铲液压挖和a二业卫匕M益,,ab掘机挖掘对象定为巩级土壤可取一3公”一“,M(b一b一e)esb一。斤/厘米30吨/米于是挖掘功为<1(12)一aa一a,·.·sbpI。“q念‘16345M)==30吨/米米一吨二、,,这表明M硫

8、油缸方案合理但是油缸若,,e。。二=18过于细长缸杆行程太大会受到压杆稳定性h()。,,H二的限制此外选择缸径时当然还应考虑系对应于最大力臂的位置的几何参数为。,列