正鏟單斗液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)

作裝置設(shè)計(jì)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)專 業(yè)105姓 名劉祖兵號(hào)230指導(dǎo)教師陳立新105、、簡(jiǎn)介的土動(dòng)形式。其特點(diǎn)是“前進(jìn)向上，強(qiáng)制切土”。力大，能開停面以上的土，宜用于開2m的干燥基坑，的比同當(dāng)量的反的的要大些，其直接決定其范圍和能力。數(shù)據(jù)與要求D容量深度高度半徑卸載高度1、繪制構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，確定構(gòu)的自由度，對(duì)其驅(qū)動(dòng)油缸在幾種1、繪制構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，確定構(gòu)的自由度，對(duì)其驅(qū)動(dòng)油缸在幾種況下的運(yùn)動(dòng)繪制2、根據(jù)所提供的參數(shù)，對(duì)構(gòu)進(jìn)行尺度綜合，確定構(gòu)各個(gè)桿的度；3、用SOLIDWORKS對(duì)行構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，構(gòu)的、度、和度線圖。4，其、5、在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室用構(gòu)綜合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案的可行性。完成日期4年3月6日 指導(dǎo)教師 陳新 、概述正鏟挖掘機(jī)的開挖方式根據(jù)開挖路線與汽車相對(duì)位置的不同分為正向開挖、側(cè)向裝土以及正向開挖、后方裝土兩種，前者生產(chǎn)率較高。正鏟的生產(chǎn)率主要決定于每斗作業(yè)的循環(huán)延續(xù)時(shí)間。為了提高其生產(chǎn)率，除了工作面高度必須滿足裝滿土斗的要求之外，還要考慮開挖方式和與運(yùn)土機(jī)械配合。盡量減少回轉(zhuǎn)角度，縮短每個(gè)循環(huán)的延續(xù)時(shí)間。反鏟的開挖方式可以采用溝端開挖法，即反鏟停于溝端，后退挖土，向溝側(cè)棄土或裝汽車運(yùn)走，也可采用溝側(cè)開挖法，即反鏟停于溝側(cè)，沿溝邊開挖，它可將土棄于距離溝較遠(yuǎn)的地方，如裝車則回轉(zhuǎn)角度較小，但邊坡不易控制.單斗液壓挖掘機(jī)的正鏟結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由動(dòng)臂、斗桿、鏟斗、動(dòng)臂油缸、斗壓正鏟挖掘機(jī)桿油缸、鏟斗油缸等組成。鏟斗的斗底利用液壓缸來開啟，斗桿是鉸接在動(dòng)臂的頂端，由雙作用的斗桿油缸使其轉(zhuǎn)動(dòng)。斗桿油缸的端鉸接在動(dòng)臂上，另端鉸接在斗桿上。其鉸接形式有兩種：種是鉸接在斗桿的前端；另種是鉸接在斗桿的尾端。動(dòng)臂均為單桿式，頂端呈叉形，以便與斗桿鉸接。動(dòng)臂有單節(jié)的和雙節(jié)的兩種。單節(jié)的動(dòng)臂有長(zhǎng)短兩種備品，可根據(jù)需要更換。雙節(jié)的動(dòng)臂則由上、下兩節(jié)拼裝而成，根據(jù)拼 圖壓正鏟挖掘機(jī)裝點(diǎn)的不同，動(dòng)臂的工作長(zhǎng)度也不同。二、正鏟挖掘機(jī)自由度計(jì)算根據(jù)圖所示的挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，我們可以對(duì)其自由度進(jìn)行計(jì)算。通過對(duì)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖的分析，可以看出該工作裝置有9根桿件組成,其中包含二、正鏟挖掘機(jī)自由度計(jì)算根據(jù)圖所示的挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，我們可以對(duì)其自由度進(jìn)行計(jì)算。通過對(duì)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖的分析，可以看出該工作裝置有9根桿件組成,其中包含12個(gè)運(yùn)動(dòng)副，即9個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，3移動(dòng)副，共包含12自由度計(jì)算：Ⅲ級(jí)或密度為的土壤時(shí)，代表該登記Ⅲ級(jí)或密度為的土壤時(shí)，代表該登記最大最大高度工作裝置處于最大舉升高度時(shí)，鏟齒尖到停地面的距最大最大半徑在縱向中心平面上鏟齒尖離器回轉(zhuǎn)中心的最大最大深度動(dòng)臂處在最低位置，且齒尖，鏟與桿鉸點(diǎn)，最大深度動(dòng)臂處在最低位置，且齒尖，鏟與桿鉸點(diǎn)，桿與最大卸載高度動(dòng)臂桿處于最大舉升高度，翻轉(zhuǎn)卸土，齒尖處在最低位置時(shí)，齒尖到停面的距離。2構(gòu)該位置時(shí)，齒尖到停面的距離。2構(gòu)該工作裝置為正鏟裝置，采用如下結(jié)構(gòu)方案（1）采用整體式彎動(dòng)臂，動(dòng)臂油缸下置式。（2）采用整體式桿。（3）動(dòng)臂與桿的長(zhǎng)度比，即特性。（4）油缸最大長(zhǎng)度與最小長(zhǎng)度的長(zhǎng)度比：，表示驅(qū)動(dòng)油缸 。（5）鏟時(shí)與停面的所成的為 ，其中。q(m) (m) (m)H(m)5q(m) (m) (m)H(m)。下表正液壓：（（范圍）品牌mmmmPC1250-74（）邦立重CED750-7（）邦立重CED650-64（）邦立重CE750-7（）邦立重CE650-64（）其中邦立重CED750-7和邦立重CED650-6是電動(dòng)液壓這里也不考慮。經(jīng)過對(duì)比邦立重CE650-6與題目最接近所以這里我選擇邦立重CE650-6設(shè)計(jì)。整重量46整重量46最大mm8260最大mm2440最大mm9240最大mm6630桿最大推壓力kN243最大破碎力kN表2230[2]中式1-3可：相關(guān)系相關(guān)系數(shù)當(dāng)與成大角（即）時(shí)的大：得 合 當(dāng)與成大角（即）時(shí)的大：4、的角及A根據(jù)3及知：點(diǎn)A的橫坐標(biāo) 縱坐標(biāo) 根據(jù)3及知：鏟：角：公式（2）知：BC5BC5、鏟斗的轉(zhuǎn)角范圍確定根據(jù)最大挖掘半徑高度確定根據(jù)最大挖掘卸載高度確定3及3及并且則整理得并且、仿真以下截圖為用SolidWorks做的三維建模SolidWorkss。下截圖只要鏟斗運(yùn)行軌跡。經(jīng)過得到下：Dy坐標(biāo)值A(chǔ)（00）AD設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為液壓挖掘機(jī)設(shè)計(jì)重要組成部分，設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足挖掘機(jī)工作循環(huán)所需全部技術(shù)要求，且靜動(dòng)態(tài)性能好、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作安全可靠、壽命長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)性好、使用維護(hù)方便。其中液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為挖掘機(jī)總體設(shè)計(jì)一部分，必須要滿足整機(jī)工作要求，并要求進(jìn)行相關(guān)參數(shù)計(jì)算與分析驗(yàn)證，選取合適的各液壓元件。液壓挖掘機(jī)工況分析液壓挖掘機(jī):動(dòng)臂升降、斗桿收放、鏟斗裝卸、()不需全功率驅(qū)動(dòng)以外，其它都是液壓挖掘機(jī)主要?jiǎng)幼?，要考慮全功率驅(qū)動(dòng)。挖掘機(jī):、鏟、鏟業(yè)升起卸載操縱、鏟卸載.液壓缸主要幾何尺寸計(jì)算各驅(qū)和傳系統(tǒng)包括：發(fā)、液壓泵、液壓馬達(dá)、電液比例換向閥、動(dòng)缸、缸及齒輪傳。本設(shè)計(jì)主要對(duì)缸進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)。液壓缸內(nèi)徑尺寸與活塞直徑確定由表、表可知大型液壓系統(tǒng)在最大推壓力F =243KN鏟最大破推碎力F =230KN前提考慮到鏟容量為破

3P＝×06

PFa bAA1 21。a由表,P＝×106P1。a負(fù)載負(fù)載5000～10003000～<5000 F/N 10000 30000 50000力<12445>57p/MPa主型選行壓力主型

業(yè)械 液壓機(jī)床型中、大組磨床

輔助龍門刨拉床床 構(gòu) 重型械構(gòu)23～588～1010～1620～32p/Mpa表執(zhí)行元件背壓力系統(tǒng)類型系統(tǒng)類型簡(jiǎn)單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)背壓力/Mpa～回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng)～回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng)～用補(bǔ)油泵的閉式回路～回油路較復(fù)雜的工程機(jī)械回油路較短，且直接回油箱～3可忽略不計(jì)由于是差動(dòng)式單桿連接，所以活塞桿直徑d與缸筒直徑D的關(guān)系為d=。根據(jù)公式1A F1P

1.2

=cm2P 1 (30 )1062 24A/4A/1當(dāng)按 －3將這些直徑圓整成就近標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)得：m,d，由此求得液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積為

，A2/4

A (D2

d2)/42（2） 液壓缸行程的確定2液壓缸行程主要依據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求而定。但為了簡(jiǎn)化工藝和降低成本，應(yīng)盡量采用 GB/T2348-1993標(biāo)準(zhǔn)的液壓缸行程，則根據(jù)技術(shù)要求，行程為 900mm。.液壓缸構(gòu)的計(jì)算（1）缸筒的計(jì)算yD/時(shí)，液壓缸缸筒筒計(jì)，公式：y

PD]yy6aP≥≥6aPPP=。yy y yD液缸體材料的許用應(yīng)（）b(Mpa)bn安全系數(shù)n～n45的許用應(yīng)一般都取

] bnb則

1102110

液缸油口直徑的計(jì)算

D1=130mm。0液v和油口最高液流速度v而定公式如0下：式中 d 液缸油口直徑0D缸內(nèi)徑v液缸最大輸出速度(m/min)

d v/v0 00v根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》00同時(shí)對(duì)于單桿油塞式液差動(dòng)聯(lián)接時(shí)活塞的外伸速度為:Qv 60 QA3式中 v液缸差動(dòng)聯(lián)接時(shí)活塞外伸的速度可視為油口液流的速度(m/min)Qv泵流量(m3)EvQ＝2837L/v:

A d23 43d(m) A 4d3

1027)0d 0d0

62m，M16×(GB/,

4kF0Zd 2=0

k1kFd0=1kk=1k1:,k1=d0d0=16mmd1d1=d0＝z24

0.2zd345[σ]=110Mpa：n n

2

aL=dL630mmd=63mm[λ[λ]≤100。

≤[λ]

4630/

10

件1.液壓泵選擇Pp1

30Mpa

q 4002L/Pv1 p

q 350L/NB3-G20Fv222.p=P q P qw p1 v1 pp

v2=3.執(zhí)行構(gòu)的順序部件運(yùn)速度、以及換頻輸出矩等。額定來應(yīng)使適當(dāng)?shù)陀跇?biāo)明額定值對(duì)以按照標(biāo)明公稱依曲線來確定。裝與出方裝以及及來確定。需配行結(jié)構(gòu)形。一般按照系統(tǒng)工作需要來確定形。.其他元件選擇膠選擇根據(jù)工作力和按公得子內(nèi)徑選擇膠尺寸規(guī)格。高膠工作力對(duì)不正常使用20%；對(duì)于使用頻繁經(jīng)常扭變40%。膠在使用及設(shè)計(jì)中應(yīng)主要下列事項(xiàng)：）一段直部此段長(zhǎng)不應(yīng)小于外徑兩倍。%膠安裝是應(yīng)不發(fā)生扭變形于安裝可長(zhǎng)。膠接頭應(yīng)在內(nèi)避免兩時(shí)膠受力。膠應(yīng)避免與部接和摩擦免子損壞。非橡膠道選擇本系統(tǒng)路很復(fù)雜取其中主要幾條來計(jì)算按照公1130 q1130 qq－體流量－流速吸sss對(duì)于回油≤~s。通過下公算出道內(nèi)徑：4q4qvq

(