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在设计动臂机构及选用动臂油缸时,应考虑到动臂液压缸作用力之要求,要求应保证反铲作业过程中在任何位置上都能提起带有满载斗的工作装置到达铲斗高和铲斗远的位置。计算时,可选用下述三个位置:从铲斗大挖深处提起满载斗;从铲斗大挖远处提起满载斗;从铲斗大卸高处提起满载斗。动臂液压缸应有足够的闭锁力,保证斗杆或铲斗挖掘力充分发挥本文采用动臂缸置于动臂上方,且动臂为整体直动臂的方案。
2.3.2 斗杆机构
确定斗杆液压缸铰点位置、行程及力臂比时应当考虑以下因素:
1.保证斗杆液压缸产生足够的斗齿挖掘力。一般来说希望液压缸在全行程中产生的挖掘力始终大于正常挖掘阻力;液压缸全伸全缩时的作用力都应足以支撑满载斗和斗杆静止不动;液压缸作用力臂铲斗大时产生的挖掘力应大于要求克服的铲斗大挖掘阻力。
2.液压缸应有必要的闭锁能力。要求在主挖区内铲斗挖掘力能够得到充分的发挥。 3.保证斗杆的摆角范围。对于通用式挖掘机构,斗杆的摆角范围大致为
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100°~120°,在满足工作范围和运输要求的前提下,此值应尽可能的小些。一般来说,斗杆越长摆角范围也可越小。当斗杆、铲斗液压缸全伸时,斗前壁与动臂之间的距离应大于 10cm。斗杆上∠EFQ 取决于结构因素,考虑到作业范围,一般取为130°~170°。斗杆液压缸在全行程中,应保证△DEF 均成立。
2.3.3 铲斗连杆机构
反铲铲斗机构通常采用六连杆机构,如图 2-1 所示。铲斗在挖掘时的转角大致为 90°~110°,为了满足开挖和铲斗后卸载及运输状态之要求,铲斗总的转角往往要达到 150°~180°。当铲斗缸全缩时,齿尖Ⅴ可能在 FQ 延长线上,或者,在其上侧 0°~30°处,在个别情况下,为了适应挖掘深沟及垂直侧壁的作业要求,为不使斗底先于斗齿接触土壤,常采用大仰角机构,此时,仰角可达 25°~45°。铲斗机构挖掘力之要求:要求铲斗铲斗大理论挖掘力应与铲斗挖掘铲斗大阻力相适应,当铲斗以 15°~20°的仰角开挖时,铲斗大挖掘力一般应出现在 FQ 延长线下侧 25°~35°处,也即铲斗挖掘时转角行程的一半处,此时,挖掘土壤的厚度铲斗大,挖掘阻力也铲斗大。
图2-2转斗挖掘阻力
此外,要求连杆机构在液压缸的全行程中均能成立,为保证铲斗液压缸的稳定性,取λ=1.45 ~ 1.65 , ∠ KQV=95 ° ~ 120 ° ,K=l/l=0.3~0.38,当铲斗转角较大时K可取小些,液压缸闭锁力应保证斗杆挖掘力的正常发挥。连杆机构铲斗大传动比及其所发生的位置可以使用黄金分割法(0.618 法计算求出。
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