挖掘机的典型作业流程

1、挖掘机的典型作业流程：(1)生机移动至合适的工作位置(2)回转平台，使用工作装置处于挖掘位置(3)动臂下降，并调整斗杆、怦斗至合适位置(4)斗杆、铲斗挖10作业(5)动背升起(6)回转工作装置至卸载位置(7)操纵斗杆、怦斗卸栽主机的工作有两项特殊耍求:实现各种主耍动作时，阻力与作业速度随时变化，因此，耍求液压缸和液压马达的压 力和流也能相应变化;为了充分利用发动机功率和缩短作业循环时间，工作过程中往往耍求有两个主耍动作(例如挖 掘与动臂、提升与回转)同时进行更合动作.液压挖掘机一个作业循环的组成和动作的复合主耍包括：(1)挖掘:通常以廿斗液压缸或斗杆液压缸进行挖掘，或者两者配合进行挖掘，因此，

2、在此过程中主耍是仔斗和斗杆 的复合动作，必耍时，配以动臂动作.(2)满斗举升回转:挖掘结束，动臂液压缸将动臂顶起，满斗提升，同时回转液压马达使转台转向卸土处，此时主耍 是动臂和回转的复合动作.(3)卸我:转到卸土点时，转台制动，用斗杆液压缸调节和栽半径，然后铲斗液压缸回缩，铲斗卸载为了调整卸载 位置，还要有动臂液压缸的配合，此时是斗杆和铲斗的复合动作，间以动臂动作.(4)空斗返回:卸轮结束，转台反向回转，动臂液压缸和斗杆液压缸配合，把空斗放到新的拧捆点，此时是回转和动 臂或斗杆的复合动作.(5)整机移动工况:将空机移动至合适的工作位置.(6)姿态调整与保持工况:满足停放、运输、检修等播耍.(7

3、)共他辅助作业工况:辅助工作装置作业工况.SWE50H液压挖掘机的主要参数整机直: (kc)4G30标准斗容(m3)0.13履带板位(miu)350高/宽/长(mm)2593/1950/5321推土铲宽x高(mm)1960x300年斗挖捆力(kN)44斗杆挖掘力(kN)2C.7最大牵引力(kN)45.2动臂偏转角度(° )50（左）75（右）爬坡能力（°）30接地比压（kPa）31.3回转速度（rpm）10.1发动机YANAIAR4TNV3S-SSU最大扭矩（N in）144排(L)2.19功率/转速（kW/rrm）27.1/2200燃油箱寄: （L）99主泵关型2个变*柱

4、塞泵,1个齿轮泵压力(Mpa)24.5最大流it (L/iuin)45.SX2齿轮泵压力(Mpa)21最大流it (L/niin)37液压油箱容（L）73行走速度（km/h）4.5/2.4表2.2 SWE50H型液压挖掘机的作业参数最大挖掘高度4943ium最大卸载高度33G91U111最大挖掘深度33021U111最大垂宣挖掘深度2432mm最大挖掘半径5504iuni最大停机面挖1S距离53731U111轮距1950mm履带总长2502mm平台离地间隙70Siiuii底盘竟度12001U1H履带宽度350nmi底盘离地间隙313mm履带高度GO2nlm运榆长度31G01U1H司机室顶高25

5、93mm运榆宽度20S0inni此时动臂油缸作用力(N)为:Fb = (GdtldA + Ga 1g a + GhlhA)(2 )式中/右一铲斗质心到动臂下较点A的水平距离(in)IbA 一动臂质心到动智下较点A的水平距离(m)/时一斗杆质心动臂下较点A的水平距寓(m)13 一动臂油缸作用力对较点的力臂(m)Gg 一斗杆所受Bl力(N)Gb一动臂所受e:力(N)Gdr 一铲斗及共装栽土壤的0：力(N5? Gdt = 1.5xlO3 N+mg, Gr = 4.3xl03 n, Gb = 5.I4xlO3 N , IdA = 3.Sm , IgA =2.Sm,IbA =1.2m,，3 =0.55n

6、i.共中华斗的理力为1.5x10，n,根据公式(2.(2)(2.(3)(2.(4)m - pNV = VRksks = 2P.式中 m 一装载土壤的质(kS)V 一平均有效斗智(nr)5 铲斗充满系数(/),根据工作环境，送舁充满系数为1P 一自然情况下土策的密度，根据工作环境，逸杼夕=1750口)%一3Ps 一疏松后的土壤密度ks 一土填的松散系数，根据工作环境，取ks = 1.35代入数据，求得二ps = 1296.30 m3 m 2333kgFb = (14.39+ 12.04 + 6.17)x103 h-0.55 = 60xl03A此时液压缸无杆脱工作面积 Ai应为有杆胜工作面积 A

7、的两倍, F 60000AI = > Pl 0 8 A =47.62 cm-P-(13-)X1O622D= J4A/ n =77.9inm, d=0.707D=55.07imii(2.6)当按GB/T234S 1993将这些直径圆整成就近标准值时得：D=GOium ,d =G3inm,由此求得液压缸两腔的实沐有效面枳为A = ttD2 / 4 = 50.24。/ A2 =-/)/4 = 19.08c/液压缸行程的确定液压缸行程主耍依据机构的运动耍求而定.但为了简化工艺和降低成本，应尽采用GB/T2343-1993标准的液 压缸行程，剜根据技术耍求，取行程为6301nm.2.7液压缸结构参

8、数的计算2.7.1 缸筒壁厚的计算对于低压系统或Q/5 ;16时，液压缸缸筒厚度一般按薄壁筒计算，公式如下:PvD(2.3)而式中 b 一液压缸缸筒厚度P) 一试验压力(Mpa),当工作压力PW1GM"时,P、=L5P,当工作压力3L5>P>1G Mpa时,P、=L25P, 当工作压力 P«31.5Mpa 时，P、=1.15P,这里应取 P =1.5P =19.5Mpa.D 一液压缸内径(m)O 一缸体材料的许用应力(Mpa),可通过下面公式求得：(2.9)b=bb°b 一缸体材料的抗拉强度(Mpa)一安全系数,几=3.5-5, 一般取 =5(2.10

9、)(2.12)但对于锻钢45的许用应力一般都取=U0(Mpa),19.5x80 rcz8 >= 7.091mm2x110根据机械设计手册，取液压外缸苴径为 D =100imu.2.7.2 液压缸油口直径的计算液压缸油口直径应根据活塞最高运动速度P和油口最高液流速度P0而定，公式如下: do = OA3DyJv/Vo式中一液压缸油口直径(m)D 一液压缸内径(m)U 一液压缸最大抽出速度(m/inin)Vo 一油口液流速度(m/min),根据机械设计手册，取口° =7m/min同时对于单杆油塞式液压若动联接时，活塞的外伸速度为:60今式中 V 一液压缸差动朕接时，活塞外伸的速度，

10、可视为油口液流的速度(m/inin)-液压泵流。1 =2x45.8 + 37 = 128.6L/min43 一活塞杆面枳，其公式如下:式中d 一活塞杆直径皿)所以43 = 丁/ =0.32x0 _代入数据，解析以上公式得： Jo = O.13x8xlO-2x7128-6xlo-3/(O.312xlO-2x7) = 2.5xlO-2m,故取 do = 25 mm2.7.3 缸头厚度计算本设计采用的是螺钉联接法兰缸头，共厚度的计算公式为:3/(Z)o - d(p)7rdcp(j(2.13)式中 h -法兰厚度(m)一法兰内径皿)，根据机械设计手册，取d(p=9mm。-螺钉孔分布圆直径皿 根据机械设

11、计手册，取。o=12.5zm司一法兰材料的许用应力(Alpa),取45钢，b=120NIpaP 一法兰受力总和(N),共计算公式为：(2.14)F = d2P+(dH2-d2)q44d -密封环内径卜n),根据机械设计手册，取d = 6mm办一密封环外径(】m,根据机械设计手册，取加 =8mm P 一系统工作压力(pa), P=13xlO6raq附加密封力(pa),若采用全属材料时，4值班屈服点，此处取材料为45钢，则=110Mpa代入数据，求出得:h_ Bxx(12.5-9)xlO-2x(49xl3 + 64xl 10-49x110)x10V9xl0-2zrxll0x4=2.46xl0-2m

12、故取h = 30mm螺灯联接可采用高荏度螺钉MlGXL5(GB/T70.1-2000)联接,两端数均为24件，螺灯精度等级为109级，其程度校核，公式如下:4kF拉应力：0 -, 2 =7.7Mpa(2.15)kikFdo(2.1G)剪应力:式中：服纹拧紧系数，此处取攵=1.25k:螺纹摩搽系数，一般取 1=0.12do：螺纹外径，根据机械设计手册，取4o=lGnnn小：螺纹内径，根据机械设计手册，71 = Jo -1.0G25X 1.5=14.4nunZ ：数为24bB b螺灯材料屈服强度,取45钢，则o =110Mra得：+3i p 1.3cr = O.OMpa<(j,符合工况要求，

13、则验证合格，可取.2.7.5活塞杆柔度校核计算4乙活塞杆细比计算如下：A=-V <A(2.17)7Td此处：L为折算长度，导向套中心至吊头尺寸，约G30mln,活塞杆直径d=G3mm, A活塞杆许用细长比，按规定拉力杆此处同4100计算得错误！不能通过编辑域代码创建对象，故满足耍求，剜活塞杆长度和缸筒长度的取值台档柴油发动机的选异取泵的总效率77P =0.3,泵的总驱动功率为：一 一%1 + 4 2/2 W = 23.74KW(5.1)考虑安全系数，故取25KW；宣机械设计手册发动机参数表得：发动机机型号YANMAR功率27.1KW转速2200r/iuin蓄隹施的逸异根据蓄隹器在液压系统中的功用，确定类型和主耍参数.在本液压系统中，液压缸在短时间内快速运动，由蓄能施来补充供油，则计算公式为：v = kZ44 -