TY180型履带式推土机工作装置的结构设计
——推土铲在操纵油缸作用下压向地面，当推土机将发生抬头时的最大下压
力
F——推土铲刃与土壤接触面积，
推土铲宽度 固定式推土铲的宽度比左右履带最外侧各宽度约100mm。若工作在轻型土质条件下，特别是推运散状物料时，还可以将它制成加长型。对于回转式推土铲，要保证在它回转到极限位置后，沿推土机纵向铲轴线方向看去，推土铲的投影宽度仍要保证每端各比履带最外缘宽出约100mm。这种宽出量是为了保证在作业过程中推土机能给自己开辟前进的道路，从而保证其作业质量，在平整土地的作业场合尤有意义。
根据推土机总体结构布置，初步确定推土铲宽度，再按比切力加以验证：
pkpqsp Bp? （4-3）
推土铲高度，可由下面经验公式初步确定： 固定式推土铲：
H式中：
入式中（4-4）。
g?5003pkp?5 (4-4)
为推土机在推土作业速度下能发挥的额定有效牵引力，以10KN为单位代
按上式初步确定的高度也可按下法验证其是否可以采用，即根据推土机的生产率值算出推土铲的容量，在已知铲宽的情况下算出推土铲高度，并参考同类机型的有关尺寸作出决定。本次设计的是TY180型履带式推土机，所以铲刀的尺寸（宽X高）为3970×1050。
表4-3所列推土铲高度值是根据经验公式（4-4）算出后加以圆整的，可供设计时参考。
表4-3 推土铲额定参数 mm 固定式推土铲 额定牵引力（KN） 推土铲高度 12 18 30 60 1100 1200 1400 1800 具有挡板的推土铲高度 1300 1400 1600 3300 4.1.2曲面板形状及参数
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2012届机械设计制造及其自动化（工程机械）专业毕业设计（论文）
各主要参数的结构方位及符号如图4-1所示，不同形式推土铲的上述参数名称和数值如表4-4所示。
表4-4 推土铲结构参数值 参数名称 切削角δ 向前翻土角 固定式推土铲 55° 75° 70°---75° 参数名称 切削刃后角 α 曲面板曲率半径 ———— 固定式推土铲 30°---35° 0.8--0.9 —— 图4-1 曲面板参数及结构
推土铲斜装角 ε
曲面板曲率半径可按下式计算；
Rg?Hgsin??????π???sin??1?sin??k?????2???? mm （4-6）
由所给参数可算出=840mm
在中等坚实度的土质条件下，表4-4推荐的参数可以保证推土机具有较高的作业效率。
固定式推土铲的侧边做成直线形，并且具有5°-7°的后角，以利于偶尔用侧边铲土。挡土板垂直高度一般为（0.1-0.25）B,挡土板上边宽度不小于推土铲宽度
大于发动机罩的宽度，
之半。挡土板下边的宽度，固定式推土铲取其为推土铲宽。
为了使推土铲能够在推土机直线前进时向任一侧推土，那样能够回转ф角。ф角选取得大，可以增强推土铲 向侧面的排土性能。当ф达到40°时，可以使排土的生
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产率大大提高。但是实际上只能允许回转25°，因为ф角过大，不仅在结构上难以实现，而且在侧向排土时，吐对推土铲的横向反作用力会使推土机失去直线行驶的稳定性。
推土铲能在垂直平面内实现侧倾，其侧倾角为ξ。这样，当推土机在斜坡（坡度为ξ）上横着前进时，推土铲能在水平位置上工作。或者说，当推土机在水平面上行驶时可将地面平整成具有ξ角的斜坡。当然，这样侧倾的角度是很有限的，当用螺杆调整时，ξ为±5°，而用倾斜油缸调整时，ξ可达（6°-12°）。
4.2 推土作业阻力及整车牵引力计算
4.2.1推土作业阻力计算
推土作业阻力的计算工况是正常推土时作业阻力的最大工况。即机械在水平路面匀速行驶，铲刀以最大切土深度进行作业，铲刀前形成最大的土堆，切土结束即将提升铲刀的瞬间。
作用阻力1、切削阻力
为计算切削阻力示。
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包括切削阻力，行走阻力，坡道阻力，惯性阻力，风阻力。
，只分析和计算在水平方向的分力，其受力分析图4-2所
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（1）切土阻力
=
式中：
=
h
；
图 4-2切削阻力图
—单位面积土的切削阻力（），一般取0.06×—切削土层沿纵轴垂直方向的投影面积（
）；
h—平均切土深度（m）；
—推土板宽度（m），根据已知条件取3.97m；
ф—推土板回转角（°）。取90°；
=0.06×
（2）推土板前土堆运移阻力
=
式中： —推土板前土堆重力（N）；
—土与土的摩擦系数，一般取0.9；
）；
； =Vγ
/
×3.97×
×h=2.38×
h（N）
V—推土板前土堆体积（ γ—土的重度（N/
），一般取1.77×
α—坡度角（°），取0°；
—土的松散系数，一般取1.06；
/2
=3.2（
）
其中： V=
h—平均切土深度（m），取0.1；
—推土板高度（m），根据已知取1.05； —土的坡度自然角，一般取28°； —土的充盈系数， 一般取1.0；
=3.2×1.77×
（3）推土铲刀与地面间的摩擦阻力
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×0.9/1.06=47982（N）
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=
式中：
χ
—刀刃磨损后压入土的比压力（M），一般取0.6；
χ—刀刃磨损后的接地长度（cm）， 一般取1；
—土与刀刃的摩擦系数， 一般取1.2；
=0.6×3.75×1.2×
（4）土屑沿推土板的上升阻力
=
式中： δ—推土切削角（°） 其中： ?=42.23+sin-1?则切削阻力；
=+ ++=74982+2.38×
2、行走阻力
=
式中：
—整机重量，取3.675×
N
f
h+90566
?491+h? ??2991?=27000（N）
=90566 （N）
—坡度角（°），取0°； f—滚动阻力系数，一般取0.1；
=3.675×
3、坡道阻力
这里为了计算方便，取0°
=
4、惯性阻力
这里取=
=（-）/t
式中： —推土作业时行使的初速度，（m/s）；
—推土作业时行使的末速度，（m/s）； t—速度变化时间，（t） 5、风阻力
=0 =0 （N）
由于推土机工作时行使速度较小，所以风阻力近似为：
=0
综上所述，作业阻力为上述各阻力之和，即：
=+
++
=111732+2.38×
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h+90566