R?0.5d?(1??)b(H/b) (4-12)
式中;d是轮胎直径,单位是mm;
b是轮胎宽度,单位是mm; H/b是轮胎断面高度与宽度之比; λ是轮胎变形系数。
查文献得, d=635mm,b=590mm,H/b=1,λ=0.12。 取为838mm。
③根据已确定的最大卸载高度Hmax、最小卸载距离Lmin和卸载角,画出铲斗在最高位置卸载时的位置图,即工况IV,如图4-7所示。
④以工况IV时的G点为圆心,顺时针旋转铲斗,使铲斗口与x轴平行,即得到铲斗最高举升位置图。即工况III。
⑤A点到前轮中心的距离la取为630mm。显然在A应在GG两点连线的中垂线mm上,再根据la大小作垂线nn,直线mm与nn交点即为所求的A点。
A点在垂直平分线的位置应尽量低些,一般取在前轮右上方,与前轴心水平距离为轴距的1/3~1/2处。
3,动臂长度的确定
根据给定的最大卸载高度Hmax及最大卸载高度时的卸载距离S可以按图4-8计算动臂的长度。如图4-8示,AG为动臂长度,当动臂提升到最大卸载高度时,利用所示的几何关系,可求出动臂长度Lag。
LAI?la?R?S?rcos? (4-13) LGI?Hmax?ha?rsin? (4-14)
动臂长度Lag
2Lag2?L2AI?LGI (4-15)
式中:r为铲斗的回转半径,r=1219mm。θ是卸载角。 求得动臂长为2909mm。 A点的坐标为(3535,1950)。
31
图4-8动臂长度确定图
4,动臂形状的确定
动臂按其纵向中线形状可分为直线型与曲线型两种。前者结构简单,腹板变形小,重量轻,而且动臂的受力情况较好,后者可使工作装置的结构布置更为合理。
动臂断面的结构形式有单板,双板和箱形三种。大型装载机的动臂多采用双板或用箱形结构。因为这种动臂形式能较好的改善动臂的受力情况,消除了单板动臂因摇臂支撑力作用使动臂承受附加扭矩的影响。
本设计选用曲线型双板结构如图4-9所示。
32
图4-9动臂的结构形式
4.3.2确定动臂举升油缸的铰接位置及举升油缸的行程
1,动臂油缸的铰接位置
确定动臂油缸与动臂及车架的铰接点H、M的位置,通常参考同类样机,同时考虑动臂油缸的提升力臂与行程的大小选定。H点一般选在约为动臂长度的三分之一处,且在动臂两铰接点的连线之上,以便留出铰接位置。
动臂油缸与车架有两种连接方式:油缸下端与车架铰接;油缸中部或上部与车架铰接。本设计选油缸下端与车架铰接,且油缸的下端到地面的距离取为515mm,避免发生干涉。因此M点的坐标为(2604,1616)。
33
图4-10动臂油缸的交接位置
2,动臂油缸油缸行程的确定
在选定动臂油缸铰接点的位置后,便可用与求动臂长度的方法求出其油缸行程。?
工况一时,G点的坐标是(1200,215),此时H点的坐标是(2757,1372)。 工况二时,G点的坐标是(1574,4099),此时H点的坐标是(2881,2666).
L?Lmax?Lmin (4-16)
式中:Lmmax是动臂油缸的最大安装距离;
Lmmin是动臂油缸的最小安装距离。 求得,动臂油缸的行程是2000mm。
4.3.3其余各点的确定
1,动臂与摇臂的铰接点B的确定
34
根据经验分析,一般取B点在AG连线的上方,过A点的水平线的下方,并在AG 的垂直平分线左侧尽量靠近工况II时的铲斗处。相对前轮胎,B点在其外部的左上部。如图4-11所示.即工况Ⅰ时,B点的坐标为(1859,1348)。
图4-11 B点的确定
2,连杆与铲斗和摇臂的两个铰接点F、E的确定
因为G、B两点已被确定,所以在确定F点和E点实际上是为了最终确定与铲斗相连的四杆机构GFEB的尺寸。
这两点位置的确定要综合考虑如下四点要求:
①,E点不可与前桥相碰,并且有足 够的最小离地高度。
②,插入工况时,使EF杆尽量与GF杆垂直,这样可获得较大的传动比角和倍力系数。
③,铲装工况时,EF与GF杆的夹角必须小于170°,即传动角不能小于10,以免机构运动时发生自锁。
④,高位卸载工况时, EF杆与GF杆的传动角也必须大于10°。
按双摇杆条件设计四杆机构,令GF杆为最短杆,BG杆为最长杆,即必有 GF+BG>EF+BE,如图4-12所示。
35