小挖掘机参数计算(共7页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上7 与同类产品主要参数比较表4.5T级小型挖掘机国内外同类机型性能规格对照表生 产 商中 国三 一日 本KOMATSU日 本KOMATSU日 本HITACHI美 国CASE日本久保田奥地利诺森日本石川岛意大利FIAT K.机 型WY50PC45MRXPC40MR-2ZAXIS 50UCX45U-50-350Z-345NXE45SR整 机 质 量kg4800482047904790478047504.90047654800功率/转速kW/rpm29.4/240029.1/245029.4/235030.5/220027.2/220029.4/225028.2/240030.2/230027.2/2200标准斗容（范围）m30.160.160.14（0.1-0.17）0.140.16-0.180.18（0.09-0.18）行 走 速 度 km/h4.6/2.84.3/2.74.6/2.84.4/2.54.6/2.94.4/2.54.6/2.74.9/3.04.5/2.5平台回转速度 rpm09.809090909.58.68.78.509.5接 地 比 压 kg/cm20.300.300.280.260.270.270.27爬 坡 能 力 °303030303030整 机 牵 引 力kN4145.542铲斗挖掘力（ISO）kN3636.834.037.333.8536.533.837.0斗杆推力（ISO）kN24.524.520.523.323.328.020.0发 动 机 生 产 商YAMMARKOMATSUKOMATSUISUZUYAMMARKUBOTAYAMMARISUZUYAMMAR发 动 机 型 号4TNV884D88E-3HB4D88E-5CC-4LE24TNE82AV2203KA4TNV88CC-4LE24TNE88A-YB发 动 机 型 式直喷，水冷直喷，水冷直喷，水冷直喷，水冷直喷，水冷直喷，水冷直喷，水冷直喷，水冷直喷，水冷活塞行程容积ltr2.1892.1892.1892.1792.1892.1972.1892.1792.189液 压 系 统液 压 泵1变量泵+1定量泵2变量泵+1齿轮泵2变量泵+1齿轮泵1变量泵+1齿轮泵2变量泵+2齿轮泵1变量泵+1齿轮泵2变量+2齿2变量泵+1齿轮泵最 大 流 量 ltr/min110+1151×2+2851×2+32110+112×52.4110+2×57 + 532×52液压马达行 走2变量马达2变量马达2变量马达2变量马达2变量马达2变量马达2变量马达2变量马达2变量马达回 转1定量马达1定量马达1定量马达1定量马达1定量马达1定量马达1定量马达1定量马达1定量马达最大设定油压Mpa24.5262624.522.624.024.522.6油 箱 容 量燃 油 箱 ltr606065605050液 压 油 箱 ltr484855506348行 走 机 构托 轮 数 目（每边）111111支重轮数目（每边）554555工作范围 (标准斗杆)最大挖掘高度mm532053205570515056505630532058505200最大卸载高度mm368036803860353040804000372041703680最大挖掘深度mm360036003500360036003560357036503600最大垂直挖掘深度mm287028702770285027002700最大挖掘范围mm587058705870580058605995590060005860地面最大挖掘范围mm575057505710567057205720推 土 铲尺寸（宽×高）mm1960×3551960×3551960×3552000×3851960×3451990×3601990×3801950×3701960×345提升最大高度mm430430430400360455390435360最大切土深度mm330330330365380375385420380整 机 尺 寸整 机 全 长mm532053205390533053005510525052905300整 机 全 宽mm196019601960200019801960199019501960整机全高mm259025902625261026002600尾部回转半径mm1060 / 98010601060 / 9801000980990995980尾部突出履带外侧mm80 / 08080 / 00-101000轮 间 距mm194019402000196019701970轨 距mm156015601560160015601560履 带 板 宽 度mm400400400400400400动 臂 回 转 角 °左70/右50左70/右50左85/右50左60/右80左73/右58左65 / 右61左90/ 右50左73/右58偏 移 距 离mm左600/右790左600/右790左630/右880左800/右800左825/右545行走体长度mm246024602520245024802480平台总 宽 度 mm193019301835187018351835专心-专注-专业1 总体参数计算11 功率计算111发动机原始参数发动机型号：YANMAR 4TNV88SYY型式：4缸直列、水冷、4冲程、涡轮增压、空气中冷、电控燃油系统发动机功率/额定转速： 29.4kW/2400rpm发动机最大扭矩： 144 Nm /1320rpm112液压泵参数液压主泵型号： PVK-2B-505-N-4191A 主泵排量： 50ml /rev 主泵最大流量： 110 l/min主泵起调压力： 12Mpa 主泵输入功率： kW (W=110*12/（60*0.97）=22.7)主泵输入扭矩： Nm (Pq=159×12×50×0.001=95.4)伺服系统压力： 3.9 Mpa113功率储备系数、扭矩储备系数功率储备系数:K1= (29.4-22.7-2.5)/29.4 =14.3%扭矩储备系统:K2= (144-95.4)/144 = 50% 通过以上计算功率储备系数、扭矩储备系统均大于10%，发动机能够稳定地工作。12 回转速度、回转力矩计算121回转机构原始数据：回转马达型号: PCL-200-18B-1S2-8486A回转马达排量: 33.8ml/rev回转马达最大供油量: 39l/min回转减速机速比: i1 18.4输出轴齿数/模数: 14/7回转系统压力: 21Mpa回转齿圈齿数: 86终传动速比: i2 86/14=6.143122回转速度计算: 回转马达转速(容积效率设定为0.96): n1= 39/33.8×1000×0.94= 1085rpm 回转速度: n=1085/(18.4×6.143) =9.6rpm123回转力矩计算: 马达输出转矩(机械效率设定为0.85): 回转力矩13 行走性能计算131基本参数整机质量 G=4800kg履带内阻力 W=0.06G=2880N驱动轮节圆直径 Dk=0.4158m驱动轮齿数 Z=19轨链节距 t0=135mm履带轮距 L=1940mm履带轨距 A=1560mm履带高度(不包括凸缘) h=536mm履带板宽 B=400mm行走减速机速比 i =47.53行走马达减速机型号: PHV-4B-60BP-1S-8502A马达最大供油量: 50l/min行走马达排量(qmax/qmin ) 28.6/17.4 ml/rev132驱动力矩、行走牵引力计算液压系统压力 P=24.5MPa马达机构效率 m1=95%马达容积效率 v=98%行走机构机械效率m2=85%马达低速时输出扭矩 Mmmax=159´P´qmax´m1 =159´24.5´28.6´0.001´95% =105.84N.m马达高速时输出扭矩 Mmmin=159´P´qmin´m2 =159´24.5´17.4´0.001´95% =64.39N.m行走机构低速时输出扭矩 Mgmax= Mmmax´i´m2 =105.84´47.53´85% =4276N.m行走机构高速时输出扭矩 Mgmin= Mmmin´i´m2 =64.39´47.53´85% =2601.4N.m低速时行走牵引力 Tmax= 2´Mgmax/(Dk/2) =2´4276/(0.4158/2) =41135.2N实际低速时行走牵引力 Tmaxa=Tmax - W =41135.2-2880N =38255.2N高速时行走牵引力 Tmin= 2´Mgmin/(Dk/2) =2´2941/(0.4158/2) =25073.6N实际高速时行走牵引力 Tmina=Tmin - W =25073.6-2880 =22193.6N133爬坡能力计算设爬坡能力为： 60%爬坡角度： = arctan(60%) = 31°坡度阻力： W1 = Gsin= 4800×9.8×sin(31°) = 24227.4N滚动阻力系数： f = 0.12滚动阻力 W2= Gfcos=4800×9.8×0.12×cos(31°) =4838.5N爬坡阻力 W坡=W1+W2 = 24227.4+4838.5 =29065N 因为 最大牵引力 Tmaxa=38255.2> W坡 所以有60%的爬坡能力,由于受发动机油底壳的限制，本机爬坡能力为30°。134原地转弯能力计算 W= W运行阻力+ W转弯阻力 W运行阻力= （G/2）*K K=0.12 W转弯阻力=（×1×G×L）/（4×A）式中：W转弯原地转弯阻力 转弯时履带板侧边刮土的附加阻力系数，=1.151履带与地面的摩擦系数，1=0.50.6 取 0.6L 轴距 A轨距则 W转弯=(1.15×0.6×4800×1940) ×9.8/(4×1560) =10091 N W= 10091+2822.4=12913.4 NTmaxa=38255.2 > W转弯 所以能实现原地转弯134行驶速度计算行走马达减速机型号：PHV-4B-60BP-1S-8502A主要参数：最大输出扭矩：5301NM最高输出速度：36.8/60.5rpm速 比(ratio) ：I=47.53马达大排量(Vgmax)：qmax=28.6 cc/r马达小排量(Vgmin)：qmin=17.4 cc/r马达最高输出转速（Max. Output speed）： 2874rpm 过载溢流阀压力设定：P=25.0 Mpa停车制动：静摩擦扭矩（Static friction torque）：87.3NM释放压力（Release pressure）： 最小（Min）:15bar，最大（Max）:300bar1341高速行驶计算高速行驶时马达转速 Nmmax1=Q×v/qmin =50×0.98/(17.4×0.001) =2816rpm高速行驶时减速机转速 Ngmax1= Nmmax1/i =2816/47.53 =59.25rpm高速行驶速度 V1=60× Ngmax1××Dk×0.001 =60×59.25×3.14159×0.4158×0.001 =4.6km/h1342低速行驶计算低速行驶时马达转速 Nmmax2=Q×v/qmax =50×0.98/(28.6×0.001) =1713.3rpm低速行驶时减速箱转速 Ngmax2= Nmmax2/i =1713.3/47.53 =36.05rpm低速行驶速度 V2=60× Ngmax2××Dk×0.001 =60×36.05×3.14159×0.4158×0.001=2.8km/h注：本计算以NACHI系统机构参数为依据，具体参看液压参数对比表。135接地比压计算接地比压 p= =4800/ 2×40×（194+0.35×53.6） =0.28 kgf/cm²14 挖掘力计算141铲斗挖掘力计算铲斗油缸缸筒直径： D铲斗=0.075m液压系统最高压力： PC=28MPa铲斗油缸推力： Fb=D² PC /4 =3.14×0.075²×28×106/4 =123.64kN铲斗最大挖掘力： POD= =123.64×(330×228.98)/(297.55×861.6)=36.4 kN142斗杆挖掘力计算斗杆油缸缸筒直径： D斗杆=0.17m液压系统最高压力： Pd=24.5MPa斗杆油缸推力： Fa=D² Pd /4 =3.14×0.085²×24.5×106/4 =139.03kN斗杆最大挖掘力： POG=139.03×405/2240.881=25.13 kN