小挖掘機參數(shù)計算

1、7與同類產(chǎn)品主要參數(shù)比較表4.5T級小型挖掘機國內(nèi)外同類機型性能規(guī)格對照表生產(chǎn)商中國日本KOMATSU日本KOMATSU日本HITACHI美國CASE日本 久保田奧地利諾森日本 石川島意大利FIAT K.機型WY50PC45MRXPC40MR-2ZAXIS 50UCX45U-50-350Z-345NXE45SR整機質(zhì)量kg4800482047904790478047504.90047654800功率/轉(zhuǎn)速kW/rpm29.4/240029.1/245029.4/235030.5/220027.2/220029.4/225028.2/240030.2/230027.2/2200標準斗容（范圍）m

2、30.160.160.14(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平臺回轉(zhuǎn)速度 rpm09.80909090 9.58.68.78.50 9.5接地比壓kg/cm20.300.300.280.260.270.270.27爬坡能力303030303030整機牽引力kN4145.542鏟斗挖掘力（ISO）kN3636.834.037.333.8536.533.837.0斗桿推力（ISO）kN24.524.520.523.3

3、23.328.020.0發(fā)動機生產(chǎn)商YAMMARKOMATSUKOMATSUISUZUYAMMARKUBOTAYAMMARISUZUYAMMAR發(fā)動機型號4TNV884D88E-3HB4D88E-5CC-4LE24TNE82AV2203KA4TNV88CC-4LE24TNE88A-YB發(fā)動機型式直噴，水冷直噴，水冷直噴，水冷直噴，水冷直噴，水冷直噴，水冷直噴，水冷直噴，水冷直噴，水冷活塞行程容積Itr2.1892.1892.1892.1792.1892.1972.1892.1792.189液壓系統(tǒng)液壓泵1變量泵+1疋量泵2變量泵+1齒輪泵2變量泵+1齒輪泵1變量泵+1齒輪泵2變量泵+2齒輪泵1

4、變量泵+1齒輪泵2變量+2齒2變量泵+1齒輪泵最大流量Itr/min110+1151X 2+2851X 2+32110+112X 52.4110+2X 57 + 532X 52液壓馬達行走2變量馬達2變量馬達2變量馬達2變量馬達2變量馬達2變量馬達2變量馬達2變量馬達2變量馬達回轉(zhuǎn)1定量馬達1定量馬達1定量馬達1定量馬達1定量馬達1定量馬達1定量馬達1定量馬達1定量馬達最大設(shè)疋油壓Mpa24.5262624.522.624.024.522.6油箱容量燃油箱Itr606065605050液壓油箱Itr484855506348行走機構(gòu)托輪數(shù)目（每邊）111111支重輪數(shù)目（每邊）554555工作范

5、圍（標準斗桿）最大挖掘咼度 mm532053205570515056505630532058505200最大卸載高度mm368036803860353040804000372041703680最大挖掘深度 mm360036003500360036003560357036503600最大垂直挖掘深度 mm287028702770285027002700最大挖掘范圍 mm587058705870580058605995590060005860地面最大挖掘范圍 mm575057505710567057205720推土鏟尺寸（寬x高）mm1960X3551960X 3551960X3552000X 3

6、851960X 3451990X 3601990X 3801950X3701960X 345提升最大咼度 mm430430430400360455390435360最大切土深度 mm330330330365380375385420380整機尺寸整機全長mm532053205390533053005510525052905300整機全寬mm196019601960200019801960199019501960整機全高mm259025902625261026002600尾部回轉(zhuǎn)半徑mm1060 / 98010601060 / 9801000980990995980尾部突出履帶外側(cè) mm80 /

7、08080 / 00-101000輪間距mm194019402000196019701970軌 距mm156015601560160015601560履帶板寬度mm400400400400400400動臂回轉(zhuǎn)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偏移距離mm左 600/右790左 600/右790左 630/右880左 800/右800左 825/右545行走體長度 mm246024602520245024802480平臺總寬度mm1930193018351870183518351總體參數(shù)計算1.1功率

8、計算 1.1.1發(fā)動機原始參數(shù)發(fā)動機型號：YANMAR 4TNV88SYY型式：4缸直列、水冷、4沖程、渦輪增壓、空氣中冷、電控燃油系統(tǒng)發(fā)動機功率/額定轉(zhuǎn)速：29.4kW/2400rpm發(fā)動機最大扭矩：144 N?m /1320rpm1. 1. 2液壓泵參數(shù)液壓主泵型號：PVK-2B-505-N-4191A主泵排量：50ml /rev主泵最大流量：110 l/min王泵起調(diào)壓力：12Mpa主泵輸入功率：kW (W=110*12/ (60*0.97) =22.7)主泵輸入扭矩：N?m (Pq=159X 12X 50X 0.00仁95.4)伺服系統(tǒng)壓力：3.9 Mpa1. 1. 3功率儲備系數(shù)、扭

9、矩儲備系數(shù)功率儲備系數(shù)：K1= (29.4-22.7-2.5)/29.4 =14.3%扭矩儲備系統(tǒng)：K2= (144-95.4)/144 = 50%通過以上計算功率儲備系數(shù)、扭矩儲備系統(tǒng)均大于10%發(fā)動機能夠穩(wěn)定地工作1 . 2回轉(zhuǎn)速度、回轉(zhuǎn)力矩計算 1. 2. 1回轉(zhuǎn)機構(gòu)原始數(shù)據(jù)：回轉(zhuǎn)馬達型號：PCL-200-18B-1S2-8486A回轉(zhuǎn)馬達排量：33.8ml/rev回轉(zhuǎn)馬達最大供油量：39l/min回轉(zhuǎn)減速機速比：i118.4輸出軸齒數(shù)/模數(shù)：14/7回轉(zhuǎn)系統(tǒng)壓力：21Mpa回轉(zhuǎn)齒圈齒數(shù)：86終傳動速比：i2 86/14=6.1431. 2. 2回轉(zhuǎn)速度計算：回轉(zhuǎn)馬達轉(zhuǎn)速(容積效率設(shè)定為

10、0.96):n1= 39/33.8 X 1000X 0.94= 1085rpm n1回轉(zhuǎn)速度：n=1085/(18.4 X 6.143) =9.6rpmi1 21.2. 3回轉(zhuǎn)力矩計算：Vg. ：P il20 二馬達輸出轉(zhuǎn)矩（機械效率設(shè)定為0.85）:= 1767.7Nm33.8 210 0.85 18.420 漢 3.14回轉(zhuǎn)力矩M h = Mi 1767.7 6.143=10859Nm1. 3行走性能計算1. 3. 1基本參數(shù)整機質(zhì)量履帶內(nèi)阻力驅(qū)動輪節(jié)圓直徑驅(qū)動輪齒數(shù)軌鏈節(jié)距G=4800kgW=0.06G=2880NDk=0.4158mZ=19t0=135mm履帶輪距履帶軌距履帶高度（不包

11、括凸緣）履帶板寬行走減速機速比L=1940mmA=1560mm h=536mm B=400mmi =47.53行走馬達減速機型號：PHV-4B-60BP-1S-8502A馬達最大供油量：501/min行走馬達排量(qmax/qmin )28.6/17.4 ml/rev1 . 3. 2驅(qū)動力矩、行走牽引力計算液壓系統(tǒng)壓力 馬達機構(gòu)效率 馬達容積效率 行走機構(gòu)機械效率馬達低速時輸出扭矩P=24.5MPan m1= 95%n v=98%n m2=85%Mmmax=159 P qmax n m1=159 24.5 28.6 0.001 95%=105.84N.m馬達高速時輸出扭矩行走機構(gòu)低速時輸出扭矩

12、行走機構(gòu)高速時輸出扭矩低速時行走牽引力Mmmin=159 P qmin n m2 =159 24.5 17.4 0.001 95% =64.39N.mMgmax= Mmmax i n m2 =105.84 47.53 85% =4276N.mMgmin= Mmmin i n m2 =64.39 47.53 85% =2601.4N.mTmax= 2 Mgmax/(Dk/2)1.3. 3爬坡能力計算設(shè)爬坡能力為：60%爬坡角度：a = arcta n(60%) = 31坡度阻力：W1 = Gsin a = 4800 9.8 $n(31 ) =24227.4N滾動阻力系數(shù)：f = 0.12滾動阻力

13、W2= Gfcosa =4800X9.8 X.12 Xos(31 ) =4838.5N爬坡阻力W 坡=W1+W2=24227.4+4838.5=29065N因為最大牽引力 Tmaxa=38255.2 W坡所以有60%的爬坡能力，由于受發(fā)動機油底殼的限制，本機爬坡能力為30實際低速時行走牽引力高速時行走牽引力實際高速時行走牽引力=2 4276/(0.4158/2) =41135.2NTmaxa=Tmax - W =41135.2-2880N =38255.2NTmin= 2 Mgmin/(Dk/2) =2 2941/(0.4158/2) =25073.6NTmi na=Tmin - W =250

14、73.6-2880 =22193.6N1. 3. 4原地轉(zhuǎn)彎能力計算W= W運行阻力+ W轉(zhuǎn)彎阻力W 運行阻力=(G/2) *K K=0.12W 轉(zhuǎn)彎阻力=(BXy 1 X3XL) / (4XA)式中：W轉(zhuǎn)彎一原地轉(zhuǎn)彎阻力B 轉(zhuǎn)彎時履帶板側(cè)邊刮土的附加阻力系數(shù)，B =1.15卩1履帶與地面的摩擦系數(shù)，卩1=0.50.6取0.6L 軸距 A 軌距則 W 轉(zhuǎn)彎=(1.15 X.6 X800X940) X.8/(4 X60)=10091 NW= 10091+2822.4=12913.4 NTmaxa=38255.2 W轉(zhuǎn)彎所以能實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)彎1. 3. 4行駛速度計算行走馬達減速機型號：PHV-4B-

15、60BP-1S-8502A主要參數(shù)：最大輸出扭矩：5301NM最高輸出速度：36.8/60.5rpm速比(ratio) : 1=47.53馬達大排量(Vgmax)： qmax=28.6 cc/r馬達小排量(Vgmin) : qmin=17.4 cc/r馬達最高輸出轉(zhuǎn)速(Max. Output speed ): 2874rpm過載溢流閥壓力設(shè)定：P=25.0 Mpa停車制動：靜摩擦扭矩(Static friction torque): 87.3NM釋放壓力(Release pressure ): 最小(Min) :15bar，最大(MaR :300bar1.3. 4. 1高速行駛計算高速行駛時馬

16、達轉(zhuǎn)速Nmmax1二QXn v/qmin=50 0.98/(17.4 0.J001)=2816rpm高速行駛時減速機轉(zhuǎn)速Ngmax1= Nmmax1/i=2816/47.53=59.25rpm高速行駛速度V1=60Ngmax1Xn DkX0.001=6009.25 X.14159 X4158 X.001=4.6km/h1. 3. 4. 2低速行駛計算低速行駛時馬達轉(zhuǎn)速Nmmax2=QXq v/qmax=50X0.98/(28.6 0.001)=1713.3rpm低速行駛時減速箱轉(zhuǎn)速Ngmax2= Nmmax2/i=1713.3/47.53=36.05rpm低速行駛速度V2=60XNgmax2Xn XDkX0.001=60 X36.05 3.14159 區(qū)4158 0.001=2.8km/h注：本計算以NACHI系統(tǒng)機構(gòu)參數(shù)為依據(jù)，具體參看液壓參數(shù)對比表。1. 3. 5接地比壓計算G接地比壓 p= 2B(L +0.35h)=4800/ 2X 40 X ( 194+0.35 X 53.6 )=0.28 kgf/cm21. 4挖掘力計算1.4. 1鏟斗挖掘力計算鏟斗油缸缸筒直徑：D鏟斗=0.075m液壓系統(tǒng)最高壓力：Pc=28MPa鏟斗油缸推力：Fb= n D2Pc /4=3.14 X0.075228 X106/4=123.64kNPOD= Fb鏟斗最大挖掘力:r 213123.