高空作业车举升臂机构设计及液压控制(6)

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ηt——油泵总效率?t?0.8。

按以上各式算出p、Qr、q、N后，即可从标准油泵系列中选取所需油泵型号。

5.2.4油箱容积与管路内径计算

1、油箱容积计算

在低压系统中（p?2.5MPa）可取：

V??2~4?qp 在中压系统中（p?6.3MPa）可取：

V??5~7?qp 在中高压或高压大功率系统中（p?6.3 MPa）可取：V??6~12?qp 式中：V——液压油箱有效容量；

qp——液压泵额定流量。 2、油管内径计算

由

QT?106?d2?14?V3601?10可得高压管路内径 d1?4?6QTV 1式中：QT——油泵理论流量， L/min；

V1——高压管路中油的流速V1?3.6m/s。 低压管路内径

d2?4?6QTV 2式中：V2——低压管路中油的流速V2?1m/s。

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5-14）

5-15）

5-16）

5-17） 5-18） （（

（（（中国地质大学长城学院2014届毕业设计

5.2.5液压系统参数计算

1、液压缸选型确定 由公式（5-8）、（5-9）可计算得： （1）下臂液压缸

D?4.4F4.4?32407??53mm ?P13.14?16?106式中：F=上臂重力+平台载荷重力

S?lmax?lmin?1024?895?309mm

查手册，取关门液压缸缸径D标准值为50 mm，活塞行程S标准值为320 mm

（2）上臂液压缸

D?4.4F4.4?20340??42.2mm 6?P13.14?16?10式中F=上臂重力+下臂重力+平台载荷重力

S?lmax?lmin?1305?1024?281mm

两式中放入lmax——工作时液压缸两铰接点最长距离；lmin——工作时液压缸两

铰接点的最短距离是经过建立模型，按照上下臂所升起的最大和最小度数测量所得。

查《液压系统设计手册》，取举升液压缸缸径D标准值为50mm，活塞行程S标准值为320 mm。

由上述结果，上臂液压缸选取型号为DG-J50-E1E的双作用单杆活塞液压缸，下臂液压缸选取型号为DG-J50-E1E的双作用单杆活塞液压缸。

5.2.6液压泵的选型确定

1、液压缸工作容积ΔV计算 由公式（5-11），可知

?V??D2S43.14?502?281?10?6?10??103?0.55L

432、液压泵流量QT

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由公式（5-10）可知

QT?3、液压泵的排量 由公式（5-12），可知

60??V60?0.551??3.06 L/min ?v?t0.9?12QT3.06?103??103?1.88 mL/r n2600根据以上计算结果，选取CBK0-1.25型齿轮泵，其性能参数如下：

q?额定排量q?1.27 mL/r ?1.88 mL/r（实需排量） 额定压力Pn?20MPa ?16MPa（实际使用油压） 额定转速n?3500 r/min ?2600r/min（实际转速）

5.2.7取力器布置方案及基本参数选择

专用车取力总布置方案决定于取力方式。常见的取力方式可分类如下：

??从前端取力发动机取力???从飞轮后端取力???从?轴取力?上置式?????从中间轴齿轮取力?取力方式分类?变速器取力??从中间轴末端取力??从?轴取力?????从倒档齿轮取力??传动轴取力??分动器取力

从发动机前端取力的特点是采用液压传动，适合于远距离输出动力。固此种取

力方式常用于由长头式汽车底盘改装的大型混泥土搅拌运输车。

从飞轮后端取力的特点是取力器不受主离合器影响，传动系统与发动机直接相连，取力器到工作装置距离短、传动系统简单可靠、取出的功率大、传动效率高。这种方案应用较广，如平头式汽车改装的小、中型混泥土搅拌车等。

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从变速器?轴取力的布置方案又称变速器上置式方案。此种方案将取力器叠置于变速器之上，用一惰轮与?轴常啮合齿轮啮合获取动力，固需改制原变速器顶盖。此方案应用很广，如自卸车、冷藏车、垃圾车等一般都从变速器上端取力。

5.3本章小结

本章首先主要对高空作业车的支腿机构进行了分析，估算出了支腿的横向跨距、纵向跨距以及支撑脚的接地面积；然后又对液压系统进行了分析，并且对其主要执行元件进行了计算选型，以使系统能够正常工作，从而使高空作业车能够正常工作。另外，本章中也对取力器的布置进行了分析，并选择了适合的取力器。

6 高空作业车稳定性能分析

专用汽车性能参数计算是总体设计的主要内容之一，其目的是检验整车参数选择是否合理，使用性能参数能否满足要求。最基本的性能参数计算包括动力性计算、经济性和稳定性计算。而对于本设计中所设计的高空作业车车来说则只需要计算它的稳定性就可以。

6.1 支腿压力的计算

计算支腿压力时要求确定折叠鄙视高空作业车在作业时所承受的最大支反力，该力是支腿强度计算的依据。

假定高空作业车工作时支撑在A、B、C、D四个支腿上，臂架位于路灯安装车纵轴线（x轴）?角处，如图6.1所示。若高空作业车不回转部分的重力为G2，其重心为O2在离支腿对称中心（坐标原点O）e2处，回转中心O0离支腿对称中心O的距离为e0。又设高空作业车回转部分的合力为G0，且合力至O2点的距离为r0，则作用在臂架平面内的翻倾力矩M为G0r0。即：

e2?b1?L2?b?1200?864?1450?614mm (6-1)

e0?b?L1?b1?1450?100?1200?150mm (6-2)

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G0?G1?Gb?Q?q?500?4000?2400?450?7350N (6-3)

r0?Gbr?(Q?q)R?G1L1 (6-4)

G1?Gb?Q?q5000?1400?(3000?450)?3000?500?100?1918mm

500?5000?3000?450 ?于是可求得四个支腿上的压力各为：

??cos?sin??????M?b?a?????????1??e2??e0??cos?sin????FB??G2?1???G0?1???M???4??b?bba??????? ? (6-5)

1??e??e??cos?sin????FC??G2?1?2??G0?1?0??M????4??b?b?a???b???1??e2??e0??cos?sin????FD??G2?1???G0?1???M????4??b?bba???????1??eFA??G2?1?24??b?e0??G0?1??b??

当举升臂在车辆正侧方作业时即：? =90°，则上式可化简为：

?M????a?????1??e2??e0?M??FB??G2?1???G0?1?????4??b?b?a???? (6-6)

1??e??e?M?FC??G2?1?2??G0?1?0????4??b?b?a????1??e??e?M??FD??G2?1?2??G0?1?0????4??b?b?a???FA?1??e2G2?1??4??b?e0??G0?1??b??按四点支撑计算支腿压力时，若有一支腿的压力出现负值，应该用三点支撑重

新计算支腿压力。如图3-4所示，设举升臂Ⅱ在工况位置作业时，支腿A不受力，支腿B、C、D受力，可求得支腿的反力为：

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