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70吨大型液压挖掘机动臂有限元分析

一、动臂计算工况

挖掘机在工作过程中，作业对象千变万化，土质及施工现场也各

异，其工作装置运动与受力情况比较复杂。故选择了最危险工况来进

行强度校核。

工况一：

1)、动臂位于最低（动臂油缸全缩）；

2）、斗齿尖、铲斗与斗杆铰点、斗杆与动臂铰点三点位。

图1工作装置挖掘姿态（工况一、二）

工况二：

在工况一的基础上：3）斗边点遭遇障碍，侧向力W。

k

工况三：

1)、动臂位于动臂液压缸作用力臂最大处；

2）、斗杆油缸作用力臂最大（斗杆油缸与斗杆尾部夹角为90°）；

3）铲斗发挥最大挖掘力位置，进行正常挖掘。

工况四：

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在工况三的基础上：3）斗边点遭遇障碍，侧向力W。

k

图2工作装置挖掘姿态（工况三）

三、斗杆受力分析

1）、斗杆铰点载荷的确定

①计算工况一：θ=-4°，θ=1°，θ=180°。

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从重庆大学反铲分析软件中提取进行有限元分析所需要的数据：

动臂缸作用力为：-kN；

斗杆缸作用力为：KN；

铲斗缸作用力为：kN；

动臂油缸铰点：Rx=kN；Ry=kN；

斗杆油缸铰点：Rx=kN；Ry=kN；

斗杆动臂铰点：Rx=-kN；Ry=kN；

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图3挖掘工况一、二示意图

②计算工况二：

在工况一的基础上，加上侧齿障碍产生的弯矩和扭矩，及侧向力

W=23.638KN。

k

③计算工况三：θ=°，θ=1°，θ=°。

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图4挖掘工况三示意图

从重庆大学反铲分析软件中提取进行有限元分析所需要的数据：

动臂缸作用力为：-kN；

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斗杆缸作用力为：KN；

铲斗缸作用力为：kN；