营林液压挖坑机的研制

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1、南京林产工业学院学报一九八三年No.2JOURNALOFNANJINGTECHNOLOGICAL第二期COLLEGEOFFORESTPRODUCTS1983营林液压挖坑机的研制丰凤英程祥之杜世敬孙敏琪(林机系〉摘要本文介绍用东方红-28型拖拉机上分置式液压系统的设计营林挖坑机，综合分析目前最主要几种悬挂机构的优缺点和杆件机动图。~-一、前u国内目前的悬挂式挖坑机其传动形式均属于机械传动。一般通过四杆机构悬挂在拖拉机的后方，由拖拉机的动力输出轴、万向联轴节、减速器等来传递动力，驱动挖坑机的钻头作旋转运动完成挖坑作业。当使用四杆机构改变工作位置时，由于

2、联轴节的传递角α值不相等，从而造成运动的不平稳，产生较严重的冲击和振动。这对动力机、工作机构各部分的性能、工作状态以及零部件的强度等方面都带来较大的影响，同时操作者的劳动强度也大。机械传动的挖坑机在结构上还有重量和体积庞大的缺点，而且也不能适应由于钻头挖坑作业时土壤阻力矩常常多变的情况。基于上述原因，本设计是采用东方红-28拖拉机上原有分置式液压系统(图1)，齿轮泵(CB-32)的高压油通过三位四通换向阀(34SH-L-20H)等控制元件来驱动低速大扭矩的油马达(1QJM21-0.381)，用油马达驱动钻头旋转工作F钻头的升降仍用拖拉机上原有液压系

3、统的悬挂装置。本文主要是对与东方红-28拖拉机配套的挖坑机的悬挂装置的结构型图1营林液压挖坑机液压系统原理图式，作一初步探讨，有关设计计算、1一抽泵2…节流阀3一溢流间，性能测试等问题将另作论述。4一换向间5一油马达6一压力表。功/一75一-、-营林挖坑机悬挂装置的机构型式目前关于挖坑机悬挂机构型式的研究资料比较少，一般有不平行四杆机构〈后置式和侧置式〉、单直线导路机构、门架式机构以及曲柄连杆机构等型式，分述如下s〈一〉不平行四杆机构型式1.后置式〈图2)歹。500ch<:>0'.-!图23WY-50后置式挖坑机机动图线型说明E一一挖坑最深位置P-

4、-活塞行程200毫米时运行位置。加长拖拉机左右下拉杆〈该型为1700毫米〉和上拉杆，以满足钻头接触地表瞬时垂直地面的要求:lJ。悬挂装置构件的移动使悬挂轴有两个极限位置，即下极限位置A和上极限位置Bo悬挂轴在A位置时离地面的高度为210毫米，这时活塞杆已经完全进入液压缸F悬挂轴在最低位置时，能够保证悬挂挖坑机有足够的入土深度(HlI1llX:::700毫米〉。悬挂挖坑机最低点与地面之间必须保证一定的运输间隙，以活塞最大行程时(200毫米〉的运输位置为上极限位一76一0置B，其运输间隙注300毫米(该型为500毫米)，隙角t==15.5，用拖拉机输出

5、装置进行驱动。这种型式的悬挂机构，结构简单，是目前常用型式之一，但钻头工作时只能瞬时垂直地面。为了减少垂直度的偏差，其机构就会变得庞大，如与丰收-35拖拉机相配套的挖坑机，其左右下拉杆要加长到2000毫米以上。因此，小型拖拉机配套的挖坑机在进行挖坑作业时，不仅整机纵向稳定性差，而且挖出坑的质量也较差。2.侧置式(图3),/，、///jdu4li!JJdJAilrluHlt飞4Jllj!J.‘唱/fleflil--「920eNω图3ZW-60型侧置式挖坑机机动图线型说明z-一动臂处于水平位置时钻头的工作位置F--动臂处于垂直位置时的运行位置。这种型式

6、基本上属于不平行四杆机构，其钻头在拖拉机右侧配置于动臂的端部，用拖拉机输出轴进行驱动1lo钻头工作时，受平衡杆的控制，基本上能保证钻头与地面相垂直的位置，而且适于顺沿道路或行列通道作业，特别是对于大城市主要交通道路两旁的植树挖坑作业更有利。在运输状态时，其动臂处于水平位置。因此在工作状态时整机受力不平衡，稳定性较差。一77一使用该机挖坑时，必须先将拖拉机脚踏制动，然后再驱动钻头工作z否则钻头摆动不稳定，影响钻头寿命和挖坑质量。(二〉单直线导路机构型式应用直线导路机构是四连杆机构的一部分，带有直线的连杆机构是连杆曲线中的一种特殊情况，其设计依据、要求

7、是z1.根据拖拉机底盘结构[2)四连杆机构中d忏长为535毫米。2.要求挖坑机在运输状态离地间隙~300毫米。3.挖坑机挖到所需深度时P点〈图5)离地面距离为200毫米。4.连杆机构的总长要求在200毫米之内。5.保证坑的垂直度偏差ζ10毫米。6.保证油缸的行程在200毫米之内。现简述其设计步骤(图4)。图4点图位(N::::2.51(N::::2.36@N::::2.25(N::::2.19(N:::2.15μ::::0.1μ:::0.1μ::::0.1问::::0.1μ:::0.1(N::::2.47(N=2.33@N=2.22@N=2.16@

8、N::::2.12μ::::0.1μ==0.1μ=0.1μ=0.1μ=0.1@N=2.30(N=2.20@N=2.11@N