液压挖掘机工作装置强度测试分析

《液压挖掘机工作装置强度测试分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、施工技术ConstructionTechnology液压挖掘机工作装置强度测试分析StrengthTestingandAnalysisoftheWorkingDeviceoftheHydraulicExcavator福建省特种设备监督检验所傅顶和/FUDinghe摘　要：为进行液压挖掘机型式试验中的强度试验,对挖掘机工作装置进行了静态与动态应变测试。根据箱形断面在各种外力作用下的应力分布特点,在动臂、斗杆等应力集中的位置布置了14个测点，采集了铲斗斗齿挖掘受阻时各测点的静态应变时域信号和空载下降冲击、满载铲斗最快速度下降止动、

2、满载铲斗最快速度上升止动过程各测点的动态应变时域信号，在进行时域特征分析后得到各测点的应变数据，计算工作装置的安全系数，并判定安全系数是否符合相关规定。关键词：液压挖掘机型式试验应变测试安全系数液压挖掘机工作装置是其主要和关键部件之一，各自相等，且组合正应力分布沿断面轴线成线性，因此在实际作业中，由于物料的不确定性，经常出现偏载、测得角点处正应力就可得到断面上正应力分布图。横向载荷及冲击振动等危险工况，工作装置被破坏现箱形断面在各种作用外力作用下的的正应力分布图象时有发生。工作装置的破坏严重影响机器本身及人可以为正确地布置测点

3、提供帮助，试验中，在动臂、斗员的安全，所以在型式试验中，必须对挖掘机的工作杆两部件上共布置了14个测点。图2为某液压挖掘机装置进行不同工况下的强度试验，计算出工作装置的型式试验现场测点布置简图。安全系数，并给出判定结论。101测点的布置129液压挖掘机工作装置是由钢板构成的箱形结构，81114通常承受拉（压）、弯、扭等几种外力，结构断面的应713力分布十分复杂，通常在断面角点沿构件的棱线方向布置应变片测量其正应力。图1为箱形断面在各种外力作53用下的正应力分布图。图中（a）为正应力σ的分布图，1N642（b）和（c）分别为垂直

4、弯曲和水平弯曲正应力σ和Mzσ的分布图，（d）为约束扭转所产生的扇形正应力σ图2　动静态强度试验测点布置My分布图。由于断面为轴对称，各应力成分在4个角点处2工况选择分析表明，危险断面最大应力发生在铲斗挖掘受阻的工况下，位置按以下条件确定：（1）动臂位于动臂缸作用力臂最大处；（2）斗杆位于斗杆缸作用力臂最大处；（3）铲斗位于发挥最大挖掘力位置。如图3所示。此工况下，铲斗GH产生主动力，其最大推力产生最大挖掘力W。max为了反映挖掘机的复杂作业工况，分析选择了空（a）（b）（c）（d）载下降冲击、满载铲斗最快速度下降止动,满载铲

5、斗最图1　箱形断面在各种外力作用下的正应力分布图快速度上升止动三种工况进行比较试验。2011.08建设机械技术与管理99施工技术ConstructionTechnology表1　测点的静态应变和动态应变最大值静态应变/μ动态应变/μ名称测量点号铲斗空载下降满载下降满载上升最快速度最快速度挖掘受阻下降冲击下降止动上升止动181.7-30.3-80.1-34.22234.899.4-106.7-121.83421.7311.7-221.1-186.4斗杆4-198.0-205.1338.6-377.55486.6339.3-218

6、.0-183.16-409.0-354.6418.2-417.37187.1212.2-132.9-109.6图3 工作装置最大应力位置847.4-34.749.643.29-266.4-314.6-89.1101.33静态和动态试验10143.2-221.2120.9238.4动臂3.1试验过程11269.1-196.7-127.6-144.5以某次型式试验样机为对象，首先按图2所示位12-280.8-304.2110.094.41377.3-112.2-256.4-276.8置对各测点依次进行打磨—表面清洗—应变片清洗—-

7、78.7-130.7181.0156.7应变片粘贴—引线连接—质量检查—固化—防护等步骤后，用带有屏蔽线的长导线在接线端子处进行引线，液压挖掘屏蔽线接仪器外壳。测量选用德国imc集成测控公司CRPL2-DIO-UNI8imc系统操作软件快速信号分析机工应变片数据采集器imcdevices处理软件FAMOS作装（IntegratedMeasurement&Control）生产的CRPL2-置DIO-UNI8数据采集器，imc系统操作软件－imc图4 液压挖掘机工作装置测试和分析系统框图devices,快速信号分析处理软件－FAM

8、OS。在系统操μm/m500作软件上设置四分之一桥测量方式、应变片的灵敏度、450采样时间、采样频率、虑波方式，进行桥路平衡后处400350于待测试状态。300250依次对挖掘机进行四种工况操作，采集各测试点200150静态时域信号和动态时域信号。100503.2测试框图0-