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動態應變儀對液壓鉆機履帶架的載荷測試分析

分類:應力應變測試    關鍵詞:動態應變儀

深孔液壓鉆機是一種新型的礦山履帶式工程機械設備。其主要的支撐部件是履帶架。所承受的整機自重和外載荷以集中載荷方式通過與車架交接處傳遞到履帶架,再以均布載荷形式經支重輪由履帶板傳遞到地面。因此,履帶架應具備足夠的強度和剛度。要求履帶架的材料和結構具有良好的耐磨性和綜合力學性能。下面就是液壓鉆機履帶架動態載荷測試分析的過程。

測試點的確定

測試點采用兩種方式結合,其一是采用有限元分析,得到應力場,在履帶架應力比較大的部位測試動態的影響。第二根據結構特點觀察動態影響,確定可能變形較大出處。

被測工件的參數

所測工件為D55 液壓鉆機,整機重量22t,發動機轉速低速1200r/min,高速1800r/min,行走泵排量為86/43ml/r,系統最高壓力250bar。行走最高速3.7km/h,低速1.8km/h。最大扭矩22000/11000Nm,爬坡角度20°。

測試設備

履帶架結構的動載應力測試采用應變片和動態應變儀,應用計算機進行數據記錄和存儲。

測試工況設計

為了研究實際工況下采集礦用機械履帶底盤架的載荷數據,并結合對比有限元分析數據,進行履帶底盤載荷頻譜的采集試驗,工況設計為巖石;工作類型分為行走、整機旋轉、擺臂、鉆頭定位和鉆孔等。

測試數據分析

測試中進行了行走、前進、后退、整車旋轉、擺臂、鉆頭定位和鉆孔等動作的應力采集。主要研究了擺臂狀況,液壓鉆機在工作之前,要把臂擺到適當位置以便進行鉆頭的準確定位,進而進行鉆孔。在此過程中,履帶行走機構將收到變化的載荷。

圖片1.png

從上表可知,除鉆頭定位外,其他應力均較小,可以忽略。在鉆頭定位時,整機三點定位,即三點受力。在定位的過程中,整機前端翹起,履帶架后端受力將急劇增大,反映在表格上的是通道6和8代表的采集點動態應力變化較大,數據也說明了這一點,也就要求履帶架輔助支撐部位能夠承受較大的動應力。但是鉆機在工作過程中,動作緩慢,是一個漸變的過程,相對于緩慢加載,因此也可以作為靜態分析使用。

頻譜圖分析

根據頻譜圖可得出各種頻率下的自功率譜能級基本為零,即縱坐標的值幾乎為零,說明各種頻率對于振動載荷的貢獻度幾乎為零,也即在設計中可以忽略振動的影響,按靜態分析計算。

總結

各個測試點的動態響應對于強度和剛度計算基本可以忽略;頻譜圖的主要頻率是由系統的旋轉產生的變頻或分頻;對于大型低速鉆機底盤按靜態設計,動態載荷應力可忽略;設計關鍵點應是靜態載荷的分析和研究。

以上就是采用動態應變儀檢測分析液壓鉆機履帶架動載荷的應用,如果您還想了解更多應變儀的信息,可直接咨詢南京聚航,我們歡迎您的選購!


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