井下铲运机强化磨合试验技术研究

摘要

随着国民经济的快速发展，我国的工程机械需求量与日俱增，与此同时对工程机械的性能也提高了要求。为了使工程机械使用寿命更长并且更迅速的投入使用过程，工程机械的磨合必须加以重视。然而，关于工程机械磨合的理论和经验很少，本文以JCCY-2型内燃铲运机的磨合为例，对工程机械磨合载荷谱的制定做出尝试。
　　 磨合主要针对的是车辆的传动系统，从发动机到变矩器再到变速箱最后到驱动轮上。磨合一般分为场地试验和台架试验，由于对车辆性能的要求越来越高和场地的限制，现在台架试验越来越多的用于工程机械。磨合车辆在试验台上，由测功机给出阻力来模拟实际路面，达到磨合的效果。
　　 测功机给出阻力的方法一般有两种，一种是建立数学模型，另一种是应用统计学的方法对道路试验中的阻力进行采集、处理、提取和程序编制。本文通过对两种方法的分析比较，选择第二种方法给出测功机的阻力，把编制的载荷谱加载到车轮上，模拟实际路面。
　　 为了缩短试验周期，磨合试验一般都采取加大阻力矩的优化载荷谱来进行强化试验。为使试验结果具有可比性，必须确定优化后的载荷谱相对于原载荷谱的强化系数。本文应用Ansys软件对变速箱齿轮进行分析，并应用Matlab拟合曲线，得出在任意阻力下齿轮承受的最大应力。利用S-N曲线，得出应力和寿命的关系，为载荷谱的优化做准备。磨合载荷谱的优化没有现成理论，故采用疲劳寿命理论。比较常用的有两种，分别是线性疲劳累积损伤理论和剩余强度理论。本文对两种方法进行分析和比较并计算强化系数，结果说明两种方法各有优缺点，都可以达到缩短磨合时间，降低磨合成本的作用。最后，对测功机的控制策略进行了理论研究和Matlab/Simulink仿真，仿真结果和预期的结果有较好的一致性。