液压挖掘机斗杆疲劳台架试验方法研究

摘要

近些年，随着国家加大对高铁、公路和桥梁等大型基础建设的投资，国内市场对大型土方设备的需求量大幅增加。但据了解，国内大型土方设备的供求关系仍是供大于求，导致在各个细分市场仍存在激烈的竞争。提高产品质量成为占据市场的重要因素。通过查阅相关的资料，国内关于土方设备的载荷谱测试及其后续的疲劳可靠性研究相对欠缺。本文是继载荷谱测试之后关于SWE350型液压挖掘机斗杆的疲劳试验台架进行研制，通过疲劳试验获得斗杆的破坏形式，为该型挖掘机斗杆进行技术改造提供依据。
　　本文以SWE350型液压挖掘机作为研究对象，根据理论计算挖掘机工作时，该型液压挖掘机铲斗-斗杆销轴处所受到的最大力。介绍实际测试系统，实测挖掘机工作时斗杆上相关部件的受力，验证理论计算挖掘机斗杆受力方法的准确性，为编制斗杆疲劳试验的加载载荷谱提供理论依据。根据现有试验条件和实测结果，推算该型挖掘机斗杆在进行疲劳试验时的加载载荷谱，设计满足试验强度的斗杆疲劳试验台架。
　　以实测结果得到载荷谱的试验最大力，根据现有的试验条件设计试验台架。根据静力学和动力学分析结果，获得SWE350型液压挖掘机的斗杆进行疲劳试验的基本方案。确定合适的加载频率，力求在短时间内获得该型挖掘机的破坏形式，加快该型挖掘机的斗杆发生破坏，便于进行后续的分析和结构优化。
　　建立该型挖掘机斗杆和疲劳试验台架的三维模型，利用相关软件对其进行静力学和动力学分析，得到其仿真云图，并参照各关键部件的材料性能参数评估疲劳试验的安全性和可靠性。

目录

声明

第一章 绪论

1. 1 研究背景

1. 2 国内研究现状

1. 3 国外研究现状

1. 4 本文研究内容

第二章 挖掘机斗杆负载的计算

2. 1 挖掘机的典型作业工况和姿态

2. 2 挖掘机斗杆的力学分析

2. 3 本次疲劳试验设备说明

2. 4 本章小结

第三章 挖掘机工作装置载荷谱测试系统简介

3. 1 铲斗受力测试

3. 2 液压系统测试

3. 3 挖掘机工作装置受力总测试系统

3. 4 本章小结

第四章 挖掘机斗杆疲劳试验台架设计

4. 1 疲劳试验系统的加载方案

4. 2 斗杆疲劳试验台整体静力学分析

4. 3 斗杆疲劳试验台架的设计

4. 4 本章小结

第五章 疲劳试验台架关键零部件的有限元分析

5. 1 斗杆疲劳试验台架关键零部件三维模型

5. 2 斗杆疲劳试验台架的静力学分析

5. 3 斗杆疲劳试验台架的动力学分析

5. 4 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果

致谢