挖掘机动臂载荷谱测试与编制方法研究

发布时间：2017-10-07 00:06

  本文关键词：挖掘机动臂载荷谱测试与编制方法研究

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【摘要】：挖掘机的工作载荷复杂多变,其工作装置长期承受复杂的交变载荷,容易产生疲劳损伤。工程实际中,工作装置的重要组成部件动臂就常常发生疲劳断裂导致结构失效,从而影响挖掘机整机的工作性能。但是工作装置关键构件在载荷数据方面的缺乏,直接制约着挖掘机在可靠性和疲劳寿命上的提高,限制了其市场竞争力。针对这一现象,本文以WY230型挖掘机为例,开展了工作装置关键部件动臂的载荷谱测试与编制方法的研究工作。主要工作内容如下:(1)详细分析了工作装置内部对象之间的几何关系,并利用ADAMS提供的参数化功能建立了工作装置的参数化模型,求解出不同液压缸工作长度和压力时挖掘机工作装置各铰点位置和作用力,为挖掘机的载荷识别创造了条件。(2)引入“角点法”的概念并应用于结构应力的测试当中,推导出测试截面角点处应力到动臂外载荷的求解方程。然后,通过室内试验的方式验证了动臂外载荷求解方程的正确性。(3)对现场试验测取的载荷时间历程进行了压缩处理,通过雨流计数得到载荷的均幅值频次信息。并对测试载荷的幅值分布进行参数估计以确定其分布函数。再根据分布函数,进行程序加载谱的编制。本文对动臂载荷谱测试与编制方法的研究,为今后挖掘机载荷谱深入研究提供了理论知识和经验借鉴,有力的促进了挖掘机在可靠性和疲劳寿命上的提高。
【关键词】：挖掘机 工作装置 疲劳损伤 动臂 载荷谱
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU621
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.1.1 研究背景的介绍8-9
• 1.1.2 研究意义的介绍9
• 1.2 载荷谱的研究概况9-13
• 1.2.1 国内外载荷谱研究现状9-12
• 1.2.2 挖掘机载荷谱研究现状12-13
• 1.3 课题研究的主要内容13-14
• 1.4 本章小结14-15
• 第二章 基于ADAMS挖掘机工作装置铰点力计算15-34
• 2.1 概述15-16
• 2.2 工作装置关键部件模型建立16-19
• 2.3 工作装置参数化处理19-31
• 2.3.1 工作装置各部件几何关系分析19-23
• 2.3.2 工作装置参数化模型的建立及铰点力计算23-31
• 2.4 铰点力计算结果校验31-32
• 2.5 本章小结32-34
• 第三章 基于截面应力动臂载荷计算方法研究34-60
• 3.1 概述34-35
• 3.2“角点法”的原理及其应用35-40
• 3.2.1 角点处应力状态分析35-36
• 3.2.2 常用型材构件正应力分量计算36-40
• 3.3 基于截面角点处应力的动臂外载荷计算40-48
• 3.3.1 测试截面的选择40-42
• 3.3.2 动臂外载荷求解方程得建立42-46
• 3.3.3 动臂外载荷求解方程的修正46-48
• 3.4 试验验证48-59
• 3.4.1 试验仪器及安装48-50
• 3.4.2 测试试验及结果50-53
• 3.4.3 试验结果校验53-59
• 3.5 本章小结59-60
• 第四章 载荷谱的编制60-74
• 4.1 随机载荷时间历程的压缩处理60-63
• 4.2 雨流计数处理63-67
• 4.2.1 雨流计数法及原理63-65
• 4.2.2 雨流计数法程序实现计数规则65-67
• 4.3 疲劳试验程序加载谱的编制67-73
• 4.3.1 载荷随机变量的一元化67
• 4.3.2 幅值概率密度函数的确定67-70
• 4.3.3 程序加载谱的编制70-73
• 4.4 本章小结73-74
• 结论与展望74-76
• 参考文献76-79
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果79-80
• 致谢80

【参考文献】

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本文编号：985769