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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。

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