基于实测谱的挖机工作装置台架疲劳试验姿态及加载方式研究

以某型挖掘机工作装置为研究对象,采用数值仿真分析方法对7种不同受载状态的应力响应进行求解,选取了动臂及斗杆的7个较大应力点作为有效测点。在试验数据(油缸位移,应力等)分析的基础上,确定了以工作装置发挥的最大挖掘力的姿态为疲劳试验应力响应的"敏感"姿态和等效加载在中间斗齿某一响应"敏感"方向,仿真及试验数据分析结果表明:当动臂、斗杆及铲斗油缸长度分别为:2 463 mm,2 935 mm,2 229 mm时的工作装置姿态发挥最大挖掘力的试验姿态;中间斗齿等效加载力与水平正向成-13°的加载方向为应力响应因子K值的最大方向。由此解决了在台架试验中,由于多自由度系统工作姿态多样性所造成在随意固定姿态和加载方向下疲劳失效位置与实际位置不一致问题。该方法能够有效解决实验室环境下工作装置的姿态及加载方向的问题,并为类似多自由度系统的台疲劳试验姿态确定问题提供参考。