动态应变仪对液压钻机履带架的载荷测试分析

深孔液压钻机是一种新型的矿山履带式工程机械设备。其主要的支撑部件是履带架。所承受的整机自重和外载荷以集中载荷方式通过与车架交接处传递到履带架，再以均布载荷形式经支重轮由履带板传递到地面。因此，履带架应具备足够的强度和刚度。要求履带架的材料和结构具有良好的耐磨性和综合力学性能。下面就是液压钻机履带架动态载荷测试分析的过程。

测试点的确定

测试点采用两种方式结合，其一是采用有限元分析，得到应力场，在履带架应力比较大的部位测试动态的影响。*二根据结构特点观察动态影响，确定可能变形较大出处。

被测工件的参数

所测工件为D55 液压钻机，整机重量22t，发动机转速低速1200r/min，高速1800r/min，行走泵排量为86/43ml/r，系统*高压力250bar。行走*高速3.7km/h,低速1.8km/h。*大扭矩22000/11000Nm，爬坡角度20°。

测试设备

履带架结构的动载应力测试采用应变片和动态应变仪，应用计算机进行数据记录和存储。

测试工况设计

为了研究实际工况下采集矿用机械履带底盘架的载荷数据，并结合对比有限元分析数据，进行履带底盘载荷频谱的采集试验，工况设计为岩石；工作类型分为行走、整机旋转、摆臂、钻头定位和钻孔等。

测试数据分析

测试中进行了行走、前进、后退、整车旋转、摆臂、钻头定位和钻孔等动作的应力采集。主要研究了摆臂状况，液压钻机在工作之前，要把臂摆到适当位置以便进行钻头的准确定位，进而进行钻孔。在此过程中，履带行走机构将收到变化的载荷。

从上表可知，除钻头定位外，其他应力均较小，可以忽略。在钻头定位时，整机三点定位，即三点受力。在定位的过程中，整机前端翘起，履带架后端受力将急剧*大，反映在表格上的是通道6和8代表的采集点动态应力变化较大，数据也说明了这一点，也就要求履带架辅助支撑部位能够承受较大的动应力。但是钻机在工作过程中，动作缓慢，是一个渐变的过程，相对于缓慢加载，因此也可以作为静态分析使用。

频谱图分析

根据频谱图可得出各种频率下的自功率谱能级基本为*，即纵坐标的值几乎为*，说明各种频率对于振动载荷的贡献度几乎为*，也即在设计中可以忽略振动的影响，按静态分析计算。

总结

各个测试点的动态响应对于强度和刚度计算基本可以忽略；频谱图的主要频率是由系统的旋转产生的变频或分频；对于大型低速钻机底盘按静态设计，动态载荷应力可忽略；设计关键点应是静态载荷的分析和研究。

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