[发明专利]挖掘机下车架等效力时间历程获取及疲劳试验谱整理方法

摘要

本发明提供一种挖掘机下车架等效力时间历程获取及疲劳试验谱整理方法，结合油缸力‑时间历程、工作姿态、铰点力‑时间历程，分别在挖掘姿态和卸载姿态下，获取地面对下车架的作用力并分解至支撑轮，将支撑轮处的作用力等效为竖直方向的等效力，根据挖掘机的工作循环进行变换，得到下车架各支撑轮处时间相等的程序谱，对程序谱进行等效变换得到最终的疲劳试验谱。本发明的挖掘机下车架等效力时间历程获取及疲劳试验谱整理方法可对下车架部件进行台架疲劳试验，提高试验精度；通过损伤一致性修正保证疲劳试验谱的准确可靠；通过损伤等效变换将程序谱等效为恒幅谱，保证疲劳试验谱相位的同步性；本发明可以扩展至相似下车架的设备，适用范围广阔。

主权项

1.一种挖掘机下车架等效力时间历程获取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n步骤一：铰点力时间历程获取，/n实测动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸的伸缩量时间历程，进而获得工作姿态；/n实测动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸的无杆腔和有杆腔的压力时间历程，计算求得动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸的油缸力时间历程；/n对挖掘机工作装置各构件建立力学平衡方程，代入所述的油缸力时间历程和工作姿态，求解出转台与动臂铰点、转台与动臂油缸铰点的铰点力时间历程；/n所述的转台与动臂铰点记为A点，转台与动臂油缸铰点记为O点，所述的工作姿态包括挖掘姿态和卸载姿态，所述的伸缩量时间历程和压力时间历程测定时长相等且同时测定；/n步骤二：下车架受力时间历程获取，/n在挖掘姿态下，对液压挖掘机下车架与转台整体进行受力分析，通过步骤一中得到的A点和O点的铰点力时间历程，建立力学平衡方程，求解挖掘姿态下，地面对下车架的作用力时间历程；/n在卸载姿态下，对液压挖掘机下车架与转台整体进行受力分析，通过步骤一中得到的A点和O点的铰点力时间历程，建立力学平衡方程，求解卸载姿态下，地面对下车架的作用力时间历程；/n步骤三：支撑轮受力时间历程获取，/n将步骤二中得到的挖掘姿态下，地面对下车架的作用力分解到挖掘机的四个支撑轮处的Rxyz坐标系中，建立力学平衡方程，求解挖掘姿态下，四个支撑轮受到的支撑力时间历程；/n将步骤二中得到的卸载姿态下，地面对下车架的作用力分解到挖掘机的四个支撑轮处的Rxyz坐标系中，建立力学平衡方程，求解卸载姿态下，四个支撑轮受到的支撑力时间历程；/n所述的四个支撑轮记为M、N、P和Q；/n步骤四，支撑轮受力简化至竖直方向，/n针对下车架和转台建立有限元模型，根据有限元分析，获得结构上的应力最危险点，基于最危险点的应力值，计算支撑轮M、N、P和Q处的x、y、z方向的应力传递系数k