关键词:
矿用自卸车
ROPS
测试试验台
有限元
液压系统
仿真实验分析
摘要:
随着人类社会的发展,绿色环保、以人为本的发展理念深入到各个行业。在工程机械领域,各级部门高度重视车辆及驾驶人员的安全,制定了相应的法规标准对工程机械的安全作业进行了强制性要求。近年来,施工质量及效率的要求不断提高,大型化的工程车辆相继应用而生。大型矿用自卸车机械质量及其驾驶室安全保护结构的尺寸较大,检测试验时所需的载荷值与其机器质量有关,此外考虑到经济效应,试验检测平台尽可能有效地进行多型号的驾驶室ROPS安全保护结构性能测试。因此,开发和研究适用于多吨位多尺寸可调式的大型矿用自卸车ROPS试验台有其重要性和必要性。
本文结合300t及以下吨位负载的矿用自卸车ROPS性能加载测试,采用四立柱集成开放式尺寸可调结构对ROPS测试试验系统进行开发研究。
本文依据现行标准对ROPS加载要求进行理论推导,分析了试验台整体刚度、测量仪器精度,设计提出并分析多种试验台方案,最终选用四立柱集成开放式结构。本试验台主体结构采用箱型截面梁并对截面进行结构参数设计,利用强度、刚度与稳定性理论在典型加载工况下分析研究试验台结构性能均满足要求;分析并验证了试验台的螺纹连接部分满足设计要求。建立试验台有限元分析模型并对其进行ANSYS有限元仿真分析,得到试验台在最大垂直加载力及最大水平加载力作用下均满足要求。对ROPS试验台液压加载系统进行设计开发研究,确定液压系统总体方案并绘制液压加载系统回路原理图;确定液压系统的技术参数,采用高压小流量斜盘式柱塞泵与低压大流量叶片泵相配合的供油系统;对液压系统元件进行选取与参数分析。基于AMESim建立了液压系统仿真分析模型,对水平加载和垂直加载的全过程进行了仿真分析。建立ROPS试验台整体ADAMS模型并完成被测样件驾驶室的柔性化,基于AMESim进行ADAMS-AMESim联合仿真分析。最终得出液压系统压力稳定性较好,加载速度小于5mm/s,符合准静态加载,满足设计要求。