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南京聚航科技有限公司
主營產(chǎn)品： 振動時效設(shè)備，殘余應(yīng)力檢測儀，應(yīng)力應(yīng)變測量，殘余應(yīng)力消除設(shè)備 |
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主營產(chǎn)品： 振動時效設(shè)備，殘余應(yīng)力檢測儀，應(yīng)力應(yīng)變測量，殘余應(yīng)力消除設(shè)備 |
2022-5-25 閱讀(469)
半掛車是重型貨物運(yùn)輸?shù)闹匾ぞ?，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，半掛車的使用日益增多，質(zhì)量和安全問題也越來越受到人們重視。本文主要以10噸半掛車為例，采用電阻應(yīng)變法對其進(jìn)行應(yīng)力測試，分析車架在使用中的應(yīng)力分布情況。
應(yīng)力測點(diǎn)選擇
根據(jù)車架結(jié)構(gòu)的對稱性和載荷基本對稱的情況，本次試驗(yàn)以車架左側(cè)梁為主。原則上，測點(diǎn)選擇在車架縱橫梁節(jié)點(diǎn)附近截面突變處，縱梁前后交接處，以及車架中部彎矩較大區(qū)域。因此，共選61個測點(diǎn)，其中54個測點(diǎn)分布在車架左側(cè)，貼片部位在梁的翼緣或棱邊上，應(yīng)變片的軸線與測點(diǎn)邊緣平行，距離邊緣3mm，測點(diǎn)的分布與位置見圖1。
在左縱梁上翼面下側(cè)面共選13個點(diǎn)，編號為Z1-Z13。左縱梁下翼面下側(cè)面共選21個點(diǎn)，編號為Z16-Z35（其中Z23、Z25點(diǎn)在腹板下側(cè)面，Z24在腹板外側(cè)面）。在右縱梁下翼面下側(cè)面共選7點(diǎn)，編號為Z41-Z47（其中Z45在腹板下側(cè)面，Z47在腹板外側(cè)面）。橫梁左側(cè)與縱梁交接處附近共選6點(diǎn)，編號為H1-H6。左側(cè)邊梁共選14點(diǎn)，編號為B1-B14。其中B1-B9在橫檔與邊梁交接處附近，B10、B11位于橫檔支架上，B12-B14分別在左側(cè)前、中、后邊框中部下側(cè)面。
根據(jù)靜態(tài)應(yīng)變測量的結(jié)果，從上述61個測點(diǎn)中選擇了以下12個測點(diǎn)進(jìn)行動態(tài)應(yīng)力測試。即Z8、Z23、Z24、Z26、Z27、Z32、Z34、Z45、Z47、H3、H5、H6。
實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
本次試驗(yàn)采用聚航科技生產(chǎn)的JHDY動態(tài)應(yīng)變儀，儀器操作簡單，設(shè)置方便。軟件式操作，測試數(shù)據(jù)實(shí)時同步，自動保存，自動生成測試報告。
應(yīng)力測試工況
滿載
裝載10噸砂石均勻布置，在平坦的水泥場地上測量車架的彎曲應(yīng)力。然后將牽引車左后輪和右后輪抬高350mm，測量車架的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。
超載
裝載15噸砂石均勻布置，并按以上要求做彎曲試驗(yàn)和扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)。
動態(tài)應(yīng)力測試
車輛在滿載狀態(tài)下，以20km/h速度在較差的砂石路面上行駛，用儀器記錄每個測點(diǎn)的應(yīng)變，計(jì)算出*大應(yīng)力。
應(yīng)力數(shù)據(jù)分析
1. 由靜態(tài)彎曲試驗(yàn)和扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及應(yīng)力分布曲線圖可知，車架受到靜態(tài)彎曲時，車架上、下翼面所產(chǎn)生的應(yīng)變較小，即使在超載情況下，上翼面*大應(yīng)變?yōu)?span style="font-family:微軟雅黑">-392με，下翼面*大應(yīng)變?yōu)?68με，所產(chǎn)生的部位均位于車架中部。以外*大的彎曲應(yīng)變位于腹板的拐角處Z24點(diǎn)，為829με，其應(yīng)力為182.4MPa。在正常使用條件下，具有足夠的安全系數(shù)，車架在超載情況下受到靜態(tài)扭轉(zhuǎn)時，車架上翼面產(chǎn)生的*大應(yīng)力為-186.8MPa，車架下翼面產(chǎn)生的*大應(yīng)力為177.8MPa，其位置與彎曲相同。同樣，在腹板的拐角處產(chǎn)生的*大應(yīng)力為279.0MPa。此外，與彎曲不同之處是Z35測點(diǎn)，扭曲時也會產(chǎn)生較大的應(yīng)力（-188.8MPa）。這是因?yàn)閆35除了承受彎曲變形外，當(dāng)牽引車右后輪抬高時，縱梁左側(cè)的Z35點(diǎn)位于后懸架的前支點(diǎn)處，因此所受的壓應(yīng)力就更大。
因此，在靜態(tài)狀態(tài)下受扭，對車架的設(shè)計(jì)，主要注意腹板的拐角處、車架的中部和后懸架的前支點(diǎn)處。這些問題都可通過選擇結(jié)構(gòu)形式和改變結(jié)構(gòu)尺寸來解決。
2. 除*一橫梁外，其余橫梁均承受著很高的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，其中H5*大應(yīng)力為620.8MPa。已接近了材料的強(qiáng)度限值。因此，該半掛車抗扭強(qiáng)度較差。在設(shè)計(jì)中應(yīng)加強(qiáng)橫梁的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。
3. 根據(jù)動態(tài)試驗(yàn)結(jié)果可知，半掛車*大動應(yīng)力點(diǎn)也是縱梁上*大靜應(yīng)力點(diǎn)Z24，動態(tài)應(yīng)力為122.5MPa。除Z32、Z34、H3三個點(diǎn)以外其余均在100MPa左右。因此，由試驗(yàn)結(jié)果可知，該半掛車在一般的砂石路面上行駛所產(chǎn)生的動應(yīng)力均遠(yuǎn)小于材料的屈服限制。當(dāng)在超載情況下，行駛在凹凸不平的壞路上時產(chǎn)生的應(yīng)力就很大，導(dǎo)致車架受損。
