无线动态应变仪在大吨位自卸车车架上的应用

大吨位自卸车作为露天矿山的主要运输工具，因其载重大，运输效率高而被广泛用于露天矿山上。大吨位自卸车在矿山非铺装路面运行，工作环境恶劣，车架承受较大的冲击载荷，长期使用容易出现车架开裂现象。

本文针对某型载重110t的大吨位矿用自卸车运输过程中的受载特性，采用无线动态应变仪对自卸车车架进行应力应变测试。结合自卸车车架的仿真分析结果及以往车架开裂的故障位置，选取车架关键受力部位，布置了24个测试点，测试不同工况下车架各测试点的动态应力应变情况，并对测试结果加以分析。

测试系统

本次测试采用电阻应变法，仪器选用聚航科技生产的JHDY-W无线动态应变仪，体积小巧，使用时间长，设备全软件式操作，实时保存测量数据，并自动生成报告，具有高精度、高采样频率的特点，能够满足自卸车车架动态应力应变测试的要求。

测试点的选择

本次自卸车车架动态应力应变测试共选取24个测试点，测试点编号1-24，测试点根据自卸车的结构型式一般对称选取，沿车架轴向，对称编号。其中5与6号点对称，9与10号点对称，11与12号点对称，15号点是后桥壳吊耳左上点，16号点是后桥壳吊耳右上点。具体位置描述如下：1-右纵梁前端外侧面；2-左纵梁前端外侧面；3-右纵梁前端下表面；4-左纵梁前段下表面；5-右纵梁龙门架处外侧面；6-左纵梁龙门架处外侧面；7-左纵梁龙门架后部外侧面；8-左纵梁后轴处外侧面；9-右纵梁后轴处下表面；10-左纵梁后轴处下表面；11-左纵梁后轴处内侧面；12-右纵梁后轴处内侧面；13-后部横梁右吊耳处；14-后部横梁左吊耳处；15-后桥壳左吊耳处；16-后桥壳右吊耳处；17-右后主减振器处；18-左后主减振器处；19-左纵梁尾部吊耳处；20-右纵梁尾部上表面；21-左纵梁尾部上表面；22-右纵梁后部上表面；23-左纵梁后部上表面；24-右纵梁龙门架后部外侧面。

应变片的粘贴、连接

应变片的粘贴质量直接影响试验结果的准确性，为保证应变片粘贴牢固，先将测试部位进行除污，用砂轮机去除车架表面油漆直至露出钢材本体，再用240目的砂纸进行打磨，使粘贴位置具有合适的粗糙度，使用502胶水粘贴应变片，粘贴牢固后再用703硅胶涂在应变片处进行防尘防潮处理。

测试工况设定

动态应力应变测试分别在自卸车空载和重载条件下进行试验，测试不同运行工况下车架的动态应力情况。主要测试工况包括：加速行驶、匀速行驶、制动、左转弯、右转弯及凹凸环路面行驶等。

试验结果分析

自卸车按设定的工况进行实验，空载工况试验结果见表1，重载工况试验见表2，应力分布情况见图。

由表1和表2可知，试验过程中整体*大动态应力在重载运行工况下的15号及16号点，其应力值分别达到了211.0MPa、221.7MPa，15号点与16号点为主减振器与后桥壳连接部位，承受较大的冲击力，故运行过程中产生的动态应变也相应较大。

对比空载工况和重载工况试验结果的应力分布情况，重载工况下车架的动态应力值明显高于空载工况，空载工况产生的动态应力值远低于车架钢材的许用应力，对车架疲劳寿命影响较小，因此，应重点分析重载工况下车架的动态应力情况。

对比不同工况下车架的动态应力值，凹凸环路面行驶时产生的动态应力较大，其他工况下动态应力值没有显著变化。因此，应重点分析自卸车在凹凸环路面运行产生的动态应力。其中16号测试点重载工况下的应力值水平较高，其*大应力出现在凹凸环路面行驶时。后续研究可对动态应力应变过大的部位在结构上进行优化，以避免因应力过于集中而影响车架的疲劳寿命。

总体来看，各测点的动态应力值均远小于钢材的许用应力，车架安全系数较高。

总结

1. JHDY-W无线动态应变仪可用于大吨位自卸车车架应力应变测试，能够满足自卸车车架动态应力测试的要求。

结合某型110t矿用自卸车在运输工况下的受载特性，通过布置应力应变测试点，测试了自卸车在空载和重载两种工况下车架的动态应力应变情况，分析了测试结果，为车架结构优化提供参考依据。