专用升降机壳体的应力应变试验研究

2贴片及连接由于构件表面各点均为复杂应力状态，所以应选择应变花作为传感元件，本：b外壳体贴片图壳体应变片粘贴图应变花粘贴好后，通过导线与应变仪连接，测量电桥采用半桥接法公共温度补偿，即测量电桥采用的是惠斯顿四臂电桥，四个桥臂的接点分别用A、B、C、D表示，AB之间接测量片，BC之间接温度补偿片，CD和DA之间接应变仪内部的标准电阻，这样，从应变仪的相应点读取的数值直接反应的是待测点待测方向的应变值，即S测=真比较直观，便于计算。测量电桥的接线原理图如所示，具体接线如所示。3测试过程模拟实际工作时自救仪的受力情况，将其悬挂，下边挂环与传感器连接，通过手轮加载。加载装置如所示。测量时，不断改变挂环受力点的位置，以改变壳体上各点的受力情况，每次加载按500N、1000N、1500N依次递增，重复多次测得多组数据，计算各点主应力，发现随着载荷的增大，主应力按规律变化，前后数据吻合，分析后发现：F点和0点主应力最大，其次是：B、E、H、、K.加载示意图通过第一轮的测试，发现主应力较大的点，为了验证第一轮试验数据的准确性，以及进一步探索应力分布状况，在主应力较大点及附近另外选择一些点重贴应变花。具体布点是：在紧挨着B点靠下一点取B点、A点的上方取A点、G点的左侧取G点，C点的右侧点，其它点基本原位置（如所示位置）重新进行贴片，进一步测量其主应力分布状况。对于重贴的点，加载到1500N时，规律基本与第一次贴片的一致，且主应力变化不大，而且，最大应力点还是在F、0位置。加载时，同样采用AP=500N，取记录，当载荷在1000N以前时数据比较小，没有分析的价值，本壳体的最大承载能力要求达到2000N，因此取各点在载荷为1500N及2000N时各种受力状况下的最大主应力及应变如表1所示。表1各点实测应变（UE）及应力情况表位置载荷A‘点B’点C‘点E点F点G，点H点I点点K点L点M点N点0点P点从计算结果可以看出，当加载到1500N和2000N时，最大主应力都位于0点位置，最小主应力都位于F点位置，当P=2000N时，0点1=9.899MPa，F点3=-11.199MPa，而其它各点的数值与第一次测得的接近而且还是均小于这两点的数值。4校核4.1棒材的拉伸实验验证由于考虑到不同批次材料的力学性能的差别，所以实验前取与壳体同批次的型号为6063的铝合金棒材进行拉伸实验，一共取了三件直径为20mm的圆截面试棒，实验结果如下：p.2205Mpa、b320Mpa；而通过查阅得知6063铝合金材料的p.2170Mpa，实验表明，原材料的力学性能指标完全符合要求。4.2校核试验采用的是静态应力测试，而实际工作时应为动态，动应力d可以根据以下公式确定：d=KdstKd为动荷系数；为静载下的许用应力；壳体内装有钢丝绳、齿轮等部件，因此壳体的许用应力应采用屈服许用应力，如果利用第三强度理论校核，st应该取。1-3的数值，则由上式可知，即使专用升降机以自由落体的加速度升降时，Kd=2，即动应力才是静应力的2倍，取F点的最大r3，贝I：5结语由实验数据与理论数据的比较可知，壳体是安全的。同时，对自救仪的螺栓连接、挂环、吊带等进行了一系列的力学测试，承载能力都可达到500kg以上，基本符合要求。对壳体的优化建议如下：因为利用第三强度理论来校核壳体本身就偏于安全，且数据相差又较大，所以，壳体的具体厚度及尺寸还有较大的改进空间；壳体上边的孔洞是为散热设计的，就该自救仪而言，因为工作时下降速度比较慢，可不（3）铝合金外壳中心部分内压成圆环以悬挂必考虑散热，且孔洞的