挖掘机试验技术及评估方法

--1111挖掘机试验技术及评估方法挖掘机的制造必需要获得国家相关机构的许可及认证，才能允许投放市场销售。因此国家制定了相关挖掘机试验技术及评估方法。挖掘机试验的目的在于检查挖掘机产品的质量，确定各项实际参数，分析挖掘机的技术、经济指标，确定挖掘机在不同工作条件下的工作状况，以及争论承受材料、工艺、构造的实际可能性。一、试验分类及定义依据试验的目的，可分为：样机型式试验：确定样机各项参数是否与设计相符，考核样机的牢靠性，是确定样机是否进展小批量产或是供国家相关部门鉴定之前必需进展的试验；试验对象为研发生产的样机。小批试制性试验：试验对象为小批生产试制样机。出厂验收试验：试验批量生产产品的参数和质量，检查工厂成批生产的力量和工艺稳定性；主要试验产品的主要性能参数，确定工厂的产品质量；试验对象为量产机器。依据试验性质，可分为：性能试验：试验各项技术性能指标；牢靠性试验：试验机械构造在各种工作条件下长期运转抵抗破坏的力量，考核工厂的制造质量、测定机械寿命；争论性试验：试验承受材料、零部件、工艺的可能性；包括关重零部件试验台架试验等；〔或其他指导性文件如行业标准或企业标准试验条件，试验大纲中还要列出所要测定的工程和所用主要仪器设备。--2222二、试验工程选定原则1各项型式试验：首台投入生产的；1年后重投产或转厂生产的；主要构造、材料、关键工艺、重要构造、安全保护装置有较大转变，影响产品安全性能的；不同型号规格的产品；国家质检总局依据有关法律、法规和安全技术标准提出型式试验要求的。2、履带式挖掘机产品属以下状况者，应进展局部工程的型式试验：1)已通过型式试验的产品，更换主要总成对安全、环保性能有影响的。3、履带式挖掘机产品凡属以下状况之一者，不再进展型式试验：环保性能的；已通过型式试验的产品，经改进后，其设计、主要构造、主要配置一样，且安全、环保性能和主要性能参数不发生变化的。三、型式试验型式试验包括整机性能试验和牢靠性〔工业性〕试验两局部。整机性能试验的目的是考核样机是否符合国家公布的规定和设计的要求。牢靠性〔工业性〕试验又称为耐久性试验，其目的是考核样机的工作牢靠性和主要零部件在实际作业时的寿命或者故障状况，针对试验过程觉察的问题进展整改、改进。履带式挖掘机在进展型式试验之前，必需完成各个主要部件和总成〔包括发动机、液压泵、液压马达、液压缸、液压主阀、工作装置等〕的台架试验，不然整机试验便缺少根底。而整机性能试验需要在具有试验条件的场地进展，牢靠性〔工业性〕试验目前国内一般的企业都托付使用单位在工作现场进展，很少有企业在特地的试验场进展。随着挖掘机机型更换代周期的缩短，以及试验设备和测试技术的进展，国外承受在实际工作环境中采集测试收集与处理大量挖掘机的应力载荷、振动等大量试验数据，并建立相应的试验台，在试验室内通过模拟工况进展模拟和强化试验，这样试验，不但适用于组件和部件，也适用于整机，利用先进的试验设备，可以将试验历程重复地复现。模拟和强化试验的最大特点是能够模拟挖掘机在施工现场生产运转条件下的各种工况，进展快速试验，可以大大加快试验速度、缩短试验周期，并且还可以进展寿命推测。四、整机性能试验整机性能试验重点检测内容为挖掘机表现出的作业参数、作业效率等整体性能。包括：主机--3333外形尺寸及各项作业参数测定、整机重量及重心位置测定、接地比压测定、稳定性测定、挖掘力测定、回转试验、行走试验、爬坡性能试验、制动性能试验、最小转弯半径测定、作业循环时间和生产率测定、液压系统试验、应力试验、操纵装置操作力测定、驾驶室照明与视野、驾驶室噪音与振动等工程，综合表达于下：〔一〕根本尺寸参数和重量、重心位置的测定根本尺寸参数是指机体外形尺寸参数和作业参数，其中作业参数对挖掘机工作性能起着打算性影响。由于工作装置的不同，各参数的重要性也不全都，例如，反铲装置的最大挖掘深度是极为重要的指标，而对正铲装置来说，最大挖掘深度只是一般指标。测定根本尺寸参数要留意参数的定义，例如，动臂长度是指动臂下铰销中心到上铰销中心的距离。整机重量是反映液压挖掘机性能和经济效果的重要指标，整机重量液压挖掘机的三大主参数之一，反映着挖掘机的级别，通过整机重量指标，可以大致反映挖掘机的功率和斗容量，以及与作业尺寸之间的关系。重心位置打算挖掘机静态稳定和作业稳定，影响机械工作性能和作业范围。依据国家标准规定，单斗液压挖掘机要依据铲斗最大外伸和最大回缩两种姿势来确定重心位置。〔二〕作业性能试验作业性能试验包括最大挖掘力以确定整机工作力量以及经济技术指标。最大挖掘力按斗杆挖掘力和铲斗挖掘力两种状况进展测定依据设计时工作装置最大挖掘力位置进展屡次调整动臂、斗杆、铲斗以及对应的三组液压缸之间的夹角，找出实际产生最大作用力的位置，然后利用测力计测定最大挖掘力，挖掘力的测试需要在挖掘力测试专用场地进展。杆单动作：动臂、铲斗均不作业，单独操作斗杆，斗杆以动臂与斗杆的连接销轴Wie中心做全摆轴位置，然后铲斗油缸做全行程运动。整机回转速度依据挖掘机空斗、半斗和满斗三种状态依据工作装置全缩合全伸两种工况进展回转，当到达稳定转速以后测量回转假设干圈所需的时间，再进展回转制动，测量制动时间和转角，据以计算制动减速度。〔三〕行走性能试验挖掘机的行走试验在平坦路面上进展，挖掘机以三种工作液压缸全伸出状态按各档速度通过测试区，进入测区之前，要有一段适当的助跑距离，使挖掘机获得稳定速度。用光电传感器50米，跑偏量不应大于5%。直线跑道要求平坦、清洁、干噪、坚实，履带式挖掘机应选用碎石土路面，跑道长度不--444450m6m1%1.5%。爬坡性能试验时，挖掘机以最低档速度在平地上起跑，然后爬上150、200、250升坡，在坡道上仍需助跑一段距离然后进入测区，用光电传感器进展测试，计算爬坡速度和所需功率，25°坡道，不带筋时应爬20°坡道，对于爬坡力量大于试验坡直到发动机功率最大输出或挖掘机滑移为止，最终折算出最大爬坡角度。在最大坡道上，还要进行停车制动性能试验，测量挖掘机沿坡道下滑距离。对于行走性能和爬坡力量测试也可以用简洁的秒表与皮尺完成。平坦地面上，挖掘机以最低速度原地转弯，测量最小转弯半径，测点是外侧履带接地轨迹中点，假设是轮式挖掘机，测量外设接地轨迹中心点所描出轨迹的半径。〔四〕稳定性能试验稳定性能试验就是测定挖掘机典型工况下的倾覆力矩。履带式液压挖掘机稳定性典型工况为前倾、后倾、侧倾，一般稳定性测试需要地磅和起吊测力装置。在上述工况下，分别测试力和倾覆点到载荷作用点水平距离，计算出倾覆力矩。〔五〕液压试验及工作装置密封性能〔沉降量〕测定或通过比照试验分析争论各系统的主要特点，为挖掘机液压系统设计争论供给资料，液压系统试验主要是测定有关部位的压力、流量和温度，必要时，还要测量执行元件的线位移和或角位移，液压系统试验可以在整机上进展，也可以再特地的试验台上进展，液压系统试验通常需要进展行走试验、回转试验、作业试验和复合动作试验等。液压系统的行走试验工况，包括平地行走，转向、原地转弯、高速运行突然制动、低速爬坡和下坡制动等工况下的系统压力、流量和稳定变化的测量，测试部位是液压泵的出口和行走马达、工作有缸的进出口。液压系统的回转试验，以空斗最大挖掘半径和满斗工作装置全缩、平均伸出和全伸出等回转马达进出口的压力和流量，转台的角位移，马达转速以及相应的时间段。液压系统的作业试验室测定空斗和满斗状态下，动臂、斗杆和铲斗在全摆角范围内〔假设是满斗，铲斗摆角要限制〕起动、匀速和停顿操作状况下各液压缸的压力和流量的变化。此外，还要测定实际挖掘作业时，复合动作的系统压力、流量、角度度、角位移和液压缸活塞杆位移等时进展回转；②满斗在基坑中动臂提升然后回转；③反铲挖掘机在坡地上满斗由动臂提升并回转。液压系统的试验台试验，可以是液压泵与马达的组合或液压泵与液压缸的组合，这样的试验台还可以进展单件试验。--5555工作装置的密封性能试验是考核各种液压缸在静载持续作用下的密封性，可以反映系统内渗外泄的程度，分为正向和反向沉降量，正向一般是将动臂举升到适宜位置，斗杆最大外伸，铲斗装满土壤而最大收回，在持续肯定时间内每隔假设干分钟测量各个油缸两铰点的之间的距离，以及动臂、斗杆和铲斗的掉落尺寸，反向是空载，动臂抬升到适宜位置，斗杆、铲斗一般都全伸。〔六〕振动和噪音的测定发动机和液压元件与系统是产生振动噪音的主要根源，测试争论工作也大多集中于这两局部的减振和消音。固然，其他传动机件和行走装置也产生噪音。振动的测定液压挖掘机的振动测定，主要是测定发动机在作业工况和行走工况下，向机体和四周传播振动的状况，鉴定挖掘机上各种仪表的耐振程度和驾驶室司机的工作舒适性。测定部位极限振动加速度测定部位极限振动加速度司机座四周仪表盘、阀类接点散热器、燃油箱<1g<3g<5g现场振动测量中，往往是几种振动重合叠加在一起，假设无法进展综合测定，则用位移测振仪求低频振动，用加速度测振仪求高频振动，读数简洁清楚，易于进展振动分析。如能进展频率，更为便利。2、噪音的测定噪音对人体有害，工程上，通常将噪音分为司机的耳边噪音和离音源有肯定距离〔30米〕的环境噪音两种。不少国家队不同条件下的最大容许噪音有所规定，如美国规定有各种噪音下的容许工作时间，见下表;级dB每天允许工作时间h级dB每天允许工作时间h9081.592610219540.59731050.25或更短1002110115--666675dB85dB以下。液压挖掘机噪音的主要源是发动机，液压系统及元件，常用的噪音测量仪器有声级计、频率、自动记录仪和磁带记录仪等，其中声级计由于体积小、重量轻、携带便利，不但可以测量声级，而且可以与相应的仪器配套使用，进展频谱分析，在早已测音中得到广泛的应用。挖掘机的噪音是依据挖掘机不工作而发动机运转，挖掘机在恶劣路面上开行和挖掘机进展挖掘机作业等三种状况分别用声级计的传声器放在规定的部位进展测量，测量时，发动机油门开到最大，测量的部位是司机耳朵四周〔分驾驶室门开合驾驶室门关两种状况〕和以挖掘机回转中心7.5、15、30m为半径的圆周上，测定挖掘机前后左右四方的环境噪音，传声器应放1.0~1.2m的高度上。必要时还须测试发动机和主泵四周的噪音。一般说，噪音是各种不同频率的声音的混合声压等级，用声级计的网络特性加以修正以后，在可听频率范围以内，把噪音频率和声压等级绘成噪音频谱曲线。〔七〕司机安全性和操作舒适性以及视野测试司机安全性是指挖掘机在运转过程中〔包括作业、运行等〕能够保障安全，即使在特别〔重物坠落冲击保护装置〔FOPS〕以及制动、转向和过载保护等司机安全措施。操作舒适性在于使司机在工作过程中始终保持高度效率，不因振动、噪音或其他缘由而影响司机的正常工作状态。司机的视野的测定时依据标准体型的司机，以正常姿势坐在司机座上，上体不倾斜，把此外还按同样的司机组态测定反铲作业时上方和下方的可见范围，也肯定用缩尺作图。〔八〕应力测量构造件的应力测量大多承受应变片测量高应力区的应力，将导线式或箔式电阻应变片粘贴在所测试部位上进展应力测量是目前普遍承受的方法。依据所测部位的大小选用适宜应变片长度是格外重要的。120350欧姆，依据构造形式有直片与花片，其中花片依据夹角主要有45°、90°、120°几种规格。具体选用原则是在主应力方向确定的部位选用直片，应力简单部位选用花片。〔九〕其他试验如前所述，整机性能试验中，还包括操纵力与操纵范围测定等。五、牢靠〔工业性〕性试验--7777零部件的寿命做出推测。还可以供给改进产品性能，提高寿命等试验资料对产品的改进具有重大意义。为缩转到试验室试验。1000小时的作业，在试验期内，除正常80%。为此试验期间必需具体记录实际运转时间和修理时间、故障状况、故障缘由、所拆换零部件名称、数量等，并记录作业油耗查之前，要对原始数据进展复查，以核对变化状况。〔一〕牢靠性试验液压