DS15挖掘机挖掘力实验测试

摘要：采用模拟测力计的原理，对该挖掘机的铲斗油缸和斗杆油缸的最大挖掘力进行测试。计算该机的最大理论挖掘力，并将理论计算结果进行分析，可以更准确的计算出挖掘机的最大挖掘力。

关键词：液压挖掘机 最大挖掘力 结果分析

1 基本情况

本文对挖掘机的挖掘力进行测试改良研究。从而得出挖掘机在那种情况下可以做出最大挖掘力及最大挖掘的数据。

2 基本测试方法

2.1 按图1中的状态，在挖掘半径最大时的斗齿上施加向上或向下的力，当挖掘机成倾翻状态（当动臂与履带平行时，有三分之一的履带长度离开地面。当动臂与履带垂直时，履带离开地面的高度为两履带轨距的百分之二）时测定力及倾翻线到力作用点的水平距离，根据公式（1）计算倾翻力矩。

Mt=P・S （1）

式中：Mt――倾翻力矩，kN・m；

P――倾翻力，kN；

S――从倾翻线到力作用点的水平距离，m。

2.2 挖掘力的测定

2.2.1 使用铲斗液压缸时的最大反铲挖掘力

把铲斗液压缸调整到使铲斗绕其铰轴的力矩为最大值位置时，测量在铲斗齿尖上所产生的最大挖掘力。铲斗应向挖掘机机体方向运动，该力的测量方向应与铲斗齿尖绕铲斗铰轴回转时形成的弧形运动轨迹相切。

2.2.2 使用斗杆液压缸时的最大反铲挖掘力

把斗杆液压缸调整到使斗杆绕其铰轴的力矩为最大值位置时，测量在铲斗齿尖上所产生的最大挖掘力。铲斗应向挖掘机机体方向运动，该力的测量方向应与铲斗齿尖绕斗杆铰轴回转时所形成的弧形运动轨迹相切。

2.3 回转力矩测试

①发动机油门开到最大。

②铲斗空载时将拉力传感器的一端与工作装置（连接不损坏工作）装置将另一端与足够大的固体物连接；

③操纵换向阀使转台产生远离固定物方向的回转力矩。当回转力矩增大到使回转马达安全阀处于溢流状态时，测量有关参数。

5 结论

通过这次实验，得到了DS15挖掘机的铲斗最大挖掘力：3.225kN，斗杆最大挖掘力：7.7658kN，倾翻力矩分别为：12.97kN.m和6.34kN.m。给施工作业提供了参考依据。

参考文献：

[1]王国彪，曹旭阳，刘崇，支开印.谈谈反铲液压挖掘机的挖掘力[J].矿山机械，2003（2）.

[2]周宏兵，胡雄伟，谢嵩岳.液压挖掘机挖掘力的仿真与试验研究[J].现代制造工程，2009（4）.

[3]李曾刚.ADAMS入门详解与实例[M].北京：国防工业出版社，2007.

[4]同济大学.单斗液压挖掘机（第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社，1986.

[5]GB/T 13332-1991液压挖掘机挖掘力测试方法[S].北京：中国标准出版社，1992.

基金项目：

江苏省普通高校研究生科研创新计划项目（编号：CXLX12_0632）。

作者简介：韦祚军（1983-），男，安徽安庆人，助教技师，双师型教师，研究方向：机械设计与自动化；曾宪任（1982-），男，江西吉安人，工程师，赣西科技职业学院机电系主任，博士研究生，研究方向：机械振动与噪声控制。