挖掘機(jī)鏟斗受力測(cè)試裝置的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及挖掘機(jī)鏟斗受力測(cè)試領(lǐng)域，特別涉及一種挖掘機(jī)鏟斗受力測(cè)試裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]單斗液壓挖掘機(jī)是土石方機(jī)械中應(yīng)用廣泛的機(jī)種之一。挖掘機(jī)工作時(shí)，鏟斗所受到載荷的特性對(duì)挖掘機(jī)的研發(fā)非常重要。專(zhuān)利號(hào)為JP昭59-96336A的日本專(zhuān)利公開(kāi)了一個(gè)挖掘機(jī)鏟斗受力的測(cè)量方法，該方法比較簡(jiǎn)單，但存在測(cè)量精度差、無(wú)法測(cè)量側(cè)向力的缺點(diǎn)。中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)第CN103233493A號(hào)公開(kāi)了一個(gè)礦用挖掘機(jī)工作過(guò)程的受力測(cè)試方法，但該方法只適用于鋼絲繩牽引的礦用挖掘機(jī)，對(duì)常見(jiàn)的液壓挖掘機(jī)并不適用。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種挖掘機(jī)鏟斗受力測(cè)試裝置，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]挖掘機(jī)鏟斗受力測(cè)試裝置，包括右傳感器安裝座、右鉸軸傳感器、右傳感器安裝套筒、左傳感器安裝座、左鉸軸傳感器、左傳感器安裝套筒和若干電阻應(yīng)變片；挖掘機(jī)的連桿通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)軸與鏟斗鉸接，該轉(zhuǎn)軸的軸心線為C ;挖掘機(jī)的斗桿通過(guò)右鉸軸傳感器、左鉸軸傳感器鉸接于右傳感器安裝座、左傳感器安裝座之間，右鉸軸傳感器和左鉸軸傳感器同軸，右鉸軸傳感器和左鉸軸傳感器的軸心線為O;軸心線C和軸心線O平行；右傳感器安裝座和左傳感器安裝座固定在鏟斗上；軸心線C和軸心線O所在平面為Oy平面，通過(guò)軸心線O且垂直于Oy平面的平面為Ox ;連桿為二力桿，在連桿上設(shè)置有用于測(cè)量連桿的受力Fc的傳感器；右鉸軸傳感器和左鉸軸傳感器上設(shè)有用于測(cè)量O軸處的銷(xiāo)軸上所受的側(cè)向力Fa、0軸處的銷(xiāo)軸在Ox平面和Oy平面所受力FdP F y的若干電阻應(yīng)變片。
[0006]左傳感器安裝座的結(jié)構(gòu)與右傳感器安裝座的結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)；左鉸軸傳感器的結(jié)構(gòu)與右鉸軸傳感器的結(jié)構(gòu)相同；左傳感器安裝套筒與右傳感器安裝套筒的結(jié)構(gòu)相同。
[0007]左傳感器安裝座、左鉸軸傳感器、左傳感器安裝套筒的布置方式與右傳感器安裝座、右鉸軸傳感器、右傳感器安裝套筒的布置方式對(duì)稱(chēng)。
[0008]斗桿上與鏟斗的鉸軸孔內(nèi)的右端固定右傳感器安裝套筒，右傳感器安裝套筒的內(nèi)端封閉；右鉸軸傳感器包括側(cè)向力感應(yīng)段、承載段、徑向力感應(yīng)段和固定支座；右鉸軸傳感器的側(cè)向力感應(yīng)段和承載段插入到右傳感器安裝套筒內(nèi)，右鉸軸傳感器的側(cè)向力感應(yīng)段的頂端與右傳感器安裝套筒封閉端板接觸，右鉸軸傳感器的承載段斷面外形為圓形且與右傳感器安裝套筒的內(nèi)壁為間隙配合關(guān)系，右鉸軸傳感器的徑向力感應(yīng)段伸在斗桿的外面，右鉸軸傳感器通過(guò)其上的固定支座固定在右傳感器安裝座上。
[0009]在Oy平面上，右鉸軸傳感器的徑向力感應(yīng)段外表面，粘接電阻應(yīng)變片RpHR4,電阻應(yīng)變片札、R4位于右鉸軸傳感器的橫斷面C-C上，電阻應(yīng)變片R 2、R3位于右鉸軸傳感器的橫斷面D-D上，橫斷面C-C與橫斷面D-D之間間隔設(shè)置；電阻應(yīng)變片札?R 4組成用于測(cè)量鏟斗右邊所受的I向力Fyr的電橋。
[0010]右鉸軸傳感器的側(cè)向力感應(yīng)段徑向尺寸小于安裝套筒的內(nèi)徑，在右鉸軸傳感器的側(cè)向力感應(yīng)段與右傳感器安裝套筒的內(nèi)壁之間形成了一個(gè)空間，在這個(gè)空間內(nèi)的右鉸軸傳感器側(cè)向力感應(yīng)段的外表面的橫斷面E-E上對(duì)稱(chēng)粘接有用于測(cè)出鏟斗傳感器向右的側(cè)向力Far的電阻應(yīng)變片R5、R6。
[0011]右鉸軸傳感器的中心軸上有軸向孔，右鉸軸傳感器的側(cè)向力感應(yīng)段有徑向孔，該徑向孔與軸向孔相通形成通道，電阻應(yīng)變片R5、R6的配套電路導(dǎo)線通過(guò)這個(gè)通道由右鉸軸傳感器內(nèi)部的孔中引出。
[0012]在Ox平面上，右鉸軸傳感器的徑向力感應(yīng)段外表面，粘接電阻應(yīng)變片R7、R8, R9、R1q，電阻應(yīng)變片R7、R1。位于右鉸軸傳感器7的橫斷面C-C上，電阻應(yīng)變片R 8、R9位于右鉸軸傳感器的橫斷面D-D上，電阻應(yīng)變片R7?R1。的組成用于測(cè)量鏟斗右邊所受的X向力F3J勺電橋。
[0013]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果:本實(shí)用新型一種挖掘機(jī)鏟斗受力測(cè)試裝置，通過(guò)對(duì)鏟斗與斗桿的鉸點(diǎn)處的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)置右鉸軸傳感器和左鉸軸傳感器，并在右鉸軸傳感器和左鉸軸傳感器設(shè)有用于測(cè)量O軸處的銷(xiāo)軸上所受的側(cè)向力Fa、O軸處的銷(xiāo)軸在Ox平面和Oy平面所受力FdP Fy的若干電阻應(yīng)變片；能夠簡(jiǎn)單的測(cè)量出鏟斗所受O軸側(cè)向力和在Ox平面和Oy平面所受力，所得測(cè)試結(jié)果可以作為挖掘機(jī)研發(fā)時(shí)其鏟斗所受負(fù)荷的原始資料，對(duì)提高挖掘機(jī)質(zhì)量有重要意義，測(cè)試精度高，本實(shí)用新型適用于所有的液壓挖掘機(jī)和裝載機(jī)。
【【附圖說(shuō)明】】
[0014]圖1是本實(shí)用新型挖掘機(jī)鏟斗受力測(cè)試裝置的總體測(cè)試方案圖；
[0015]圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0016]圖3是右鉸軸傳感器的放大圖；
[0017]圖4是鏟斗右邊所受的y向力F#傳感器電橋電路示意圖；
[0018]圖5是圖1的B-B剖視圖；
[0019]圖6是鏟斗右邊所受的X向力Fd傳感器電橋電路示意圖。
[0020]圖中:1為伊^斗、2為連桿，3為搖臂、4為伊^斗油缸、5為斗桿、6為右傳感器安裝座、7為右鉸軸傳感器、8為右傳感器安裝套筒、9為左傳感器安裝座、10為左鉸軸傳感器、11為左傳感器安裝套筒。R1-R2。為電阻應(yīng)變片。
【【具體實(shí)施方式】】
[0021]請(qǐng)參閱圖1至圖6所示，本實(shí)用新型一種挖掘機(jī)鏟斗受力測(cè)試裝置，包括右傳感器安裝座6、右鉸軸傳感器7、右傳感器安裝套筒8、左傳感器安裝座9、左鉸軸傳感器10、左傳感器安裝套筒11和若干電阻應(yīng)變片。
[0022]左傳感器安裝座9的結(jié)構(gòu)右傳感器安裝座6的結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)；左鉸軸傳感器10的結(jié)構(gòu)與右鉸軸傳感器7的結(jié)構(gòu)相同；左傳感器安裝套筒11與右傳感器安裝套筒8的結(jié)構(gòu)相同。
[0023]左傳感器安裝座9、左鉸軸傳感器10、左傳感器安裝套筒11的布置方式與右傳感器安裝座6、右鉸軸傳感器7、右傳感器安裝套筒8的布置方式對(duì)稱(chēng)。
[0024]請(qǐng)參閱圖1所示，挖掘機(jī)的連桿2通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)軸與鏟斗鉸接，該轉(zhuǎn)軸的軸心線為C。挖掘機(jī)的斗桿5通過(guò)右鉸軸傳感器7、左鉸軸傳感器10鉸接于右傳感器安裝座6、左傳感器安裝座9之間，右鉸軸傳感器7和左鉸軸傳感器10同軸，右鉸軸傳感器7和左鉸軸傳感器10的軸心線為O ;軸心線C和軸心線O平行。右傳感器安裝座6、左傳感器安裝座9固定在鏟斗I上，搖臂3 —端與斗桿5鉸接，另一端與連桿2和鏟斗油缸4鉸接。軸心線C和軸心線O所在平面為Oy平面，通過(guò)軸心線O且垂直于Oy平面的平面為Ox。
[0025]從圖1可以看出，挖掘機(jī)工作時(shí)，所挖掘物料對(duì)鏟斗I的作用力與鏟斗I和斗桿5之間的鉸點(diǎn)的作用力F。、連桿的作用力Fe的合力F相平衡，鏟斗I和斗桿5之間的鉸點(diǎn)的作用力F?？梢苑纸鉃镕JP Fy。由于連桿2為二力桿，在連桿2上設(shè)置傳感器測(cè)出連桿2的受力Fe;在O軸處的銷(xiāo)軸上，設(shè)置傳感器測(cè)出F ,和F y;在挖掘機(jī)工作姿態(tài)已知的條件下，利用圖1所示的關(guān)系，可以計(jì)算出鏟斗I在xy平面的受力F。
[0026]在O軸處的銷(xiāo)軸上，設(shè)置傳感器測(cè)出銷(xiāo)軸所受的側(cè)向力Fa，由有關(guān)力學(xué)原理可知，F(xiàn)a等于鏟斗工作時(shí)所受的側(cè)向力。
[0027]?:!七上的測(cè)量方法如下:
[0028]如圖2所示，對(duì)伊^斗I與斗桿5的鉸點(diǎn)處的結(jié)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)改造，在伊^斗I的右側(cè)設(shè)置右傳感器安裝座6，在斗桿5上與鏟斗I的鉸軸孔內(nèi)的右端固定右傳感器安裝套筒8，右傳感器安裝套筒8