[實用新型]一種裝載機工作裝置載荷測試系統

有效

• 申請號: 201520997100.6
• 申請日: 2015-12-06
• 公開（公告）號: CN205189040U
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 陳鴻彬;王繼新;劉鋮;江柱錦;武玉倩;史香云
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: E02F9/24
• 分類號: E02F9/24
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張建成

技術領域

本實用新型涉及載荷測試系統，特別涉及一種裝載機工作裝置載荷測試系統。

背景技術

當前，裝載機工作裝置載荷測試主要采用在關鍵部位貼應變片的辦法，該方法需要事先找出結構危險點，在危險點處貼應變片，組成電橋，標定之后進行測試，得到相應的載荷值后反推得到外載荷。類似的測試方法存在明顯的缺點和不足：1、不同的機型、工作模式和載荷類型導致載荷形式復雜，危險點分布形式多變，需頻繁變更應變片位置，過程繁瑣，工作量大；2、布置電橋復雜，難度大，標定存在誤差，難以確保結構變形與承受載荷的線性關系，且測試得到的載荷各方向相互耦合，分析及反求難度大；3、單次測試只能得到部分方向的載荷，需多循環測量來完整復現外載荷，但無法保證多循環測試條件的一致性，存在誤差。由此可見，在本技術領域，裝載機載荷測試系統，尤其是其工作裝置載荷測試系統需要改進。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種裝載機工作裝置載荷測試系統，實現了對裝載機工作過程中作用在鏟斗上的三向應力和三向轉矩的一次性測求。

本實用新型由裝載機工作系統和載荷測試系統組成。所述裝載機工作系統主要包括鏟斗、動臂、搖臂、連桿、轉斗油缸、動臂油缸和銷軸；所述載荷測試系統包括轉矩測試模塊、應力測試模塊和位移測試模塊；所述轉矩測試模塊主要是由第一輔板、第二輔板、第三輔板、支撐軸、滑動軸承、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器、第四壓力傳感器和第五壓力傳感器組成。所述第一和第二輔板一面分別焊接第一和第二耳板系，另一面焊接第一及第二支撐板系和肋板系；所述支撐軸通過螺紋連接與第二輔板相連，另一端安裝滑動軸承，第三輔板通過滑動軸承安裝在支撐軸上；所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力傳感器一端固定安裝第三輔板上，另一端固定安裝在一號輔板上；所述第四及第五壓力傳感器一端分別固定安裝在第二支撐板系上，另一端安裝合適尺寸的半球形結構，通過半球形結構與第一支撐板系活動點接觸；所述轉矩測試模塊一面通過銷軸將第一耳板系與鏟斗耳板連接，另一面通過銷軸將第二耳板系的上耳板與連桿末端連接，通過兩個雙向銷軸測力傳感器將第二耳板系的兩個下耳板與動臂末端相連；所述應力測試模塊中，第六壓力傳感器一端固定安裝在轉斗缸的液壓桿端部，另一端與轉斗油缸液壓桿和動臂的連接件固連；第一和第二環形電圈測力傳感器分別緊貼于第二耳板系的兩個下耳板與兩個動臂的側面之間，通過第一和第二雙向銷軸力傳感器將三者連接；所述位移測試模塊中，第一位移傳感器固定布置在轉斗油缸的缸體底部，與液壓桿相對運動；第二位移傳感器布置在其中一個舉升缸的缸體底部，與液壓桿相對運動。

本實用新型提供的裝載機工作裝置載荷測試系統中，第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力力傳感器用于測求y-z平面的轉矩；第二和第三力壓傳感器用于測求解x-y平面的轉矩；第四和第五壓力傳感器用于測求x-z平面的扭矩；雙向銷軸力傳感器和第六力傳感器用于測求橫向和縱向的載荷分量；環形電圈測力傳感器用于測求側向的載荷分量；位移傳感器用于確定輪式裝載機工作裝置的工作位置和姿態。

與現有載荷測試技術相比，本實用新型的有益效果是：

1.能夠同時測求作用在裝載機工作裝置上的三向應力和三向轉矩，解決了過去無法同時測求完整六分力的問題；

2.通過本實用新型機械結構實現了三向轉矩解耦，減小了相互之間的干擾；

3.本實用新型通過壓力傳感器等直接測得載荷數據，無需進行復雜的載荷標定和電路計算，前期測試準備和后期數據處理過程得到簡化。且適用于裝載機的各個工作段，無需進行系統調整，簡化了測試過程；

4.所需測試裝置成本較低，經濟性好，部分測試模塊可重復使用。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型進行進一步的說明：

圖1是本實用新型結構組成與工作原理圖；

圖2是本實用新型轉矩測試模塊結構組成圖；

圖3是本實用新型轉矩測試模塊部件示意圖一；

圖4是本實用新型轉矩測試模塊部件示意圖二；

圖5是本實用新型銷軸傳感器裝配圖；

圖6是本實用新型轉矩測試模塊傳感器布置圖；

圖7是本實用新型工作裝置受力示意圖；

圖8是本實用新型轉矩測試模塊傳感器受力示意圖；

圖9是本實用新型動臂和連桿受力示意圖；

圖10是本實用新型連桿受力分析圖。

具體實施方式