Захват, подъем, поворот, опускание - машины на строительной площадке или при работе с материалами, подвергающимися высоким нагрузкам. Удивительно, что в предыдущих поколениях машин это часто основывалось на опыте определения размеров их компонентов. Допущения нагрузки и группы нагрузки были специально определены в последние годы, чтобы иметь возможность оптимально проектировать конструкции.
Разработаны четко определенные требования
В сотрудничестве с производителем погрузочных машин Terex Fuchs, Институт долговечности и надежности систем им. Фраунгофера, LBF определил данные для стрелы погрузчика, в основном используемые при погрузочно-разгрузочных работах, а затем провел испытания на прочность на этой основе. В результате четко определены требования к нагрузке машины на основе реальных операций. Это позволяет разрабатывать компоненты погрузочно-разгрузочных машин для надежного использования в соответствии с современным уровнем техники.
Картинная галерея
Объектом исследования в Fraunhofer LBF была поставка машины для обработки материалов, которую ученые изначально оснастили обширной измерительной техникой: датчиками ускорения, около 40 тензодатчиков для определения напряжений, датчиками угла и смещения для определения позиций и индивидуально изготовленными элементами измерения силы для определения сил между захватом и Boom. Ранее определенные типичные случаи нагрузки были измерены на оборудовании, оборудованном таким образом.
Инерционные силы влияют на стресс
Было показано, что не только силы захвата, воздействующие на стрелу, но и силы инерции, вызванные движением машины, оказывают существенное влияние на напряжения. Основываясь на фактически измеренных движениях машины, ученые LBF рассчитали эти силы инерции, используя динамическую модель, и объединили их с силами захвата.
Таким образом, впервые Fraunhofer LBF успешно определил профиль требований в отношении эксплуатационной прочности для этой машины. Это относится как к максимальным угловым нагрузкам для статического проекта, так и к распределениям в форме коллективов. Для аналогичных машин других размеров данные приложения также могут быть получены из этого простым способом. Наконец, ученые получили сокращенную последовательность времени загрузки для лабораторных испытаний стрелы на основе этих данных нагрузки.
Пройдите машинную жизнь через несколько недель
Чтобы оценить текущую конструкцию, Fraunhofer LBF провела испытания на всей стреле, которая была установлена на большом испытательном полигоне в институте. Сервогидравлические нагрузочные цилиндры, с помощью которых соответствующие рабочие нагрузки были реально приложены к конструкции, заменили захват.
Ученые извлекли репрезентативную программу нагрузки из различных последовательностей измерений и сравнили ее с помощью лабораторных измерений таким образом, чтобы она четко симулировала условия ранее определенного оперативного использования. Таким образом, весь срок службы машины в тесте может быть запущен в течение нескольких недель. Исследователи LBF приняли во внимание все комбинации типичных и экстремальных нагрузок. Они смогли продемонстрировать надежность новой конструкции. (JV)