專用升降機殼體的應(yīng)力應(yīng)變試驗研究

2貼片及連接由于構(gòu)件表面各點均為復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，所以應(yīng)選擇應(yīng)變花作為傳感元件，本：b外殼體貼片圖殼體應(yīng)變片粘貼圖應(yīng)變花粘貼好后，通過導(dǎo)線與應(yīng)變儀連接，測量電橋采用半橋接法公共溫度補償，即測量電橋采用的是惠斯頓四臂電橋，四個橋臂的接點分別用A、B、C、D表示，AB之間接測量片，BC之間接溫度補償片，CD和DA之間接應(yīng)變儀內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)電阻，這樣，從應(yīng)變儀的相應(yīng)點讀取的數(shù)值直接反應(yīng)的是待測點待測方向的應(yīng)變值，即S測=真比較直觀，便于計算。測量電橋的接線原理圖如所示，具體接線如所示。3測試過程模擬實際工作時自救儀的受力情況，將其懸掛，下邊掛環(huán)與傳感器連接，通過手輪加載。加載裝置如所示。測量時，不斷改變掛環(huán)受力點的位置，以改變殼體上各點的受力情況，每次加載按500N、1000N、1500N依次遞增，重復(fù)多次測得多組數(shù)據(jù)，計算各點主應(yīng)力，發(fā)現(xiàn)隨著載荷的增大，主應(yīng)力按規(guī)律變化，前后數(shù)據(jù)吻合，分析后發(fā)現(xiàn)：F點和0點主應(yīng)力最大，其次是：B、E、H、、K.加載示意圖通過第一輪的測試，發(fā)現(xiàn)主應(yīng)力較大的點，為了驗證第一輪試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以及進一步探索應(yīng)力分布狀況，在主應(yīng)力較大點及附近另外選擇一些點重貼應(yīng)變花。具體布點是：在緊挨著B點靠下一點取B點、A點的上方取A點、G點的左側(cè)取G點，C點的右側(cè)點，其它點基本原位置（如所示位置）重新進行貼片，進一步測量其主應(yīng)力分布狀況。對于重貼的點，加載到1500N時，規(guī)律基本與第一次貼片的一致，且主應(yīng)力變化不大，而且，最大應(yīng)力點還是在F、0位置。加載時，同樣采用AP=500N，取記錄，當(dāng)載荷在1000N以前時數(shù)據(jù)比較小，沒有分析的價值，本殼體的最大承載能力要求達到2000N，因此取各點在載荷為1500N及2000N時各種受力狀況下的最大主應(yīng)力及應(yīng)變?nèi)绫?所示。表1各點實測應(yīng)變（UE）及應(yīng)力情況表位置載荷A‘點B’點C‘點E點F點G，點H點I點點K點L點M點N點0點P點從計算結(jié)果可以看出，當(dāng)加載到1500N和2000N時，最大主應(yīng)力都位于0點位置，最小主應(yīng)力都位于F點位置，當(dāng)P=2000N時，0點1=9.899MPa，F(xiàn)點3=-11.199MPa，而其它各點的數(shù)值與第一次測得的接近而且還是均小于這兩點的數(shù)值。4校核4.1棒材的拉伸實驗驗證由于考慮到不同批次材料的力學(xué)性能的差別，所以實驗前取與殼體同批次的型號為6063的鋁合金棒材進行拉伸實驗，一共取了三件直徑為20mm的圓截面試棒，實驗結(jié)果如下：p.2205Mpa、b320Mpa；而通過查閱得知6063鋁合金材料的p.2170Mpa，實驗表明，原材料的力學(xué)性能指標(biāo)完全符合要求。4.2校核試驗采用的是靜態(tài)應(yīng)力測試，而實際工作時應(yīng)為動態(tài)，動應(yīng)力d可以根據(jù)以下公式確定：d=KdstKd為動荷系數(shù)；為靜載下的許用應(yīng)力；殼體內(nèi)裝有鋼絲繩、齒輪等部件，因此殼體的許用應(yīng)力應(yīng)采用屈服許用應(yīng)力，如果利用第三強度理論校核，st應(yīng)該取。1-3的數(shù)值，則由上式可知，即使專用升降機以自由落體的加速度升降時，Kd=2，即動應(yīng)力才是靜應(yīng)力的2倍，取F點的最大r3，貝I：5結(jié)語由實驗數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的比較可知，殼體是安全的。同時，對自救儀的螺栓連接、掛環(huán)、吊帶等進行了一系列的力學(xué)測試，承載能力都可達到500kg以上，基本符合要求。對殼體的優(yōu)化建議如下：因為利用第三強度理論來校核殼體本身就偏于安全，且數(shù)據(jù)相差又較大，所以，殼體的具體厚度及尺寸還有較大的改進空間；殼體上邊的孔洞是為散熱設(shè)計的，就該自救儀而言，因為工作時下降速度比較慢，可不（3）鋁合金外殼中心部分內(nèi)壓成圓環(huán)以懸掛必考慮散熱，且孔洞的