一、試驗研究內(nèi)容及要求
　　汽車起重機車架作業(yè)載荷模擬試驗是為了測定起重機在各種工況下車架的強度和剛度。試驗對象為某四支腿汽車起重機車架，通過室內(nèi)臺架試驗加載的方式模擬起重機在實際作業(yè)中各種工況，包括吊鉤在不同位置提升重物、放下重物及帶重物回轉(zhuǎn)等，包括三支腿支承工況。
　　試驗中測試車架相關(guān)位置變形量、應(yīng)力變化等重要數(shù)據(jù)，并通過疲勞加載考核車架有效壽命。
　　二、試驗方案
　　經(jīng)分析選擇汽車起重機垂直支腿支反力進行模擬加載試驗。首先需確定車架的載荷，主要從兩方面考慮：一是根據(jù)該汽車起重機設(shè)計額定起重量及有關(guān)參數(shù)計算得到的計算值；二是實際作業(yè)采集得到的數(shù)值。綜合考慮后確定試驗加載值。
　　室內(nèi)臺架試驗用直線作動器模擬加載垂直支腿支反力，加載點與實際作業(yè)時垂直支腿安裝位置相同，回轉(zhuǎn)中心處固定安裝，用4個垂直支腿處的直線作動器與回轉(zhuǎn)中心的相對載荷，模擬實際作業(yè)時起吊、回轉(zhuǎn)等工況。
　　2.1試驗加載方式
　　試驗中用垂直作動器模擬汽車起重機垂直支腿，在作動器上加載，載荷值與實際作業(yè)時垂直支腿地面支反力相同。試驗時保持汽車起重機活動支腿與實際作業(yè)工況時一致。試驗加載圖如圖1所示。

　　車架的回轉(zhuǎn)支承面向下安裝并加以固定，通過4個作動器施加向下的力，模擬實際作業(yè)時支腿的支反力。
　　2.2試驗工況選擇
　　主要選擇吊臂在不同方位時提升載荷和帶載回轉(zhuǎn)的3個試驗工況。采用室內(nèi)臺架模擬試驗的最大優(yōu)點在于控制方便、控制精度高，可以把實際復(fù)雜的工況細化，也可把不同工況按需要重新組合后進行試驗。主要加載工況如表1。

　　2.3應(yīng)力測試點的選擇
　　在結(jié)構(gòu)受力分析的基礎(chǔ)上，確定危險應(yīng)力區(qū)，分為均勻高應(yīng)力區(qū)、應(yīng)力集中區(qū)和彈性撓曲區(qū)。在危險應(yīng)力區(qū)貼應(yīng)變片或應(yīng)變花進行應(yīng)力測試。
　　應(yīng)變片應(yīng)盡可能貼在高應(yīng)力點上。對于承受最大彎矩的斷面同時作用有集中載荷時，應(yīng)考慮在下列2個位置貼片：
　　(1)在集中載荷作用處或其20mm范圍內(nèi)；
　　(2)在集中載荷作用處20mm范圍之外，承受的彎矩接近最大值，且局部擠壓應(yīng)力影響較小的位置。
　　2.4結(jié)構(gòu)位移測試
　　考慮車架某位置在一定載荷工況下的變形量，在試驗臺上可精確模擬吊鉤在不同位置提升重物，同時測量車架關(guān)鍵點位移量，比在實際作業(yè)時測試具有明顯的優(yōu)點。
　　2.5可靠性試驗
　　起重機在作業(yè)時所有的結(jié)構(gòu)件都要經(jīng)歷加載和卸載，這一過程產(chǎn)生的循環(huán)應(yīng)力最終將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件出現(xiàn)疲勞裂紋，所以對底架進行疲勞試驗具有重要的意義。
　　可靠性試驗主要按提升重物一回轉(zhuǎn)一放下重物進行周期性加載試驗。在試驗臺上可選擇按上述加載方式，也可以分成兩部分進行加載：一是提升重物一放下重物；二是帶載回轉(zhuǎn)試驗。后一種方式可以把車架在不同工況下的受力情況明確分開，所以本試驗選擇了后一種加載方式，并在臺架上按360°回轉(zhuǎn)加載。
　　三、試驗結(jié)果
　　(1)支反力模擬加載試驗與實際作業(yè)的比較如表2所示，結(jié)果表明試驗加載的數(shù)據(jù)是合理的。

　　(2)部分應(yīng)變測點及數(shù)據(jù)。
　　圖2為車架部分應(yīng)變測點位置(車架側(cè)面)，表3為各測點在某一載荷下的應(yīng)力值。
　　從表3可以看出，當?shù)蹉^處于正右側(cè)時，B3點出現(xiàn)最大應(yīng)力為190MPa，滿足強度要求。


　　四、結(jié)束語
　　汽車起重機作業(yè)時結(jié)構(gòu)變形及應(yīng)變的測量值受到測試條件的影響，如支腿基礎(chǔ)下沉、結(jié)構(gòu)連接間隙以及其他結(jié)構(gòu)件的變形等，在臺架試驗上則可排除這些影響因素，從而提高測試精確性。
　　試驗時可根據(jù)需要施加不同模擬載荷，測定相應(yīng)載荷下的應(yīng)變、應(yīng)力及關(guān)鍵點變形情況，為起重機車架、支腿結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和系列產(chǎn)品車架支腿的設(shè)計、有限元分析或仿真及改進提供數(shù)據(jù)和驗證。
　　試驗中通過4個直線作動器加載力的變化，可模擬多種不同工況，包括靜態(tài)載荷工況及動態(tài)載荷工況，甚至是一些理想化的工況。
　　上述試驗方式，在完成車架試驗的同時，也對汽車起重機的固定支腿和活動支腿進行了相關(guān)試驗。