工程机械多功能试验台的研究

　　0　引言

　　随着施工技术和工程机械的迅速发展,我们需要进行大量工程机械的机械性能和施工技术方面的试验,这就离不开相应的试验台.但是,我们通过调研发现目前国内所建立的试验台,无论结构和尺寸,还是功能和用途都具有很大的局限性,无法满足试验要求.为了解决这一现状,长安大学工程机械学院自主设计了工程机械多功能试验台.该试验台安装在长安大学工程机械动力性能实验室的(107 m×7. 8 m×2. 5 m)大土槽上,用于多种工程机械工作装置的试验研究,为进行施工技术和机器性能的试验提供了试验平台.

　　1　工程机械多功能试验台的功用

　　工程机械多功能试验台既可用作牵引台车,又可作为其它牵引车的负荷台车;还可悬挂多种工程机械的工作装置.该试验台根据设计要求可完成多种试验.例如通过改变配重,可进行胶轮与水泥地面间的附着性能试验;在施加偏载时,可进行车辆直线行驶控制试验;在牵引载荷作用下,可完成行走机构恒速控制试验;既能够进行冲击式、振动(振荡)式压路机及振动夯密实度随车检测试验;也能进行铣刨机、推土机、摊铺机和拌合机性能试验;同时还能进行液压系统起动冲击试验和液压传动系统动态性能试验;以及各类工程车辆牵引性能试验[1].

　　工程机械多功能试验台可用于研究工程机械的铲切、铣刨、压实、冲击、振动等工作装置的作用机理和性能参数的选择及优化[2];该试验台对于牵引台车,负荷台车及各种工作装置的参数可进行检测并进行数据采集、实时处理、显示和打印输出;对土槽中的土壤进行翻松、刮平、压实等整理作业.

　　2　工程机械多功能试验台的基本构成

　　工程机械多功能试验台由机械结构系统、液压系统、测控系统、电力传输系统及附加工作装置组成.其基本组成见图1.其中机械结构系统由牵引(负荷)台车行走机构及横移车两部分组成.液压系统核心元件采用力士乐公司产品.电控系统由MCGS组态界面的上位控制机、PROFI-BUS现场总线系统、西门子S7-300PLC和其他专用控制器组成的现场控制器、电机启动及控制系统组成.测试系统包括压力、流量、速度、扭矩、位移、温度、拉、压力等过程参量的采集、分析、处理、显示、输出.

　　2. 1　工程机械多功能试验台机械结构系统

　　工程机械多功能试验台机械结构系统由牵引(负荷)台车、横移车及相关的工作装置组成.

　　2. 1. 1　牵引(负荷)台车

　　牵引(负荷)台车是试验台的驱动装置,又可作为加载装置.牵引(负荷)台车采用液压传动.液压系统为单泵-单马达系统,用132 kW的直流电机(转速2 980 r/min)驱动一个恒压变量柱塞液压泵(一次元件),液压泵与马达(马达选用二次元件)组成恒压闭式回路.同时台车上还设有由两台变量柱塞马达组成的辅助驱动装置,辅助驱动装置通过两台齿轮减速机减速后,再通过台车的轮边减速-传动机构将动力传递到车轮,驱动台车行进.辅助驱动装置的动力可由上述变量柱塞液压泵(一次元件)提供,也可由横移车上的工作装置液压回路中的电磁变量泵提供.辅助驱动装置工作时,主驱动装置传动轴上的电磁离合器将车轮和轮边减速-传动机构与主驱动装置脱开.