混凝土泵车臂架疲劳载荷谱研究

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发布时间：2021-09-17

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混凝土泵车臂架疲劳载荷谱研究宰
雷新军，刘永红，张向阳，欧耀辉
(三一集团研究总院)
摘要：混凝土泵车臂架工况繁多，获取泵车臂架疲劳载荷谱对臂架疲劳分析具有重要意义。进行混凝土
泵车臂架多工况载荷谱采集试验以获取载荷谱，并进行雨流分析，统计处理，通过假设检验获取载荷谱分布规
律。根据载荷谱对臂架造成的损伤进行整合编制，同时考虑载荷谱作用顺序效应和相互作用效应，提出一种全
寿命载荷谱编制的方法。利用该方法编制载荷谱进行疲劳分析计算，并与实际故障信息作对比，所得计算结果
与实际故障吻合。
关键词：混凝土泵车；臂架；载荷谱：疲劳验证
混凝土泵车在泵送工作过程中受到多种载荷
作用，臂架结构在交变应力的作用下，易产生疲劳
裂纹。目前已有多种工程机械结构的可靠性疲劳寿
命的预测方法，其中对疲劳载荷谱的研究更是受到
关注，但是对于混凝土泵车疲劳载荷谱方面的研究
较少。。本文通过对混凝土泵车的多种工况分析，研
究混凝土泵车疲劳载荷谱的特点和编制方法，并通
过疲劳仿真与开裂故障进行验证。
1 泵车疲劳载荷谱分析
1．1 疲劳载荷谱工况试验
混凝土泵车的臂架具有伸缩性，泵车工况与臂
架之间的角度直接相关，如图1所示。为了使载荷
谱具有普遍性，本文选取6种典型工况，进行混凝
土泵送试验，采集泵车疲劳载荷谱。载荷谱采集部
位选取原则为：选取疲劳故障开裂发生频次较高点
和应力值最大点，通过试验测试获得所有测点载荷
谱。测点在各节臂架上分帮睛况如图2所示。
混凝土泵车在施工过程中受到的载荷类型主
要包括：风载、重力、末端冲击及混凝土对布料杆的
冲击等。疲劳载荷谱采集试验选取的6种工况中，
臂架之间的夹角值如表1所示。
采集混凝土泵车在不同工况下臂架的应力应