DS60挖掘机测试标准.docx
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DS60挖掘机测试标准
编号:
DS60-7履带式液压挖掘机
试验大纲
编制
审核
批准
山东大信重工有限公司
2006年11月9日
1.试验项目名称
1.1定置试验
1.2倾翻力矩的测定
1.3挖掘力的测定
1.4行驶性能试验
1.5回转试验
1.6噪声测定
1.7振动试验
1.8作业试验
1.9强度试验
1.10液压系统试验
1.11工业试验
2.试验的目的和要求
2.1试验的目的:
检验产品的各项性能是否符合国家标准;验证设计是否达到设计要求;为产品的设计进一步深入提供一手资料;为提升产品的品质打下良好的基础。
2.2试验的要求:
严格按照国家标准的要求进行;不得弄虚作假编造,伪造试验数据;试验方法存在差异时,应该明确实验方法之间的差异和试验结果差异之间的关系。
3.试验前的准备
3.1仪器精度要求
试验用仪器在试验前必须进行检查和校准,其性能和误差应符合仪器的有关规定。
3.2技术资料的准备
3.2.1挖掘机使用说明书、必要的计算书等。
3.2.2挖掘机技术参数记入附录A(规范性附录)表A1。
3.2.3挖掘机试验前应将制造、装配、试车、跑合运转和检修情况记入表A2。
3.2.4主要部件(发动机、液压泵、阀、马达、)的台架性能试验报告(由供应商提供)。
3.2.5装配前应将主要零件易磨损部件的实际尺寸记入表A3。
3.3挖掘机的准备
3.3.1机体装上完备的工作装置。
按规定加足润滑油、冷却水、燃油、备好随车工具。
3.3.2各液压元件参数均调整到完成,液压油温度应达到50±3℃。
3.3.3挖掘机在试验前应进行充分的跑合。
4.试验方法、步骤和相应记录表格
4.1定置试验
4.1.1机体外形尺寸的测定
4.1.1.1测量方法:
采用直接测量法
4.1.1.2试验条件:
a)挖掘机状态:
按3.3。
b)试验场地:
应有足够面积的混泥土地面或铺砌平面,在测量的范围内该平面的高度差应小于10mm,该平面称为底部基准平面“GRP”。
4.1.1.3仪器设备:
钢直尺(刻度单位为1㎜)、钢卷尺(刻度单位为1㎜)、水平仪、铅锤、直钢棒、粉笔、经纬仪等。
4.1.1.4测量结果:
将测量结果记入B(资料性附录)表B1。
见图1。
图1
4.1.2作业参数的测定
4.1.2.1测量方法:
采用直接测量法。
4.1.2.2试验条件:
a)挖掘机状态:
按3.3。
b)试验场地:
应有足够面积的混泥土地面或铺砌平面,在测量的范围内该平面的高度差应小于10mm,在此平面下部有一个能容纳工作装置活动并能测量有关尺寸的地坑。
4.1.2.3仪器设备:
钢直尺(刻度单位为1㎜)、钢卷尺(刻度单位为1㎜)、水平仪、铅锤、测角仪(刻度单位为1º)、直钢棒、粉笔、经纬仪等。
4.1.2.4测量结果:
将测量结果记入表B2。
见图2
图2
4.1.3液压油缸移动的测定
4.1.3.1测定方法:
a)测定各液压油缸伸出和收回的全程长度和动作时间。
b)测量液压油温。
c)测定发动机转速。
4.1.3.2测定条件:
挖掘机空载,发动机在额定转速的条件下测定。
4.1.3.3仪器设备:
卷尺、秒表或位移传感器、转速仪、油温表等。
4.1.3.4测量结果:
将测量结果记入表B3。
4.1.4质量的测定
4.1.4.1测定方法:
按JB/T3690规定的方法测定。
4.1.4.2试验条件:
测定整机质量时,机体装上工作装置,按规定加足润滑油、冷却水、液压油、燃油,备好随车工具并包括一名司机(75±3kg)。
4.1.4.3仪器设备:
地中衡、压力计或荷重测力计、三角支承、水平仪、垫板、起重机或千斤顶等。
4.1.4.4测量结果:
将测量结果记入表B4。
4.1.5重心位置的测定
按GB8499规定的方法进行试验并提交试验报告。
(按照标准完善,包括表格)
4.1.6接地比压的测定
4.1.6.1测定方法:
测量履带的轴距L2、宽度W4、高度H7,见图3。
图3
4.1.6.2测定条件:
按4.1.6.2。
4.1.6.3仪器设备:
卡尺、卷尺等。
4.1.6.4测量结果:
将测量结果记入表B8中,
并按公式
(1)计算接地比压,记入表B5中。
Ea=gn·M/2W4·l…………………………………………
(1)
式中:
Ea—接地比压,Pa;
gn—标准重力加速度,9.81m/s2;
M—整机质量,kg;
W4—履带板宽,m;
l—履带接地长度,m;l=L2+0.35H7
4.1.7操纵装置操作力的测定
4.1.7.1测定方法:
测定点应在手柄和脚踏板的中心点,行程为测定点的直线移动距离。
在额定工况下测定。
双向操纵手柄应进行双向测定。
4.1.7.2测定条件:
挖掘机空载状态,发动机以额定速度运转。
4.1.7.3仪器设备:
测力计、卷尺、钢尺等。
4.1.7.4测定结果:
将测定结果记入表B6。
4.1.8司机视野的测定
4.1.8.1测定方法:
挖掘机停在划有方格的场地上,铲斗接地,司机坐在正常的操作位置上。
将能看到的挖掘机前方的上、下范围作成侧视图、左、右范围作成俯视图表示出可见或不可见的范围。
也可以利用点光源代替司机的眼睛,把灯打开,将地面上留下的阴影图象,按比例描绘在坐标纸上。
4.1.8.2测定条件:
a)挖掘机可调试司机座椅应处于中间位置;
b)试验场地应宽阔、平坦、光线足够暗,以便在灯照时能在地面上明显地显示出挖掘机遮挡物的阴影;
c)测试场地应有能容纳工作装置达到最大挖掘深度的地坑。
4.1.8.3仪器设备:
灯泡、灯泡固定架、卷尺、标杆等。
4.1.8.4测定结果:
将测定结果绘图记入表B7。
4.2倾翻力矩的测定
4.2.1测定方法:
按图4中的各种状态,在挖掘半径最大时的斗齿上施加向上或向下的力,当挖掘机成倾翻状态(当动臂与履带平行时,有三分之一的履带长度离开地面。
当动臂与履带垂直时,履带离开地面的高度为两履带轨距的百分之二)时测定力及倾翻线到力作用点的水平距离,根据公式
(2)计算倾翻力矩。
Mt=P·S…………………………………………………………
(2)
式中:
Mt—倾翻力矩,kN·m;
P—倾翻力,kN;
S—从倾翻线到力作用点的水平距离,m。
图4
4.2.2测定条件:
挖掘机应装备完整,履带按规定张紧。
按图5,两履带轨距分别按最大轨距和最小轨距进行测量。
图5
4.2.3仪器设备:
拉力计或起重机、荷重、测力计、卷尺等。
4.2.4测定结果:
将测定数据记入表B8。
4.3挖掘力的测定
挖掘力按GB/T13332的规定测定并将测量记入表B9。
按照标准完善
4.4行驶性能试验
4.4.1行驶速度试验
4.4.1.1试验方法:
按GB/T10913规定进行试验。
4.4.1.2试验条件:
a)挖掘机应符合整机试验的一般规定,呈行驶状态,工作装置应锁紧。
b)试验道路应是平整、清洁、干燥的坚实直线跑道。
路面为碎石土路面,跑道长度不得小于50m,宽度不得小于6m,纵向坡度不得小于1%,横向坡度不得小于1.5%。
c)试验时风速不得大于6m/s。
4.4.1.3仪器设备:
a)光电测速设备。
b)卷尺、秒表、第五轮仪、远程温度计、转速仪、风向风速表、标杆等。
4.4.1.4试验结果:
将试验结果记入表B10。
4.4.2最小转弯直径的试验
4.4.2.1试验方法:
向左或向右作最小直径转弯时、测量旋转一周的外侧履带轨迹中心线的距离。
如图6所示。
图6
4.4.2.2试验条件:
a)挖掘机应符合整机试验的一般规定,呈行驶状态,工作装置应锁紧。
b)试验场地应具有足够面积的坚实、平坦、清洁、干燥的场地。
4.4.2.3仪器设备:
卷尺、标杆等。
4.4.2.4试验结果:
将试验的记入表B11。
4.4.3外侧转弯直径的试验
4.4.3.1试验方法:
如图7所示。
a)在工作装置最外点栓一小重锤。
b)挖掘机以最小直径转弯时,测量重锤形成轨迹的直径。
图7
4.4.3.2试验条件:
a)挖掘机应符合整机试验的一般规定,呈行驶状态,工作装置应锁紧。
c)试验场地应具有足够面积的坚实、平坦、清洁、干燥的场地。
4.4.3.3仪器设备:
卷尺。
4.4.3.4试验结果:
将试验的记入表B11。
4.4.4爬坡能力试验
4.4.4.1试验方法:
a)履带板带筋时应爬25°坡道,以最大油门进行爬坡,测定均速通过距离所需时间。
b)对于爬坡能力大于试验坡度的挖掘机,功率和附着力还有潜力。
可利用提高车速的方法,在该坡道上重复试验,直到发动机功率最大输出或履带滑移为止,最后折算出最大的爬坡角度。
4.4.4.2试验条件:
a)挖掘机应符合整机试验的一般规定,呈行使状态,工作装置应锁紧。
b)试验坡道应分为三条,其中15°坡道应为碎石粘土路面;25坡道应为平整、坚实、均匀的土路面。
坡道宽度6m以上,坡道预测距离6m,测定距离10m,坡下助跑距离应大于10m。
如图8所示。
图8
c)试验时风速不得大于6m/s。
4.4.4.3仪器设备:
卷尺、标杆、水平仪、秒表、温度计、风速仪、气压表等。
4.4.4.4试验结果:
用公式(3)、(4)计算爬坡功率(不包括行使阻力消耗的功率)和爬坡速度,将计算结果记入表B12。
N=gn·M·L1·sinα/t……………………………………(3)
V=L1/t×3.6…………………………………………………(4)
式中:
L1—测定距离,m;
α—坡道角度,(°);
t—通过测定距离所需时间,s;
N—爬坡功率kW;
V—行使速度km/h.
4.4.5制动性能试验(坡道停车制动试验)
4.4.5.1试验方法:
将挖掘机制动停车于4.4.4.2b)规定的坡道上,记录停车5、10、15min挖掘机的下滑距离。
4.4.5.2试验条件:
按4.4.1.2。
4.4.5.3仪器设备:
卷尺、秒表等。
4.4.5.4试验结果:
将试验结果记入表B13。
4.4.6行驶直线性的试验
4.4.6.1试验方法:
在试验跑道上,量取50m试验区间,并划出两端线和跑道中心线,使挖掘机在端线外停好,挖掘机中心线与跑道中心线基本重合。
然后在不调整操纵手柄的情况下往返通过试验区间。
以初始履带轨迹切线延长线为基准,测量50m距离内履带跑偏量e,见图9。
图9
4.4.6.2试验条件:
a)挖掘机应符合整机试验的一般规定,呈行使状态,工作装置应锁紧。
c)试验道路应是平整、清洁、干燥的坚实直线跑道。
路面为碎石土路面,跑道长度不得小于50m,宽度不得小于6m,纵向坡度不得小于1%,横向坡度不得小于1.5%。
d)试验时风速不得大于6m/s。
4.4.6.3仪器设备:
卷尺、标杆等。
4.4.6.4试验结果:
将试验结果记入表B14。
4.5回转试验
4.5.1回转速度试验
4.5.1.1试验方法:
a)发动机油门开到最大。
b)铲斗空载及铲斗满载进行左回转及右回转试验,当转台回转速度出现匀速时测定有关参数。
4.5.1.2试验条件:
a)挖掘机工作装置按以下两种位置准备。
第Ⅰ位置:
斗杆油缸全缩,铲斗油缸全伸,调整动臂油缸,使斗底处于动臂油缸铰轴高度,见图10
(1);第Ⅱ位置:
动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸全伸。
见图10
(2)。
b)挖掘机应符合整机试验的一般规定,呈行使状态,工作装置应锁紧。
c)试验场地应具有足够面积的坚实、平坦、清洁、干燥的场地。
图10
(1)图10
(2)
4.5.1.3仪器设备:
温度计、角位移传感器、示波器、测速仪。
4.5.1.4试验结果:
将有关参数按公式(5)计算出的回转速度记入表B15。
N=α/6·t………………………………(5)
式中:
n—转台回转速度,r/min;
α—转台转过的角度,(°);
t—转台转过α角所用的时间,s。
4.5.2回转制动试验
4.5.2.1试验方法:
a)发动机油门开到最大。
b)铲斗空载及铲斗满载进行左回转及右回转试验。
c)当转台出现匀速转动后进行制动。
记录从制动开始到转台停止所用的时间及转过的角度。
4.5.2.2试验条件:
按4.5.1.2。
4.5.2.3仪器设备:
温度计、角位移传感器、动态应变仪、示波器、测速仪等。
4.5.2.4试验结果:
将测得的有关参数记入表B16。
4.5.3回转力矩试验
4.5.3.1试验方法:
a)发动机油门开到最大。
b)铲斗空载时将拉力传感器的一端与工作装置(连接不损坏工作)装置将另一端与足够大的固体物连接;
c)操纵换向阀使转台产生远离固定物方向的回转力矩。
当回转力矩增大到使回转马达安全阀处于溢流状态时,测量有关参数。
d)4.5.3.2试验条件:
按4.5.1.2。
4.5.3.3仪器设备:
温度计、拉力传感器、静态应变仪、钢丝绳、测速仪、卷尺等。
4.5.3.4试验结果:
将测得的有关参数按公式(6)计算,并记入表B17。
Mr=DS·Lr………………………………(6)
式中:
Mr—回转力矩,N·m;
DS—拉力,N;
Lr—力臂,m。
4.5.4回转摩擦阻力试验
4.5.4.1试验方法:
铲斗空载时将工作装置与拉力计连接、用人力或加力装置,沿切线方向逐渐加载,当转台开始动时测量有关参数。
4.5.4.2试验条件:
按4.5.1.2。
4.5.4.3仪器设备:
温度计、拉力计、卷尺等。
4.5.4.4试验结果:
将测得的参数记入表B18。
4.6噪声测定
4.6.1试验方法:
a)发动机处于最高转速时,分别测量司机室门窗关闭与打开时,司机耳边的噪声。
b)发动机处于最高转速时,分别测量挖掘机转台边缘水平距离7、15、30m,离地高1.2m,前后左右四个方向的噪声,见图11。
图11
c)液压系统处于最大负荷时,(溢流阀打开时)分别测量司机室门窗关闭与打开时,司机耳边的噪声;
d)液压系统处于最大负荷时,(溢流阀打开时)分别测量挖掘机转台边缘水平距离7、15、30m,离地高1.2m,前后左右四个方向的噪声。
e)挖掘机在一般挖掘时,分别测量司机室门窗关闭与打开时,司机耳边的噪声;
f)挖掘机在一般挖掘时,分别测量挖掘机转台边缘水平距离7、15、30m,离地高1.2m,前后左右四个方向的噪声。
4.6.2试验条件:
a)挖掘机状态:
按3.3。
b)试验场地:
应是背景噪声较小、平坦开阔,声音反射较小,地面经过充分压实的碎石路面或土路面场地。
4.6.3仪器设备:
按GB/T16710.2规定。
4.6.4试验结果:
将测定的结果记入表B19。
4.7振动试验
4.7.1试验方法:
在发动机以高速空载运转运转、挖掘机以最高速度档和最低速度档行驶、以及挖掘作业等四种状态下,分别测定司机室地板中部和司机坐垫上的加速度,测定的时间应大于5min。
4.7.2试验条件:
挖掘机状态:
按3.3。
发动机处于最大油门状态。
4.7.3仪器设备:
测速仪、加速度传感器、磁带记录仪、人体振动响应计(BK2512)等。
4.7.4试验结果:
将测定的振动加速度记入表B20。
对记入磁带的振动信号进行采样分析,按1/3倍频程周波数(Hz)进行分析。
4.8挖掘机作业试验
4.8.1试验方法:
挖掘机在回转90°和180°时进行挖掘装载作业,配备相应的运输车辆,进行30~60min的挖掘装载试验,挖掘深度为1.95m.测定挖掘时间、循环次数、燃油消耗量、挖掘的土方量等。
另外在不同的挖掘深度中分别测定挖掘、回转、卸土的时间。
4.8.2试验条件:
a)作业前使水温、油温达到规定值;
b)挖掘机由熟练的司机驾驶;
c)试验场地应平坦、具有一定的宽度和长度的Ⅱ~Ⅲ级土壤。
4.8.3仪器设备:
运输车、秒表、磅秤、卷尺等。
4.8.4试验结果:
将测定的数据记入表B21,按公式(7)~(10)进行计算,将结果记入表B21中。
Q=3600·Vu/T………………………………(7)
Qu=Vu/N……………………………(8)
f=3600·G0/T………………………………(9)
Qi=Vu/G0………………………………(10)
式中:
Q—作业生产率,m3/h;
f—单位时间耗油量,L/h;
Qu—每个循环的挖土量,m3/次;
T—总作业时间,s;
Vu—总挖土量,m3;
N—总循环次数,次;
Qi—单位燃油挖土量,m3/L;
G0—总耗油量,L。
4.9强度试验
4.9.1静态强度试验:
4.9.1.1测试方法:
a)根据计算书中提供的构造装置、转台、底架等件的应力分布,选择应力较大的点粘贴应变片。
b)根据计算书中提供的构造装置、转台、底架出现最大应力。
工作装置处于各种位置时进行加载。
c)测量各点的应力。
4.9.1.2试验条件:
按4.1.1.2
4.9.1.3仪器设备:
应变片、静态应变仪、拉力传感器、加载装置等。
4.9.1.4试验结果:
将测量的结果记入表B22,并绘制简图说明各点的位置。
4.9.2动态强度试验:
4.9.2.1测试方法:
a)发动机油门开到最大;
b)根据计算书或静态强度测试中提供的工作装置、转台、底架等件的应力分布,选择应力较大的点粘贴应变片。
c)在实际挖掘过程中测量工作装置、转台、底架等件的应力。
4.9.2.2试验条件:
按4.1.1.2。
4.9.2.3仪器设备:
应变片、动态应变仪、压力传感器、示波器、位移传感器等。
4.9.2.4试验结果:
在记入曲线上,找出各测试点出现最大应力的瞬时并取值。
在每个取值点,应同时将该瞬时表中所列参数测量出来,记入表B23,同时附构件简图及记入曲线,说明测试点的位置及构件应力。
4.10液压系统试验:
4.10.1液压系统空流阻力试验:
4.10.1.1试验方法:
a)发动机的转速调至额定转速;
b)液压油温度应达到50±3℃;
c)操纵换向阀处于中位,测量有关参数。
4.10.1.2试验条件:
按4.1.1.2。
4.10.1.3仪器设备:
压力表、流量计及二次仪表、测速仪、电加热器等。
4.10.1.4试验结果:
将测量的数据记入表B24,并按公式(11)计算液压系统空流阻力,记入表B24;
△P=P1–P4………………………………(11)
式中:
△P—液压系统空流阻力,Pa;
P1—泵出口平均压力,Pa;
P4—油箱回油口平均压力,Pa.
4.10.2行驶机构内阻力矩试验(以行驶马达输出力矩为代表)
4.10.2.1试验方法:
a)发动机的转速调至额定转速;
b)分别将左、右履带悬空,如图12所示;
c)操纵换向阀使履带前后运动。
图12
4.10.2.2试验条件:
按4.1.1.2。
4.10.2.3仪器设备:
压力表或压力传感器、温度计、测速计、动态应变仪、示波器等。
4.10.2.4试验结果:
将测量结果记入表B25,并按公式(12)~(14)计算马达的输出力矩,记入表B25。
M左(右)=P左(右)·q/2π………………………………(12)
△P左=P12–P14………………………………(13)
△P右=P13–P15………………………………(14)
式中:
M左(右)—马达的输出力矩,N·m;
△P左—左行驶马达进出油口平均压力差,Pa;
P12—左马达进油口平均压力,Pa;
P14—左马达出油口平均压力,Pa;
q—马达排量,m3/r;
△P右—右行驶马达进出油口平均压力差,Pa;
P13—右左马达进油口平均压力,Pa;
P15—右马达出油口平均压力,Pa.
4.10.3直线行驶阻力矩及制动试验(以马达输出力矩为代表)
4.10.3.1试验方法:
a)发动机的转速调至额定转速。
工作装置处于行驶状态;
b)挖掘机以最高及最低速度直线前进并进行制动。
4.10.3.2试验条件:
按4.1.1.2。
4.10.3.3仪器设备:
压力传感器、温度计、流量计、动态应变仪、示波器等。
4.10.3.4试验结果:
将测量结果记入表B26,并将示波图形分段,在分割处取值按公式(12)~(14)进行计算。
4.10.4转弯阻力矩试验(以马达输出力矩为代表)
4.10.4.1试验方法:
a)发动机的转速调至额定转速。
工作装置处于运行状态;
b)分别驱动一条履带进行左、右转弯、测量马达进出口的压力;
c)驱动两条履带(一条正转、一条反转),左转弯及右转弯。
4.10.4.2试验条件:
按4.1.1.2。
4.10.4.3仪器设备:
压力传感器、温度计、流量计、动态应变仪、示波器等。
4.10.4.4试验结果:
将测量结果记入表B27,并将图形分段,在分割处取值按公式(12)~(14)进行计算。
4.10.5回转试验
4.10.5.1试验方法:
a)发动机的转速调至额定转速。
b)在铲斗空载及满载的情况下,操纵转台起动、制动(转台应分别进行左回转试验及右回转试验)
4.10.5.2试验条件:
按4.1.1.2。
4.10.5.3仪器设备:
压力传感器、温度计、流量计、动态应变仪、示波器、测速仪等。
4.10.5.4试验结果:
将测量的参数记入表B28,并按公式(15)、(16)进行计算,记入表B28。
Mb=△Pm·q/2π………………………………(15)
△Pm=P16–P17………………………………(16)
式中:
Mb—马达回转阻力矩或制动力矩,N·m;
△Pm—马达进出口压力差,Pa;
P16—马达A口平均压力,Pa;
P17—马达B口平均压力,Pa;
q—马达排量,m3/r。
4.10.6实际挖掘试验
4.10.6.1试验方法:
a)发动机油门开到最大;
b)进行实际挖掘,回转90°卸载;
c)进行实际挖掘,回转180°卸载;
d)在挖掘范围内,分最深、二分之一深、表层三种情况进行测试。
4.10.6.2试验条件:
a)挖掘机状态:
按3.3。
b)试验场地:
土壤不低于Ⅲ,具有一定高度或深度的工作面。
4.10.6.3仪器设备:
压力传感器、温度计、流量计、动态应变仪、示波器、计时器、位移传感器等。
4.10.6.4试验结果:
a)将试验测得的记录曲线分段,在分割点取值,记入表B29并附记录曲线;
b)根据测得的参数计算出工作装置在各种典型位置时的挖掘力及回转力矩、回转速度等,以便对挖掘机进行比较。
4.10.7液压油温升试验
4.10.7.1试验方法:
a)发动机为额定转速;
b)油箱内装置温度计、测量油温;
c)挖掘机应连续挖掘级Ⅲ~Ⅳ土
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