【摘要】：挖掘機(jī)作為以土料、石材的挖掘開采和鏟裝卸載為主要用途的通用型設(shè)備,是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展建設(shè)必不可少的一種工程車輛。由于挖掘機(jī)的工作條件非常惡劣,導(dǎo)致翻車和落物等安全事故難以避免。這些事故給司機(jī)和其家人帶來極大痛苦的同時(shí),也給國家和社會(huì)造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失。因此挖掘機(jī)駕駛室翻車和落物保護(hù)結(jié)構(gòu)作為一種保護(hù)駕駛員人身安全、減少事故造成的經(jīng)濟(jì)損失的安全結(jié)構(gòu),是現(xiàn)代挖掘機(jī)設(shè)計(jì)的必要組成部分。在此背景下,本文通過調(diào)研和查閱相關(guān)工程車輛駕駛室翻車與落物保護(hù)結(jié)構(gòu)的國內(nèi)外大量資料,總結(jié)歸納了翻車和落物保護(hù)結(jié)構(gòu)的性能要求與試驗(yàn)方法。現(xiàn)行結(jié)構(gòu)的研究難點(diǎn)在于如何解決結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度與能量吸收之間的平衡關(guān)系。本文先利用Abaqus有限元分析軟件對(duì)挖掘機(jī)駕駛室翻車和落物保護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了ROPS結(jié)構(gòu)的側(cè)向最小承載力、側(cè)向最小吸收能量、縱向最小吸收能量和垂向承載力及FOPS結(jié)構(gòu)頂防護(hù)計(jì)算工況仿真分析,得出的結(jié)果符合國際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性能要求。再按照國際標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)方法,對(duì)翻車和落物保護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了試驗(yàn)。對(duì)比仿真結(jié)果指出了 FOPS仿真分析中沒有考慮頂防護(hù)結(jié)構(gòu)與ROPS結(jié)構(gòu)螺栓連接的細(xì)節(jié),并對(duì)ROPS結(jié)構(gòu)試驗(yàn)失敗的原因進(jìn)行了總結(jié)。分析表明ROPS結(jié)構(gòu)剛度過大,因此針對(duì)ROPS結(jié)構(gòu)剛度的改小提出了一系列具體方案。最后根據(jù)方案對(duì)原模型進(jìn)行了改進(jìn)和仿真,通過對(duì)結(jié)果的分析,判斷出改進(jìn)后的模型在滿足國際標(biāo)準(zhǔn)的要求下比改進(jìn)前具有更好的吸收能量的能力。
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU621
【圖文】：

多變且行駛路面不好，造成輪胎突然騰空、下沉或爆胎等原因，導(dǎo)致翻車和落物逡逑事故很難避免，嚴(yán)重威脅著駕駛員的生命安全，也阻礙了施工進(jìn)度給社會(huì)造成了逡逑巨大的財(cái)產(chǎn)損失Ｗ】。挖掘機(jī)惡劣的工作環(huán)境與翻車事故如圖１－１、１－２所示。逡逑圖１－１挖掘機(jī)惡劣的工作環(huán)境邐圖丨－２挖掘機(jī)翻車事故逡逑翻車保護(hù)結(jié)構(gòu)（＿邋Ｒｏｌｌ－ｏｖｅｒ邋Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ），簡(jiǎn)稱邋ＲＯＰＳ［５１，是一組安裝逡逑在駕駛室內(nèi)或外的鋼架結(jié)構(gòu)。當(dāng)機(jī)器翻車時(shí)，ＲＯＰＳ能使系安全帶并坐在位子上逡逑的司機(jī)減少受傷的可能性。它的結(jié)構(gòu)部件包括：各種輔助托架、支撐、安裝件、逡逑支座、螺栓、銷釘、懸掛或彈性減振器。這些結(jié)構(gòu)部件用于將結(jié)構(gòu)系統(tǒng)固定在機(jī)逡逑器的機(jī)架上，結(jié)構(gòu)部件不包括與機(jī)器機(jī)架形成一體的安裝部件。落物保護(hù)結(jié)構(gòu)逡逑（Ｆｏｌｌｉｎｇ－ｏｂ．ｊｅｃｔ邋Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ），簡(jiǎn)稱邋ＦＯＰＳ［６］，由駕駛室頂板、梁和縱橫逡逑１逡逑

一種為外置式（獨(dú)立式）安全結(jié)構(gòu)，另一種是與駕駛室做成一體的安逡逑全結(jié)構(gòu)。外置式安全結(jié)構(gòu)是通過銷軸、螺栓等連接件將ＲＯＰＳ安裝在在工程機(jī)械逡逑的駕駛室外的一種保護(hù)裝置［７１如圖１－３所示。它的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)不同的環(huán)境逡逑條件來選擇安裝或移除ＲＯＰＳ和ＦＯＰＳ結(jié)構(gòu)以便獲得更好的視野。另一種是把逡逑ＲＯＰＳ和ＦＯＰＳ結(jié)構(gòu)與駕駛室做成一體，外面加有蒙皮等工程機(jī)械覆蓋件，稱為逡逑安全駕駛室１８］，如圖１－４所示。它的優(yōu)點(diǎn)是駕駛室內(nèi)有良好的舒適性，提供給操逡逑作員的視野較寬廣。逡逑圖１－３外置式（獨(dú)立式）安全結(jié)構(gòu)邐圖１－４安全駕駛室式安全結(jié)構(gòu)逡逑ＲＯＰＳ和ＦＯＰＳ主要功能［９］：逡逑１．

一種為外置式（獨(dú)立式）安全結(jié)構(gòu)，另一種是與駕駛室做成一體的安逡逑全結(jié)構(gòu)。外置式安全結(jié)構(gòu)是通過銷軸、螺栓等連接件將ＲＯＰＳ安裝在在工程機(jī)械逡逑的駕駛室外的一種保護(hù)裝置［７１如圖１－３所示。它的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)不同的環(huán)境逡逑條件來選擇安裝或移除ＲＯＰＳ和ＦＯＰＳ結(jié)構(gòu)以便獲得更好的視野。另一種是把逡逑ＲＯＰＳ和ＦＯＰＳ結(jié)構(gòu)與駕駛室做成一體，外面加有蒙皮等工程機(jī)械覆蓋件，稱為逡逑安全駕駛室１８］，如圖１－４所示。它的優(yōu)點(diǎn)是駕駛室內(nèi)有良好的舒適性，提供給操逡逑作員的視野較寬廣。逡逑圖１－３外置式（獨(dú)立式）安全結(jié)構(gòu)邐圖１－４安全駕駛室式安全結(jié)構(gòu)逡逑ＲＯＰＳ和ＦＯＰＳ主要功能［９］：逡逑１．

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2780053