[发明专利]确定填充物在挖掘机大臂中填充位置的方法及大臂结构

权利要求书

1.一种确定填充物在挖掘机大臂中填充位置的方法，其特征在于，如下：

步骤1选取挖掘机的挖掘工况；

步骤2在挖掘机大臂结构的不同位置填充填充物；

步骤3、按照设定的位置，将应变片贴在挖掘机的相应位置，在步骤1的工况下，使挖掘机工作；检测不同填充方案下的大臂结构应变，应变越小的大臂结构，其强度越好；

步骤4、在相同的工况条件下，使用振动测试系统和分析系统测量上述不同填充方案下下的大臂结构的固有频率，固有频率越高的大臂结构，振动越小；

步骤5、在相同的工况条件下，由加速度传感器测量上述不同填充方案下的大臂结构振动幅度；振动幅度越小的大臂结构，其减振性能越高；

步骤6、根据上述试验结果，选择应变最小、固有频率最大、振幅最小的方案，确定填充物在挖掘机大臂中填充位置。

2.如权利要求1所述的确定填充物在挖掘机大臂中填充位置的方法，其特征在于：步骤1中所述的工况包括三种工况：

1)、挖掘机处于停机面最大挖掘半径处，铲斗挖掘，铲斗在发挥最大挖掘力位置进行挖掘；

2)、挖掘机处于最深挖掘位置处，铲斗挖掘，铲斗在发挥最大挖掘力位置进行挖掘；

3)、大臂、斗杆处于最大受力位置处，铲斗在发挥最大挖掘力位置进行挖掘。

3.如权利要求1所述的确定填充物在挖掘机大臂中填充位置的方法，其特征在于：步骤4中检测固有频率的方法如下：

利用锤子在大臂的不同位置随机打击使大臂产生振动，改变加速度传感器位置，进行数次测试；将测量结果中准确的三组数据进行快速傅里叶变换，在一些频率值处产生明显的波峰，这个频率值就是挖掘机大臂结构的固有频率值。

4.如权利要求3所述的确定填充物在挖掘机大臂中填充位置的方法，其特征在于：步骤4中所述的加速度传感器安装在大臂表面。

5.如权利要求1所述的确定填充物在挖掘机大臂中填充位置的方法，其特征在于：在每一种填充方案中的大臂结构上测量八个点的应力应变情况，八个应变片粘贴点绕大臂一圈。

6.如权利要求1所述的确定填充物在挖掘机大臂中填充位置的方法，其特征在于：步骤6中的填充物为泡沫铝合金，在大臂内部填充泡沫铝合金方法是：

6-1根据上述试验结果，确定泡沫铝合金在挖掘机大臂中填充位置；

6-2根据大臂的尺寸，确定泡沫铝合金的填充尺寸，并按照尺寸加工出泡沫铝合金；

6-3在挖掘机大臂板材焊接过程中，将泡沫铝合金填充在大臂内部，并采用粘结剂将大臂与泡沫铝合金进行粘结。

7.一种大臂结构，其特征在于，在权利要求1所确定的挖掘机大臂的填充位置填充有泡沫铝合金。

8.如权利要求7所述的大臂结构，其特征在于，所述的泡沫铝合金密度为0.6g/cm³。

9.如权利要求7所述的大臂结构，其特征在于，所述的泡沫铝合金的抗压强度为12MPa，抗弯强度为10MPa，抗拉强度为6MPa，吸能量收为25J/cm³，泡沫铝内耗因子达到6×10^-3。

10.如权利要求7所述的大臂结构，其特征在于，所述的泡沫铝合金通过粘结剂粘结在挖掘机大臂的内部。