本发明专利技术公开了一种装载机工作装置载荷测试系统，是由装载机工作系统和载荷测试系统组成。所述工作系统包括铲斗、摇臂、连杆、动臂、液压缸和销轴等；所述载荷测试系统包括转矩测试模块、应力测试模块和位移测试模块等。本发明专利技术通过转矩测试模块中的压力传感器及其相对位置测求三向转矩；通过压力传感器、双向销轴力传感器和环形电圈测力传感器测求三向应力；通过位移传感器确定工作装置位置和姿态。本发明专利技术能够同时测求作用在工作装置上的三向应力和三向转矩，并通过机械结构创新实现了三向转矩解耦；本发明专利技术在测试方案上突破传统测试方法的局限，简化了测求过程，且部分测试模块可以重复利用，减少了测试成本，提高了测试效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及载荷测试系统，特别设及一种装载机工作装置载荷测试系统。
技术介绍
当前，装载机工作装置载荷测试主要采用在关键部位贴应变片的办法，该方法需 要事先找出结构危险点，在危险点处贴应变片，组成电桥，标定之后进行测试，得到相应的 载荷值后反推得到外载荷。类似的测试方法存在明显的缺点和不足：1、不同的机型、工作 模式和载荷类型导致载荷形式复杂，危险点分布形式多变，需频繁变更应变片位置，过程繁 琐，工作量大；2、布置电桥复杂，难度大，标定存在误差，难W确保结构变形与承受载荷的线 性关系，且测试得到的载荷各方向相互禪合，分析及反求难度大；3、单次测试只能得到部分 方向的载荷，需多循环测量来完整复现外载荷，但无法保证多循环测试条件的一致性，存在 误差。由此可见，在本
，装载机载荷测试系统，尤其是其工作装置载荷测试系统需 要改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种装载机工作装置载荷测试系统，实现了对装载机工作过 程中作用在伊斗上的=向应力和=向转矩的一次性测求。 本专利技术由装载机工作系统和载荷测试系统组成。所述装载机工作系统由伊斗、动 臂、摇臂、连杆、液压缸和销轴等组成；所述载荷测试系统由转矩测试模块、应力测试模块和 位移测试模块等组成。 所述转矩测试模块主要由第一福板、第二福板和第=福板、支撑轴、滑动轴承、第 一压力传感器、第二压力传感器、第=压力传感器、第四压力传感器和第五压力传感器等组 成。所述第一和第二福板均为矩形，一面焊接耳板，另一面焊装支撑板系和肋板系；第二福 板中屯、开螺纹孔；所述第=福板为圆形，中屯、开孔；所述支撑轴一端生产出螺纹，另一端加 工限位台。所述应力测试模块主要由两个双向销轴压力传感器、两个环形电圈测力传感器 和第六压力传感器等组成；所述位移测试模块主要由两个位移传感器组成。 第一福板通过销轴与伊斗连接，第二福板通过销轴与连杆末端连接、通过两个双 向销轴压力传感器与动臂两个末端连接；支撑轴一端旋入第二福板中屯、螺纹孔；滑动轴承 套入支撑轴的另一端，由限位台进行限位，与支撑轴过盈配合；第=福板中屯、孔安装在滑动 轴承外部，与其过盈配合；第一压力传感器、第二压力传感器和第=压力传感器一端固定安 装在第=福板上，另一端对应安装在第一福板上，将第一福板与第二及第=福板相对固定； 第四及第五压力传感器一端固定安装在第二福板的支撑板上，另一端与第一福板的对应支 撑板活动点接触；两个环形电圈测力传感器分别置于第二福板的耳板系的两个下耳板与动 臂的两个末端之间，两个双向销轴压力传感器穿过=者的中屯、，将=者相连。环形电圈测力 传感器与双向销轴压力传感器间隙配合，与耳板侧面及动臂末端侧面紧贴；第六压力传感 器固定安装在转斗油缸的动杆末端；第一和第二位移传感器分别安装在转斗油缸和其中一 个动臂油缸的缸体底部，与油缸动杆相对运动。 与现有载荷测试技术相比，本专利技术的有益效果是： 1.能够同时测求作用在装载机工作装置上的=向应力和=向转矩，解决了过去无 法同时测求完整六分力的问题； 2.通过本专利技术机械结构实现了S向转矩解禪，减小了相互之间的干扰； 3.本专利技术通过压力传感器等直接测得载荷数据，无需进行复杂的载荷标定和电路 计算，前期测试准备和后期数据处理过程得到简化。且适用于装载机的各个工作段，无需进 行系统调整，简化了测试过程； 4.所需测试装置成本较低，经济性好，部分测试模块可重复使用。【附图说明】 下面结合附图对本专利技术进行进一步的说明： 图1是本专利技术结构组成与工作原理图；图2是本专利技术转矩测试模块结构组成图； 图3是本专利技术转矩测试模块部件示意图一；图4是本专利技术转矩测试模块部件示意图二； 图5是本专利技术销轴传感器装配图；图6是本专利技术转矩测试模块传感器布置图； 图7是本专利技术工作装置受力示意图； 图8是本专利技术转矩测试模块传感器受力示意图； 图9是本专利技术动臂和连杆受力示意图； 图10是本专利技术连杆受力分析图。【具体实施方式】 请参阅图1至图10所示。本专利技术由装载机工作系统和载荷测试系统组成，其中装 载机工作系统包括伊斗1、动臂2、摇臂3、连杆4、转斗油缸5、动臂油缸6和销轴7等部件。 载荷测试系统包括转矩测试模块8、应力测试模块9、位移测试模块10和保护模块11等。 对于转矩测试模块8,结合图2至图4,根据工作装置的整体尺寸，选择尺寸合适的第一福 板801和第二福板802,测量并绘制伊斗耳板W及动臂和连杆末端的相对位置，在第一福板 801 -面的对应位置焊接第一耳板系8013,在第二福板802 -面的对应位置焊接第二耳板 系8023;根据传感器布置要求，在第一福板801的另一面分别焊接第一支撑板系8011和第 一肋板系8012,在第二福板802的另一面分别焊接第二支撑板系8021和第二肋板系8022; 第二福板802中屯、开螺纹孔，选择合适的支撑轴804,在支撑轴804 -端加工出螺纹，将支 撑轴804通过螺纹连接安装在第二福板802上；支撑轴804另一端加工出限位台，将滑动轴 承805安装在支撑轴804上，通过限位台进行限位，滑动轴承805与支撑804过盈配合；将 第=福板803加工成圆形，根据滑动轴承805的尺寸，在第=福板803中屯、开孔，第=福板 803通过中屯、孔安装在滑动轴承805上；将第一压力传感器806、第二压力传感器807和第 =压力传感器808根据设计位置一端固定安装在第=福板803上，另一端固定安装在第一 福板801的对应位置；将第四压力传感器809和第五压力传感器810 -端分别固定安装在 第二支撑板系8021上，通过第一支撑板系8011和第二支撑板系8021的间距计算出半球结 构的尺寸，安装在第四压力传感器809和第五压力传感器810另一端，通过半球结构与第一 支撑板系8011接触。模块安装时，先将伊斗1与动臂2W及连杆4连接销轴断开，通过销 轴7将伊斗1的耳板与第一耳板系8013分别相连，通过销轴7将第二耳板系8023的上耳 板与连杆4的末端相连，第二耳板系8023的下耳板的连接方式将在应力测试模块中介绍。 对于应力测试模块9,结合图1与图5,第六压力传感器901安装于转斗油缸5的液压杆端 部，一端与液压杆固连，另一端与转斗油缸5液压杆和动臂3的连接件固连；两个双向销轴 压力传感器902分别安装在动臂2的两个末端与第二耳板系8023的两个下耳板孔内；两 个环形电圈测压力传感器903分别安装于动臂2末端与第二耳板系8023的两当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种装载机工作装置载荷测试系统，其特征在于：该系统由装载机工作系统和载荷测试系统组成；所述装载机工作系统主要包括铲斗、动臂、摇臂、连杆、转斗油缸、动臂油缸和销轴；所述载荷测试系统包括转矩测试模块、应力测试模块和位移测试模块。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王继新，陈鸿彬，刘铖，江柱锦，武玉倩，史香云，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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