国家标准 GB/33941.3一2017 土方机械结构件应力测试方法第3部分:装载机、挖掘机和挖掘装载机的工作装置和附属装置 Earth-movingmachinery一Strueturestresstestmethod Part3Eguipentsandattachmentsofloaders,excavatorsandbackhoeloaders 2017-10-14发布 2018-05-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB;/T33941.3一2017 土方机械结构件应力测试方法第3部分;装载机、挖掘机和挖掘装载机的工作装置和附属装置范围 GB/T3394的本部分规定了装载机、挖掘机和挖掘装载机的工作装置和附属装置进行应力测试的测试仪器及设备/设施、测试条件、测试点及贴片形式、测试步骤、数据处理和测试报告等本部分适用于GB/T8498所定义的装载机,挖掘机和挖掘装载机(以下简称机器)的工作装置和附属装置应力的测试规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T6572土方机械液压挖掘机术语和商业规格 GB/T75862008液压挖掘机试验方法 GB/T10168土方机械挖掘装载机术语和商业规格 GB/T10175.2-2008土方机械装载机和挖掘装载机第2部分;掘起力和最大提升高度提升能力的测试方法 GB/T13332一2008土方机械液压挖掘机和挖掘装载机挖掘力的测定方法 GB/T18577.2土方机械尺寸与符号的定义第2部分;工作装置和附属装置 GB/T21154一2014土方机械整机及其工作装置和部件的质量测量方法 GB/T21941土方机械液压挖掘机和挖掘装载机的反铲斗和抓铲斗容量标定 GB/T21942土方机械装载机和正铲挖掘机的铲斗容量标定 GB/T25604土方机械装载机术语和商业规格 GB25684.5土方机械安全第5部分;液压挖掘机的要求 GB/T33941.1一2017土方机械结构件应力测试方法第1部分;通则 JB/T3688.31998轮胎式装载机试验方法术语和定义 GB/T6572.GB/T10168、GB/T18577.2、GB/T21154一2014.GB/！25604.GB25684.5和 GB/T33941.1一2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 主机basemachine 机器不带有工作装置或附属装置,但配备有安装工作装置或附属装置所必需的连接件,如需要,可配备司机室或机棚和司机保护结构
GB/T33941.3一2017 见图1 [GB/T211542014,定义3.1.1] 3.2 工作装置equipmet 为执行基本的设计功能,安装在主机(允许有附属装置)上的一组零部件装载部分工作装置一般由提升臂、提升液压缸、铲斗液压缸、连杆、摇臂等构成;挖掘部分工作装置一般由短动臂、中间动臂、动臂液压缸、斗杆、斗杆液压缸、铲斗液压缸、摇杆、铲斗连杆、附属装置支架等构成见图1 [改写GB/T21154一2014,定义3.1.2] 3.3 附属装置attachment 为特定用途,可安装在主机或工作装置上的一组零件总成,装载部分附属装置为铲斗;挖掘部分附属装置为反铲斗见图1 [[改写GB/T21154！一2014,定义3,1.4们说明: 铲斗; 提升臂摇臂; 提升液压缸; 铲斗液压缸; 动臂; 斗杆; -铲斗液压缸L; 摇杆; 反铲斗连杆; 0 反铲斗 11 注，以挖掘装载机为例图1主机、工作装置和附属装置的定义图示 3.4 正载和偏载normalloadandpartialload 机器作用力测试时,液压缸产生的力通过(反)铲斗施加在载荷传感器上,载荷传感器产生的反作用力位于(反)铲斗的对称中心轴线上为正载;载荷传感器沿Y轴平移至距对称中心轴线L/4(L为铲斗宽度)以上在铲斗产生的反作用力,即为偏载
GB;/T33941.3一2017 测试仪器及设备/设施应符合GB/T33941.1一2017第5章的规定测试条件 5.1 -般要求应符合GB/T33941.12017第6章的规定 5.2其他要求 5.2.1切进力工况测试时,轮胎与地面间的附着系数应不小于0.7 5.2.2装载作业工况测试的试验场地应符合JB/T3688.3一1998的规定 5.2.3挖掘作业工况测试的试验场地应符合GByT7586一208的规定,试验场地土壤密度应不低于 1800kg/m'，宜选择1800kg/nm~2000kg/m'的土壤测试点及贴片形式 6.1 般要求应符合GB/T33941.1一2017第7章的规定 6.2典型工作装置/附属装置测试点选择 6.2.1装载装置测试点选择典型的装载装置测试点布置参见附录A中图A.1所示 6.2.2挖掘装置测试点选择典型的挖掘装置测试点布置参见图A.2所示测试步骤 7.1一般要求应符合GB/T33941.l一2017第8章的规定 7.2自重应力测试 7.2.1 -般要求每次测试前应对工作装置的自重应力进行测试 7.2.2装载装置自重应力测试将机器停放在平整的水平地面,铲斗平放着地,液压缸卸载,使装载装置的自重载荷施加在地面上，将应变仪调零注，此时基准应变值ea为0.
GB/T33941.3一2017 7.2.3挖掘装置自重应力测试将机器停放在平整的水平地面,反铲斗在靠近机架处着地,液压缸卸载,使挖掘装置的自重载荷施加在地面上,将应变仪调零 7.3静态应力测试 7.3.1装载装置部分 7.3.1.1掘起力工况测试 7.3.1.1.1 -般要求 7.3.1.1.1.1机器工作装置应符合GB/T21154一2014的规定,铲斗应符合制造厂指定的标准配置,铲斗空载 7.3.1.1.1.2掘起力测试程序按GB/T10175.,2一2008中6.2的规定 7.3.1.1.2正载掘起力工况测试按GB/T10175.2一2008中6.3的规定,在提升液压缸和铲斗液压缸产生最大掘起力时采集各测试点的应变值 7.3.1.1.3偏载掘起力工况测试将测量传感器上通过钢索或其他装置的反作用力作用线移至铲斗的偏载位置(见图2所示),并记录偏载距离X,按7.3.1.1.2的方法进行单位为毫米作用线图2偏载掘起力工况测试作用线位置示意图 7.3.1.2切进力工况测试 7.3.1.2.1 -般要求机器工作装置应符合GB/T21154一2014的规定,铲斗应符合制造厂指定的标准配置,铲斗空载 7.3.1.2.2正载切进力工况测试机器停放在平整的水平地面,较接转向的机器装载机前、后车架机架应处于直线位置,先将铲斗平 100mm 放在基准地平面上,操纵提升液压缸,使切削刃的底面水平放置离地面50mm" ,在切削刃刀
GB;/T33941.3一2017 口与挡墙之间安装载荷传感器(见图3所示) 单位为毫米 777777777777777777777777777 l50~100 说明: -载荷传感器挡墙图3典型的试验布置图- -切进力测试 7.3.1.2.3偏载切进力工况测试载荷传感器安装位置移至铲斗的偏载位置(见图4所示),并记录偏载距离X,按7.3.1.2.2的方法进行载荷传感器图4偏载切进力工况测试载荷传感器位置示意图 7.3.1.2.4测试要求具有全轮驱动的机器,应处于全轮驱动状态有挡位的机器,挡位一般处于前进最低档位置采集发动机油门处于最大位置进行切进时各测试点的应变值 7.3.2挖掘装置部分 7.3.2.1挖掘力工况测试 7.3.2.1.1一般要求测试方法按GB/T13332一2008的规定
GB/T33941.3一2017 7.3.2.1.2正载挖掘力工况测试按GB/T13332一2008中4.8.2和4.8.3的规定,在斗杆液压缸产生最大挖掘力、铲斗液压缸产生最大挖掘力时采集各测试点的应变值 7.3.2.1.3偏载挖掘力工况测试将载荷传感器安装位置移至铲斗偏载位置见图5所示),并记录偏载距离X,按7.3.2.1.2的方法进行载荷传感器安装位置正图5偏载挖掘力工况测试作用线位置示意图 7.3.2.1.4测试要求在机器产生最大挖掘力时采集各测试点的应变值 7.3.2.2回转力矩工况测试 7.3.2.2.1挖掘机应在GB/T75862008中9.1.1规定的状态进行测试 7.3.2.2.2按GB/T75862008中9.3.3的规定,在产生最大回转力时采集各测试点的应变值 7.3.3 台架静态测试将工作装置安装在结构件加载试验台架上,模拟机器工作实际外载荷对工作装置进行加载(参见附录B),采集施加最大载荷时各测试点的应变值 7.3.4测试结果每种工况每组各测量3次.测试记录参见附录C表C.1一表C.4 7.4动态应力测试 7.4.1作业工况测试 7.4.1.1机器按JB/T3688.3一1998中4.18.2规定的试验方法进行装载作业,采集各测试点的动态应变数据,每次数据采集应至少完成一个作业周期或依据数据统计需求确定 7.4.1.2机器按GB/T7586一2008中20.1.3或20.2.3规定的试验方法进行挖掘作业,采集各测试点的动态应变数据,每次数据采集应至少完成一次挖掘循环 7.4.1.3对于装有装载装置和挖掘装置的挖掘装载机,其两个装置的作业工况应分别按7.4.1.1和 7.4.1.2的规定进行,作业过程中未工作的装置应按规定锁定
GB;/T33941.3一2017 7.4.2挖掘机特殊工况测试 7.4.2.1 回转制动工况测试 7.4.2.1.1挖掘机应在GB/T7586一2008中9.1.1规定的状态,铲斗空载及满载进行左回转和右回转制动试验 7.4.2.1.2上部结构按输人的最大回转指令,从静止位置旋转到180"的回转平台回转速度时,启动回转行车制动器,使上部结构从作业回转速度减速到完全停止 7.4.2.1.3采集各测试点的动态应变数据,每次数据采集应至少完成一个从静止开始至停止的过程 7.4.2.2履带式挖掘机行驶机构内阻力矩工况测试按GB/T7586一2008中23.3的规定,采集各测试点的动态应变数据,每次数据采集应至少完成个履带从静止至运动的过程 7.4.3台架动态测试将工作装置安装在动态加载试验台上,选取机器实际作业工况的载荷谱进行模拟加载测试,采集测试过程各测试点的动态应变数据 7.4.4测试结果每种工况每组测量3次,测试记录参见表C.5表C.9,并绘制应力、应力幅值、应力均值与时间、频次等有关曲线或图表数据处理应符合GB/T33941.1一2017第9章的规定测试报告 9.1 -般要求测试报告除应标明GB/T33941.l一2017第10章的规定内容外还应标明以下信息发动机转速,单位为转每分钟(r/min); a b 作用力或载荷情况,单位为(千)牛顿[(k)N]; 液压系统(缸)压力,单位为兆帕(MPa) d 液压油温度,单位为摄氏度(); 液压缸活塞杆位移,单位为毫米(mn m; f 作业周期、挖掘循环及作业形式; g 土壤情况等 9.2履带式机器对于履带式机器除应标明9.1规定的内容外还应增加以下信息履带板形式; a b 最大宽度(履带板)w.,单位为米(m) 轨距w,单位为米(m); c
GB/T33941.3一2017 d 履带板宽度w,单位为米(m); e 接地长度L1,单位为米(m); fD 配重(必要时),单位为千克(kg). 9.3轮胎式机器对于轮胎式机器除应标明9.1规定的内容外还应增加以下信息轮距w.(若前、后不同,应分别给出),单位为米(m); a D)轴距L;,单位为米(m); c 轮胎规格; d 轮胎充气压力,单位为千帕(kPa); 配重(必要时),单位为千克(kg e 9.4试验用属具试验时需要特定属具时应给出以下信息形式; -额定参数(铲斗额定容量应符合GB/T21941和cB/T21942的规定》质量,单位为千克(kg)
GB;/T33941.3一2017 附录 A 资料性附录典型工作装置测试点示意图 A.1典型的装载装置测试点布置见图A.1所示说明提升臂销铀座单轴应变计贴片位置; 多轴应变计贴片位置 a 提升臂说明: 多轴应变计贴片位置 Db)摇臂图A.1装载装置测试点布置图
GB/T33941.3一2017 A.2典型的挖掘装置测试点布置见图A.2所示说明: 单轴应变计贴片位置多轴应变计贴片位置动臂说明 -单轴应变计贴片位置; 多轴应变计贴片位置斗杆图A.2挖掘装置测试点布置图 0
GB;/T33941.3一2017 附录 B 资料性附录台架测试示意图 B.1装载装置台架测试示意图见图B.1 m雷幸说明: -龙门架加载油缸; -基础平台; 前支座; -固定平台; -后支座 -前机架; -工作装置/附属装置总成图B.1装载装置台架测试示意图 B.2挖掘装置台架测试示意图见图B.2 7777 7啊77 m平" 说明挖掘机底盘模拟部件 -工作装置/附属装置总成 -龙门架及加载油缸总成 -固定平台图B.2挖掘装置台架测试示意图 11
GB/T33941.3一2017 附录资料性附录) 测试记录表 C.1掘起力工况测试记录见表C.1 表c.1掘起力工况测试记录表应变值读数掘起测试测试号限制条件力F 测试点编工况次数 kN 第1次口未达到倾翻载荷条件第2次口达到倾翻载荷条件口达到倾翻载荷条件加配重块 kg 第3次正载掘起力应变结果平均值工况/提升应力值a/MPa 液压缸结果处理平均掘起力F/kN 安全系数测试结果分析和说明第1次口未达到倾翻载荷条件口达到倾翻载荷条件第2次口达到倾翻载荷条件加配重块 kg 第3次正载掘起力应变结果平均值工况/铲斗应力值o/MPa 液压缸结果处理平均掘起力F/kN 安全系数测试结果分析和说明第1次口未达到倾翻载荷条件口达到倾翻载荷条件第2次口达到倾翻载荷条件加配重块 kg 第3次偏载掘起力工况/提升应变结果平均值液压缸应力值 /NMPa 偏载距离结果处理 mm 平均掘起力F/kN 安全系数测试结果分析和说明 12
GB;/T33941.3一2017 表c.1(续》应变值读数掘起测试测试限制条件力F 测试点编工况次数 kN 第1次口未达到倾翻载荷条件口达到倾翻载荷条件第2次 kkg 偏载掘起力口达到倾翻载荷条件加配重块第3次工况/铲斗应变结果平均值液压缸应力值a/MPa 偏载距离结果处理平均据起力F/N X= mm 安全系数测试结果分析和说明 C.2切进力工况测试记录见表C.2 表c.2切进力工况测试记录表应变值读数发动机转速测试切进力F 测试工况挡位测试点编号 !/min 次数 kN 第1次第2次第3次应变结果平均值正载切进力工况应力值/" /MPa 结果处理平均最大切进力F/kN 安全系数测试结果分析和说明第1次第2次第3次偏载切进力应变结果平均值工况/偏载距离X= 应力值 /MP: 结果处理 mm 平均最大切进力F/kN 安全系数测试结果分析和说明挖掘力工况测试记录见表C.3 13
GB/T33941.3一2017 表c3挖掘力工况测试记录表应变值读数测试测试销轴位置和挖掘力F 极限测试点编工况次数 lkN 状态斗杆长度第1次第2次第3次正载挖掘力应变结果平均值工况/斗应力值a/MPa 结果杆液压缸处理平均最大挖掘力F/kN 安全系数测试结果分析和说明第1次第2次第3次正载挖掘力应变结果平均值工况/铲斗应力值 / MPa 结果液压缸处理平均最大挖掘力F/kN 安全系数测试结果分析和说明第1次第2次偏载挖掘力第3次工况/斗杆应变结果平均值液压缸应力值 /MPa 偏载距离结果处理平均最大挖掘力F/kN mmm 安全系数测试结果分析和说明第1次第2次偏载挖掘力第3次工况/铲斗应变结果平均值液压缸应力值/MPa 偏载距离结果处理平均最大挖掘力F/AkN mm 安全系数测试结果分析和说明 14
GB;/T33941.3一2017 C.4回转力矩工况测试记录见表C.4 表C.4回转力矩工况测试记录表应变值读数回转力矩测试工况测试次数力臂/m拉力/kN 测试点编号 N m 第1次第2次回转力矩工第3次况/工作装应变结果平均值置位置1 应力值o/MPa 结果口左转处理平均回转力矩/(Nm 口有转安全系数测试结果分析和说明第1次第2次回转力矩工第3次况/工作装应变结果平均值置位置l 应力值o/MPa 结果口左转处理平均回转力矩/(Nm) 口右转安全系数测试结果分析和说明 C.5作业工况测试条件记录见表C.5 表C.5作业工况测试条件记录表目内序号项备注工况名称作业时间温度/ 相对湿度/% 环境状况风速 'm/s 大气压力/kPa 试验场地(道路)路面及状态作业环境作业走向或行驶方向 l0 作业对象 C.6装载作业工况测试记录见表C.6 15
GB/T33941.3一2017 表c.6装载作业工况测试记录表测试工况测试次数测量作业时间/s 平均运输距离/m完成土方作业量/t(或m 第1次铲装运输卸载返回总时间第2次铲装运输卸载返回总时间装载作业工况第3次铲装运输卸载返回总时间测试结果分析和说明挖掘作业工况测试记录见表C.7 表C.7挖掘作业工况测试记录表测试工况测试次数测量作业时间/s 回转状态总挖土量/kN(或m) 第1次挖掘回转装载回转合计第2次挖掘回转装载回转合计挖掘工况第3次挖掘回转装载回转合计测试结果分析和说明 C.8回转制动工况测试记录见表C.8 表C.8回转制动工况测试记录表从静止位置旋转至180"时回转试验回转减测试工况测试次数测量过程时间/s 平台的试验回转速度/r/min 速角B;/(" 第1次回转制动工况第2次工作装置位置;口I口l 回转方向口左转口右转第 3次铲斗状态;口空载口满载测试结果分析和说明 C.9行驶机构内阻力矩工况测试记录见表C.9. 表C.9行驶机构内阻力矩工况测试记录表铲斗与地面接触线至履带与行驰机构内阻力矩，测试工况测试次数测量过程时间/s 地面接触线距离/mm" Nm) 第1次行驶机构内阻力矩工况第2次履带悬空;口左口有第3次运动方向:;口前进口后退测试结果分析和说明 16
GB;/T33941.3一2017 参考文献 [1]GB/T8498一2008 土方机械基本类型识别、术语和定义 17

土方机械结构件应力测试方法第3部分：装载机、挖掘机和挖掘装载机的工作装置和附属装置GB/T33941.3-2017

1. 引言

土方机械是指用于土方工程施工的工程机械，包括装载机、挖掘机和挖掘装载机等。土方机械的结构件在使用过程中会承受各种不同的载荷，因此需要对其进行应力测试，以保证其在使用过程中的安全性和可靠性。

2. GB/T33941.3-2017标准介绍

GB/T33941.3-2017标准是土方机械结构件应力测试方法的国家标准之一。该标准主要涉及装载机、挖掘机和挖掘装载机的工作装置和附属装置的应力测试方法。该标准对于保障土方机械在使用过程中的安全性和可靠性具有重要意义。

3. GB/T33941.3-2017标准中关于应力测试方法的要求

GB/T33941.3-2017标准中规定了土方机械结构件应力测试方法的一般要求和具体测试方法。其中，针对装载机、挖掘机和挖掘装载机的工作装置和附属装置，该标准要求进行以下测试：

静载荷测试
冲击测试
疲劳测试

这些测试主要是为了评估土方机械结构件的强度、刚度和耐久性等方面的性能。

4. 应力测试实验室

为了确保土方机械结构件的质量和稳定性，应力测试应该在专门的实验室中进行。该实验室必须符合GB/T33941.1-2017标准的要求，以保证测试结果的准确性和可靠性。

5. 结论

GB/T33941.3-2017标准中规定的土方机械结构件应力测试方法是保障土方机械在使用过程中安全性和可靠性的重要措施。各生产厂家应严格按照该标准进行测试，确保生产出的土方机械结构件符合国家标准，并且满足用户的需求。