FJD6-7型伞钻动臂的静态强度实验应力分析

　　FJD6-7型伞形钻架动臂的断面结构形式是通过SAPS大型结构分析程序有限元法电算结果分析对比选用的，为验证动臂电算结果的可靠性，根据电算设计的动臂结构图，制造了静态电测实验用动臂，经过模拟静态负载实验，证实了动臂电算静态强度的可靠性和忽略偏载剪应力存在的可行性。

　　1动臂受力工况分析

　　伞钻动臂受力最大的情况是在钻凿井筒的周边孔时，此时有两种工况:

　　(1)推进器处于悬空状态，称为第一工况。此时，动臂承受的载荷主要是推进器重量、凿岩机重量、钎杆重量、液压操纵台重量等，计算最大载荷为:

　　式中G_max—第一工况时，动臂承受的最大载荷，N

　　G_r—推进器重量，N

　　G_s凿岩机重量，N

　　G_r—钎杆重量，N

　　G_h—液压操纵台重量，N

　　(2)凿岩机处在钻凿炮孔的过程中，称为第二工况。此时动臂承受的载荷除有推进器重量、凿岩机重量、钎杆重量及液压操纵台重量以外，还有补偿油缸对工作面的预紧力和有变化的凿岩机的冲击力。那么，此时的计算最大载荷为:

　　式中G2_max—第二工况时，动臂承受的最大载荷，N

　　F_P1凿岩机的冲击力，N

　　F_P2—补偿油缸对工作面的预紧力，N

　　以上两种工况作为动臂静态强度最大载荷情况，也作为静态强度实验的模拟载荷。

　　2动臂模拟加载静态电测装置及贴片位置的选择

　　2. 1动臂模拟加载静态电测装置

　　图1为第一工况动臂模拟加载装置，图2为第二工况动臂模拟加载装置。为简化实验部件，原动臂、支臂、油缸和倾斜油缸用固定拉杆代替。加载办法按两种工况分别进行，用标准祛码加载，电测仪器主要是yJ-16静态应变仪和PR20-17预调平衡箱各一台。

　　2. 2贴片位t的选择

　　贴片位置选择原则:

　　(1)应能代表电算标定的14个结点中主要的断面位置。

　　(2)应能包括危险断面、内力有变化的断面和形状尺寸有变化的断面。

　　(3)应能代表一些需要了解其应力状态的断面。

　　如图3所示为电算动臂力学模型结点图。根据贴片选择原则，在结点7断面处w轴正向贴有检验扭转应力的贴片，在结点12, 13断面处w轴正向贴有应变花，以检验动臂侧面剪应力的影响。对电算标定的4, 7,8. 9, 10. 11各断面，按主应力为已知方向选用箔式应变单片，型号为BXC120-5AA-27，对需贴应变花的12, 13断面选用