【摘要】：挖掘機作為以土料、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)代社會發(fā)展建設(shè)必不可少的一種工程車輛。由于挖掘機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。這些事故給司機和其家人帶來極大痛苦的同時,也給國家和社會造成了重大的經(jīng)濟損失。因此挖掘機駕駛室翻車和落物保護結(jié)構(gòu)作為一種保護駕駛員人身安全、減少事故造成的經(jīng)濟損失的安全結(jié)構(gòu),是現(xiàn)代挖掘機設(shè)計的必要組成部分。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結(jié)構(gòu)的性能要求與試驗方法�，F(xiàn)行結(jié)構(gòu)的研究難點在于如何解決結(jié)構(gòu)的剛度、強度與能量吸收之間的平衡關(guān)系。本文先利用Abaqus有限元分析軟件對挖掘機駕駛室翻車和落物保護結(jié)構(gòu)進行了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)頂防護計算工況仿真分析,得出的結(jié)果符合國際標準對結(jié)構(gòu)的安全性能要求。再按照國際標準要求的試驗方法,對翻車和落物保護結(jié)構(gòu)進行了試驗。對比仿真結(jié)果指出了 FOPS仿真分析中沒有考慮頂防護結(jié)構(gòu)與ROPS結(jié)構(gòu)螺栓連接的細節(jié),并對ROPS結(jié)構(gòu)試驗失敗的原因進行了總結(jié)。分析表明ROPS結(jié)構(gòu)剛度過大,因此針對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)方案對原模型進行了改進和仿真,通過對結(jié)果的分析,判斷出改進后的模型在滿足國際標準的要求下比改進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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：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，嚴重威脅著駕駛員的生命安全，也阻礙了施工進度給社會造成了逡逑巨大的財產(chǎn)損失Ｗ】。挖掘機惡劣的工作環(huán)境與翻車事故如圖１－１、１－２所示。逡逑圖１－１挖掘機惡劣的工作環(huán)境邐圖丨－２挖掘機翻車事故逡逑翻車保護結(jié)構(gòu)（＿邋Ｒｏｌｌ－ｏｖｅｒ邋Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ），簡稱邋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)機器翻車時，ＲＯＰＳ能使系安全帶并坐在位子上逡逑的司機減少受傷的可能性。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)固定在機逡逑器的機架上，結(jié)構(gòu)部件不包括與機器機架形成一體的安裝部件。落物保護結(jié)構(gòu)逡逑（Ｆｏｌｌｉｎｇ－ｏｂ．ｊｅｃｔ邋Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ），簡稱邋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安裝在在工程機械逡逑的駕駛室外的一種保護裝置［７１如圖１－３所示。它的優(yōu)點是可以根據(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安裝在在工程機械逡逑的駕駛室外的一種保護裝置［７１如圖１－３所示。它的優(yōu)點是可以根據(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】

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本文編號：2780053