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推土机松土器齿套开裂原因

编辑:青州市青锟机械有限责任公司时间:2019-04-03

      松土器悬挂在推土机或平地机尾部,推土机或平地机可根据施工需要,在行进过程中,将松土器的松土齿下压插入作业面,进行松土作业,耙裂冻土、岩层或坚硬的路面。松土器工作条件恶劣,作业过程中其松土齿和齿套承受很大的拉力。

      1.存在问题

      一台某型号推土机在松土作业过程中,其松土器齿套发生开裂故障,开裂部位在齿套底部后侧,齿套开裂后,维修人员采用焊接方法进行加固,仍然未能遏制裂纹的扩展,结果导致松土器无法使用。

      2.原因分析

      该推土机松土器松土齿与齿套之间具有较大的间隙,造成松土齿齿杆在齿套内出现摆动,摆动角度为β。松土器松土时,齿杆与齿套分别在区域1 和区域2 接触。松土器处于工作状态时,其底座距离接触区域2 较远,依力矩平衡原理,使区域2承受的载荷较大,而区域2仅有5mm的接触面,可视为为线接触,具有明显的应力集中问题。

      为了解决区域2容易产生开裂故障,我们对其应力进行分析。该应力计算方法有2种,一种是用赫兹接触公式计算,另一种是用有限元软件模拟分析。我们观察齿套裂纹较长,说明齿套损坏主要是深层应力,该裂纹形状不适合使用赫兹接触公式计算接触应力,只能使用有限元软件模拟分析。

      模拟分析时采用松土器位于较大入土深度工况,且作业中突然撞击石块,为此选取冲击系数为2,在该工况下模拟分析齿套的应力分布。从分析结果可以看出,齿套接触区域2 附近的局部应力达到1063.7MPa,已高出材料的强度上限,该分析结果与实际开裂位置相符合,说明有限元软件模拟分析基本符合实际工况。