D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1987.s3.179 ZL-50型轮式装载机 工作装置、车架疲劳强度试验研究 北京钢铁学院采矿亲柳州工程机械厂 (1982.11~1985.12) “ZL-50型轮式装载机工作装置、车架疲劳强度试验研究”课题属机械工业部重点 科研项目“轮式装载机关键部件和关键技术研究”中一个子项的一项。动臂、车架是装 载机的重要结构件，它们的疲劳寿命如何？将直接影响到装载机的工作可靠性和使用寿 命。此项研究对提高装载机设计水平、产品质量、保证产品的可靠性和耐久性有着重要 意义。 课题应用先进的疲劳载荷谱和室内模拟疲劳试验技术，对ZL-50型装载机的动臂、 车架进行了静载、动载测试，编制了疲劳载荷谱和试验谱，并在电液伺服结构疲劳试验 机上首次对后车架作了疲劳试验，都取得了良好的结果。 1。初步摸清了ZL-50型装载机动臂和车架在静载及动载作用下的受力情况、应力 分布及薄弱部位的疲劳寿命，并为动臂和车架的结构设计与疲劳寿命评估提供了试验数 据。 2。所应用的静载试验与动态测试方法，疲劳载荷谱与试验谱的编谱方法，以及疲 劳试验方法等，可供研究装载机动臂、车架或其它结构件的疲劳强度时实际采用。 3。对动臂疲劳试验谱的编制，首次提出了：“含有位置参数的动臂程序疲劳试验 谱编制方法”。这是对现有动臂试验谱编制方法的重要改进。 4.在研究ZL-50型装载机后车架的疲劳寿命时，针对其具体的结构和受载特点， 提出了：应考虑后车架上各部件重量的影响，可应用局部应力场模拟原理设计试件，以 及采用十二级程序谱进行疲劳试验。 本项目于1986年12月由机械工业部组织了鉴定。 金厂峪金矿通风节能研究 北京钢铁学院采矿系 金厂峪金矿 (1983.7~1985.11) 金厂峪金原采用两翼对角式通风，南、北翼两台主扇为2BY-16bNo18风机，装于 回风井口抽：矿井污浊空气。南、北主扇配用电机功率分别为240与110kW,实际电能 消耗为27ckV,平均每提供1m3/s风量约需2.83kW,能耗过大，究具原因主要是： 风机性能差，风机与网路不匹配，分风不合理影南翼回风系统阻力太大。 137
一 型轮式装载机 工 作装盆 、 车架疲劳强度试验研究 北 京钢 铁 学院 米矿 系 柳 州 工程 机械 厂 。 。 “ 一 型轮式装载机工作装置 、 车架疲劳强度试验研究 ” 课题属机械工 业部重 点 科研项 目 “ 轮式装载机关键部件和关 键技术研究 ” 中一个子项 的一项 。 动 臂 、 车架是装 载机的重要结构 件 ， 它们 的疲劳寿命如何 将直接影响到装载机的工 作可靠性 和使用 寿 命 。 此 项研究对提 高装载机设计水平 、 产 品质 量 、 保证产品的可靠 性 和耐久性有着重要 意义 。 课题 应用先进的 疲劳载荷谱 和室 内模拟疲劳试验技术 ， 对 一 型装载 机的 动臂 、 车架进行 了静载 、 动载测试 ， 编 制 了疲劳 载荷谱和试验谱 ， 并在电液伺 服结构疲劳试验 机上首次 对后车架作 了疲劳试验 ， 都取 得 了良好 的结果 。 初步摸 清 了 一 型 装载 机动 臂和车架在静载及动载作用 下 的受 力 情况 、 应力 分布及薄弱 部位 的疲 劳 寿命 ， 并 为动 臂和车架 的结构 设计与疲劳寿命评 估提供 了试 验 数 据 。 所 应 用 的 静载试验 与动态测试方法 ， · 疲劳 载荷谱 与试验谱的编 谱方 法 ， 以 及疲 劳试验 方 法 等 ， 可 供研究装载机动 臂 、 车架或其它结构 件的疲劳强度 时实际采 用 。 对动 臂疲 劳 试验谱 的编 制 ， 首次提 出了 “ 含有位置 参数的 动 臂程 序疲 劳试验 谱编 制 方法 ” 。 这 是对现有动臂试验谱编 制方法 的重 要改进 。 在研 究 一 型装载机后车架的疲劳 寿命 时 ， 针对其具体的 结构 和受载特 点 ， 提 出了 应考虑后车架上各部件重 量的影响， 可 应用局 部应力场 模拟原 理设计试件， 以 及采用十二 级程 序谱进行疲劳试验 。 本 项 目于 年 月由机械工业部组织 了 鉴定 。 金厂峪金矿通风节能研究 北 京钢 铁 学院 米矿 系 金 厂 峪金 矿 。 。 金厂峪 金矿 原采 用 两翼对 角式通 风 ， 南 、 北翼 两台主 扇 为 一 风 机 ， 装于 回风 井 口 抽 出矿井 污浊空气 。 南 、 北主扇 配用 电机功 率分 别 为 与 ， 实际电 能 消耗 为 ‘ ， 平 均每提供 “ 风 量 约需 ， 能耗 过大 ， 究 具原 因 主 要 是 凤 机性 能差 ， 风 机与 网路 不 匹配， 分 风不 合理 南 翼回风 系统 阻 力 太大 。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1987．s3．179
针对这些问题，该课题主要进行了如下研究： 1、按照节能最优分风原理，因地制宜地制定了三翼对角式通风系统的节能总体方 案 2、采用高效节能风机K35-No15代替性能差的2BY-16bNo18风机作主扇， 3、提出和应用了以最小风压降风路的阻力为基准的节能最优分风新观点和网路附 加能耗系数， 4、对总体方案的制定、风机选择、风机在网路中合理配置和节能最优分风的减阻 量等进行了优化处理和计算，同时编制了一整套对角式通风节能优化程序。 该项研究和工程结束后，配有55kW的三台K35主扇在三翼对角式通风网路中高效稳 定运转，在提供了比以前略高的风量的基础上，便主扇实际电耗下降到78kW,每年可 以节电161万度，节电率为71.7%。 整个工程投资（包括风机等设备费）3.4万元，节电量折合人民币11万元，新系统 工作不到四个月，工程投资就已全部回收。 鉴定认为：该项科研成果取得了显著节能效益，各台主扇装置运转效率均在75%以 上，达到国内先进水平。这项研究，对同类矿山通风节能具有指导意义和实用价值，建 议在黄金、冶金等矿山积极推广。 本项目于1986年7月由治金部组织了鉴定。 ,用铌渣在电炉中冶炼含铌低合金钢 北京钢铁学院冶金亲 石象庄钢铁厂 包头东风钢铁厂 (1983.61985.6) 我国包头铁水提铌所得铌渣，以往是先在电炉中炼制成低级铌锰铁，然后用做治炼 含铌低合金钢的合金化添加剂。为了经济合理地回收利用包头铁水提铌铌渣，并降低含 铌低合金钢添加铌元素的成本，本项工作用铌渣代替铌铁在电炉中治炼含铌低合金钢。北 京钢铁学院首先进行了铌渣直接合金化的热力学研究和实验室工艺试验。在此基础上， 由包头东风钢铁厂提供含NbzO。4~7%的铌渣，在石家庄钢铁厂5吨电狐炉中（出钢量 12吨)按16MnNb钢种治炼9炉，总计114吨钢。工业试验结果表明，钢中铌的实际收 得率稳定在70~82%。试验钢锭全部轧成中14圆钢，经检验，机械性能符合GB1591一79 标准规定。在工业试验中确定了合理的冶炼工艺，电炉治炼电耗和还原期时间均未超过 该正常生产指标。该方法操作工艺简单，易于在电炉生产上推广。铌渣在电炉中直接 合金化工艺与铌渣先做成低级铌锰铁再用做合金添加剂相比，其添加铌元素的成本可降 低30~50%，铌的回收率提高~5%。该工业性试验，在国内属于首创。铁水提铌铌渣 是我国特有的铌产品，铌渣直接合金化工艺在国外也未见报导。该工艺为我国包头铁水 提铌所得铌渣的经济合理利用开辟了一条新途径，应用于工业生产后可获得明显的经济 138
针对这些问题 ， 该课题主要进行 了如下研究 、 按照 节能最优分风原理 ， 因地 制宜地 制定 了三 翼对 角式通 风系统 的节能总体 方 案， 、 采 用 高效 节能风机 一 代替性能差的 一 风 机作 主 扇， 、 提 出和应用 了以最小 风压 降风路 的 阻力 为基 准 的 节能 最优 分风 新观 点和 网路 附 加 能耗 系数， 、 对总 体方案的 制定 、 风机选择 、 风 机在 网路 中合 理 配 置 和 节能最优 分风 的减 阻 量等进行 了优化处理和计 算 ， 同时编 制了一整套对 角式通风 节能优 化程 序 。 该项研究和工程结束后 ， 配有 瘫 的三 台 主 扇在 三翼 对 角式通 风 网路 中高效稳 定运转 ， 在提供 了 比以前略 高的风 量 的基础 上 ， 便主 扇实 际 电耗 下 降 到 ， 每 年 可 以 节 电 万度 ， 节 电率 为 。 。 整个工程 投资 包括风 机等 设备 费 。 万元 ， 节电量折合 人 民 币 万 元 ， 新 系 统 工作 不 到四 个 月 ， 工程 投资就已 全部 回收 。 鉴定认 为 该项科研 成果取 得 了显著节能效 益 ， 各台主扇装置 运转效率 均在 以 上 ， 达到国内先进水平 。 这 项研究 ， 对同类矿 山通风 节能具有 指导意义和实 川价 值 ， 建 议 在黄金 、 冶 金等矿 山积极推广 。 本项 目于 年 月由冶金部组织 了鉴定 。 用妮渣在电炉 中冶炼含妮低合金钢 北 京钢 铁 学院 冶 全 系 石 家庄 钢 铁 厂 包头 东风 钢 铁 厂 。 我 国包头铁 水提泥所 得 泥渣 ， 以 往 是先在 电炉 中炼制成低 级妮锰铁 ， 然后 用做冶炼 含视低 合金钢 的合金化添 加 剂 。 为 ‘ 了经 济合理地 回收 利用 包头铁 水提泥祝渣 ， 并降低 含 锭低合 金钢添 加 妮元素的成本 ， 本项工 作用泥渣代替泥铁在 电炉 中冶炼含锭低 合 金钢 。 北 京钢铁学院首先进行 了妮渣 直接 合 金化的热力 学研究和实验室 工艺试验 。 在此基础 上 ， 由包头东风钢铁厂提 供含 。 的妮渣 ， 在 石家 庄钢铁厂 吨 电孤 炉 中 出钢 量 吨 按 钢种 冶 炼 炉 ， 总计 吨钢 。 工业试验 结 果 表 明 ， 钢 中妮 的 实 际收 得率稳定在 。 试验钢锭 全 部轧 成价 圆钢 ， 经检验 ， 机械性能符合 一 标准规 定 。 在 工业试验 中确 定 了合理的冶炼工 艺 ， 电炉 冶炼 电耗 和还原 期时间均未超过 该 厂 正常 生产指标 。 该方 法 操作工艺简单 ， 易于在 电炉 生产上推广 。 妮渣 在 电炉 中直接 合 金化工艺 与妮渣 先做成低级妮锰铁 再用做合 金添加荆相 比 ， 其添加 妮 元素的成本可降 低 ， 祝 的 回收率提高 。 该工业性试验 ， 在 国内属 于首创 。 铁 水提妮泥渣 是我 国特有 的泥产 品 ， 妮渣直接 合金 化工 艺 在 国外 也未 见报 导 。 该 工艺 为我 国包头铁 水 提妮 所 得锭 涟的经 济合 理 利用开辟 了一 条新途径 ， 应用 于工业 生产后 可 获得明 显 的经济