試驗(yàn)頭部方案設(shè)計(jì)有兩種一種是利用鎖緊液壓缸頭部的支耳與加載油缸頭部通過(guò)銷軸進(jìn)行連接，一種是設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)頂頭使加載缸與實(shí)驗(yàn)缸之間通過(guò)平面對(duì)平面的結(jié)構(gòu)形式。通過(guò)產(chǎn)品的支耳形式的連接，會(huì)使在加載過(guò)程中加載段圍繞遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，出現(xiàn)上翹的現(xiàn)象，因此選擇平面接觸對(duì)頂試驗(yàn)方案，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 頂頭結(jié)構(gòu)

為了驗(yàn)證試驗(yàn)裝置的安全可靠性，對(duì)試驗(yàn)裝置的關(guān)鍵零組件建立有限元模型并對(duì)其進(jìn)行有限元分析，根據(jù)強(qiáng)度校核理論分析有限元結(jié)果，當(dāng)試驗(yàn)裝置關(guān)鍵零組件的最大應(yīng)力遠(yuǎn)低于材料的許用應(yīng)力并完全滿足強(qiáng)度要求的前提下，適當(dāng)減小相關(guān)零組件的厚度尺寸，以節(jié)約試驗(yàn)裝置的生產(chǎn)制造成本。其中固定座和筒夾都為直接受力件，因此校核它們的強(qiáng)度。

加載力為330kN，通過(guò)有限元優(yōu)化，確定用最合理的鋼板厚度焊接成固定座，固定座在承受的力須可范圍之內(nèi)，盡可能的減少鋼板厚度，從而節(jié)約材料成本，優(yōu)化結(jié)構(gòu)后有限元分析結(jié)果如圖4所示，可以看出最大的應(yīng)力是185MPa，最大應(yīng)力分布在固定座與架體連接的圓孔處，采用Q345A材料，材料的屈服極限為345MPa，安全系數(shù)為1．8，安全可靠。

圖4 固定座應(yīng)力云

筒夾應(yīng)力如圖5所示，最大應(yīng)力在42pa，最大應(yīng)力分布在筒夾與油缸接觸的部位，采用Q345A材料焊接而成，材料的屈服極限為345MPa，安全系數(shù)為8．2，安全可靠。逐項(xiàng)對(duì)鎖緊液壓缸關(guān)鍵性能項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3所列，驗(yàn)證驗(yàn)證起豎鎖緊液壓缸的關(guān)鍵性要求，確保產(chǎn)品質(zhì)量萬(wàn)無(wú)一失。

圖5 筒夾應(yīng)力云圖

分析查閱起豎液壓缸裝配圖紙及試驗(yàn)技術(shù)要求，統(tǒng)計(jì)匯總起豎液壓缸裝配關(guān)鍵性能要求，制定工藝方法及試驗(yàn)裝置保證措施，通過(guò)確定裝置的適應(yīng)范圍、制定工藝裝置的設(shè)計(jì)方案，關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)及校核4個(gè)面開(kāi)展起豎鎖緊液缸試驗(yàn)裝置的研制，并對(duì)關(guān)鍵試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了試驗(yàn)，驗(yàn)證試驗(yàn)要求，滿足產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性和可靠性要求。