萬一品， 宋緒丁， 郁錄平， 員征文

(1.長安大學(xué)道路施工技術(shù)與裝備教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 西安，710061) (2.徐工集團(tuán)江蘇徐州工程機(jī)械研究院 徐州，221004)

引 言

裝載機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)散狀物料鏟裝及運(yùn)輸作業(yè)的土方機(jī)械，獲得反映裝載機(jī)工作裝置受力特性的外載荷，是載荷譜編制與疲勞壽命預(yù)測的關(guān)鍵基礎(chǔ)[1]。

裝載機(jī)在鏟裝物料時(shí)外載荷直接作用在鏟斗上，鏟斗底板是主要受力位置，在分析裝載機(jī)外載荷時(shí)，可簡化為鏟斗的斗尖載荷，并將其視為工作裝置所受外載荷。文獻(xiàn)[2]分析了裝載機(jī)工作裝置外載荷計(jì)算方法，推導(dǎo)了載荷計(jì)算數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)公式。文獻(xiàn)[3]分析了不同鏟掘阻力下工作裝置結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的變化，獲得了插入阻力作用點(diǎn)位置與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度變化的關(guān)系。文獻(xiàn)[4-5]對裝載機(jī)工作裝置在正載假設(shè)條件下的靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行研究，模擬了工作裝置在實(shí)際作業(yè)過程的受力特性。文獻(xiàn)[6]基于離散元法(discrete element method，簡稱DEM)模擬鏟斗插入物料的過程，得到工作裝置所受物料阻力的基本變化趨勢。但是基于仿真研究和靜態(tài)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品已難以滿足高性能比和高可靠性的要求，基于真實(shí)外載荷的動(dòng)態(tài)抗疲勞設(shè)計(jì)成為解決上述問題的重要途徑之一。文獻(xiàn)[7]通過裝載、運(yùn)輸和卸載礦石物料試驗(yàn)過程中實(shí)測的油缸壓力的變化來研究鏟斗所受外載荷，但是未能給出所受外載荷的表示形式。趙云良[8]通過試驗(yàn)研究了石灰?guī)r物料鏟裝作業(yè)過程中鏟斗所受載荷特性，給出了水平插入阻力與插入物料深度的數(shù)學(xué)關(guān)系。文獻(xiàn)[9]在理論上對裝載機(jī)鏟斗在鏟掘作業(yè)過程中的載荷進(jìn)行了分段識別，并給出了不同鏟掘時(shí)刻鏟斗上所受阻力的經(jīng)驗(yàn)公式。文獻(xiàn)[10]分析了鏟斗與物料的相互作用特點(diǎn)，確定了鏟掘作業(yè)過程中鏟斗受力的影響因素，仿真得到鏟斗所受載荷為沿斗齒的切向、法向和側(cè)向三個(gè)方向阻力的合力?，F(xiàn)有文獻(xiàn)給出的工作裝置載荷識別結(jié)果多為經(jīng)驗(yàn)公式，需要考慮物料的各種屬性參數(shù)，所得結(jié)果與實(shí)際載荷相差很大。通過實(shí)測外載荷研究構(gòu)件的力學(xué)特性已得到廣泛應(yīng)用，飛機(jī)結(jié)構(gòu)載荷測試方法與疲勞性能研究已相對成熟[11-12]，裝載機(jī)外載荷的測試和疲勞研究多集中在傳動(dòng)系統(tǒng)[13]。

由于缺乏合適的裝載機(jī)工作裝置外載荷時(shí)間歷程制取方法，理論和經(jīng)驗(yàn)計(jì)算所得結(jié)果無法準(zhǔn)確反映裝載機(jī)鏟裝作業(yè)這一動(dòng)態(tài)作業(yè)過程，因此，筆者根據(jù)鏟斗鉸點(diǎn)力與斗尖所受外載荷關(guān)系，建立裝載機(jī)工作裝置外載荷識別模型?；谳d荷識別結(jié)果提出三向力銷軸傳感器法和動(dòng)臂截面彎矩法兩種工作裝置載荷時(shí)間歷程制取方法，并通過典型作業(yè)姿態(tài)加載試驗(yàn)分析兩種測試方法的精度。基于銷軸傳感器法，搭建LW900K裝載機(jī)載荷測試系統(tǒng)，對應(yīng)鏟裝作業(yè)過程分析鏟斗鉸點(diǎn)載荷和工作裝置外載荷時(shí)間歷程。提出的測試方法為工程機(jī)械臂架結(jié)構(gòu)載荷測試提供多方案選擇，所得結(jié)果為載荷譜編制和疲勞分析提供依據(jù)。

1 裝載機(jī)外載荷識別模型

裝載機(jī)工作裝置由動(dòng)臂、鏟斗、搖臂和連桿組成，工作裝置在搖臂油缸和動(dòng)臂油缸的聯(lián)合作用下實(shí)現(xiàn)散狀物料的鏟裝、運(yùn)輸和卸料作業(yè)。裝載機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 裝載機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)組成Fig.1 Structure of loader working device

裝載機(jī)鏟裝物料時(shí)由動(dòng)臂油缸和搖臂油缸提供動(dòng)力用于克服鏟斗上的物料阻力，將裝載機(jī)工作裝置作業(yè)過程視為瞬時(shí)準(zhǔn)靜態(tài)過程，根據(jù)工作裝置鉸點(diǎn)力之間的力學(xué)關(guān)系，以平行水平地面為x方向，垂直地面向上為y方向，建立工作裝置上鏟斗鉸接點(diǎn)載荷與油缸壓力之間的關(guān)系模型，如圖2所示。

圖2 裝載機(jī)鏟斗鉸點(diǎn)與油缸鉸點(diǎn)力學(xué)關(guān)系示意圖Fig.2 Mechanical relationship between loader bucket hinge points and cylinder hinge points

如圖2所示，F(xiàn)E和FI分別為搖臂油缸和動(dòng)臂油缸鉸點(diǎn)力，F(xiàn)Ax，F(xiàn)Ay，F(xiàn)Dx，F(xiàn)Dy，F(xiàn)Ix和FIy為動(dòng)臂上各鉸接點(diǎn)受力在x和y方向上的分力，鏟斗上鉸點(diǎn)A處受力與FAx和FAy等大反向；FCx，F(xiàn)Cy，F(xiàn)Ex和FEy為搖臂對應(yīng)鉸接點(diǎn)受力在x和y方向上的分力，α1，α2和α3分別為鉸點(diǎn)E，I和C所受力與y軸方向的夾角；FB為鉸點(diǎn)B處鏟斗受力。各鉸點(diǎn)之間的距離在x和y方向上的投影分別用xij和yij表示，i和j為鉸點(diǎn)標(biāo)號。

對搖臂、動(dòng)臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析，分別取鉸點(diǎn)D和鉸點(diǎn)G處力矩平衡，如式(1)和式(2)所示

MD=FExyDE+FEyxDE-FCxyCD-FCyxCD=

FE(yDEsinα1+xDEcosα1)-FC(yCDsinα2+

xCDcosα2)

(1)

MG=FAxyAG+FAyxAG+FDxyDG+FDyxDG-FIxyIG-FIyxIG=FAxyAG+FAyxAG+FDxyDG+FDyxDG-FI(yIGsinα3+xIGcosα3)

(2)

得鉸點(diǎn)B、鉸點(diǎn)C和鉸點(diǎn)E受力關(guān)系如式(3)所示，鉸點(diǎn)I、鉸點(diǎn)A、鉸點(diǎn)C和鉸點(diǎn)E受力關(guān)系如式(4)所示

(3)

(FEsinα1+FCsinα2)yDG+(FEcosα1+

FCcosα2)xDG]

(4)

對搖臂結(jié)構(gòu)取受力平衡，如式(5)所示

(5)

在裝載機(jī)工作裝置姿態(tài)確定時(shí)，動(dòng)臂油缸和搖臂油缸鉸點(diǎn)力與鏟斗上鉸點(diǎn)力之間的對應(yīng)關(guān)系可以通過式(3)和式(4)確定。將鏟斗結(jié)構(gòu)從工作裝置中隔離出來，以圖2中所示的AB鉸點(diǎn)中心孔連線為Y方向，垂直AB鉸孔連線為X方向，垂直XY方向所在平面為Z方向，建立鏟斗三維局部坐標(biāo)系，記鏟斗上的3個(gè)鉸接點(diǎn)在鏟斗局部坐標(biāo)系下在X和Y方向的分力分別為FX1，F(xiàn)Y1，F(xiàn)X2，F(xiàn)Y2，F(xiàn)X3和FY3，以及動(dòng)臂與鏟斗鉸點(diǎn)處的側(cè)向力FZ1和FZ2。由裝載機(jī)鏟斗斗尖載荷得到工作裝置外載荷識別模型如圖3所示。

圖3 裝載機(jī)工作裝置外載荷識別模型Fig.3 Load identification model of loader working device

將鏟斗3個(gè)鉸接點(diǎn)上受到的外力FX1，F(xiàn)Y1，F(xiàn)Z1，F(xiàn)X2，F(xiàn)Y2，F(xiàn)Z2，F(xiàn)X3和FY3簡化到鏟斗中心斗齒處，得到載荷FX，MX，F(xiàn)Y，MY和FZ作為裝載機(jī)工作裝置所受外載荷。FX為工作裝置插入物料時(shí)所受的水平外載荷；FY為工作裝置掘起物料阻力所受垂向外載荷；FZ為工作裝置所受側(cè)向外載荷；MX和MY為物料左右不均勻引起的偏載阻力矩。記動(dòng)臂與鏟斗鉸點(diǎn)與連桿與鏟斗鉸點(diǎn)距離在Z方向的投影為l，得到工作裝置外載荷與鏟斗鉸點(diǎn)載荷關(guān)系如下

(6)

因此，鏟斗鉸接點(diǎn)上受到的外力FX1，F(xiàn)Y1，F(xiàn)Z1，F(xiàn)X2，F(xiàn)Y2，F(xiàn)Z2，F(xiàn)X3和FY3為裝載機(jī)工作裝置外載荷識別模型求解和載荷時(shí)間歷程制取的關(guān)鍵。

2 外載荷制取方法

由工作裝置外載荷識別模型結(jié)果可知，裝載機(jī)作業(yè)過程中受到正載、偏載和側(cè)載作用于動(dòng)臂與鏟斗的兩個(gè)鉸接點(diǎn)處，提出三向力銷軸傳感器法和動(dòng)臂截面彎矩法來獲取鏟斗與動(dòng)臂鉸點(diǎn)載荷。連桿與鏟斗鉸接點(diǎn)處的載荷可以通過連桿的受力獲取，將連桿視為二力桿，按照受拉與受壓測試原理設(shè)計(jì)傳感器[14]。在動(dòng)臂與鏟斗鉸接點(diǎn)處設(shè)計(jì)分別測試X，Y和Z方向力的銷軸傳感器，其結(jié)構(gòu)原理如圖4所示[15]。

圖4 三向力銷軸傳感器結(jié)構(gòu)原理圖Fig.4 Structure and principle of the pin-shaft sensor

用三向力銷軸傳感器代替原有銷軸，銷軸傳感器上選取兩個(gè)截面，兩截面與X和Y方向的交點(diǎn)上分別依次粘貼兩組應(yīng)變片RX1，RX2，RX3，RX4，RY1，RY2，RY3和RY4，對兩組應(yīng)變片分別組橋來測量對應(yīng)方向的銷軸力[14]。在側(cè)向力測力軸上選取一個(gè)截面，依次粘貼應(yīng)變片RZ1，RZ2，RZ3和RZ4，組全橋來測量銷軸Z方向力。

三向力銷軸傳感器能夠直接測量鉸接點(diǎn)處銷軸力，但是對于不同尺寸型號的鉸孔，需要分別設(shè)計(jì)三向力銷軸傳感器。采用動(dòng)臂截面彎矩法則無需進(jìn)行復(fù)雜的動(dòng)臂改裝與銷軸傳感器設(shè)計(jì)，在動(dòng)臂與鏟斗鉸接點(diǎn)處末端，取近似平行的兩個(gè)截面S-S和R-R，以兩截面中心連線為X′方向，過動(dòng)臂板中心面且垂直X′方向?yàn)閅′方向，同時(shí)垂直X′和Y′方向?yàn)閆′方向，建立動(dòng)臂局部坐標(biāo)系，則動(dòng)臂與鏟斗鉸點(diǎn)處的力FX′1，F(xiàn)Y′1，F(xiàn)Z′1，F(xiàn)X′2，F(xiàn)Y′2和FZ′2由動(dòng)臂截面彎矩來獲得。動(dòng)臂截面彎矩傳感器結(jié)構(gòu)原理如圖5所示。

圖5 動(dòng)臂截面彎矩傳感器結(jié)構(gòu)Fig.5 Structure of torque sensor for boom section

(7)

動(dòng)臂截面彎矩與傳感器橋路輸出電壓之間為正比關(guān)系，可以采用相同的方法得到動(dòng)臂另一側(cè)的鉸點(diǎn)處受力FX′2，F(xiàn)Y′2和FZ′2。

以LW900K裝載機(jī)為試驗(yàn)樣機(jī)，設(shè)計(jì)三向力銷軸傳感器、動(dòng)臂截面彎矩傳感器和連桿力傳感器，通過標(biāo)定試驗(yàn)得到傳感器輸入輸出特性，標(biāo)定工裝與標(biāo)定試驗(yàn)如圖6所示。

圖6 載荷測試傳感器標(biāo)定試驗(yàn)示意圖Fig.6 Schematic diagram of load test sensor calibration

標(biāo)定試驗(yàn)中所施加的力均為階梯載荷，多次標(biāo)定取各級載荷下傳感器輸出電壓信號的均值，并對結(jié)果進(jìn)行擬合，得到連桿所受外力F與電橋輸出電壓之間的關(guān)系為

F=0.196UL-0.191

(8)

動(dòng)臂與鏟斗鉸接點(diǎn)處三個(gè)方向所受外力與銷軸傳感器電橋輸出電壓之間的關(guān)系為

(9)

動(dòng)臂上三個(gè)方向力與彎矩截面?zhèn)鞲衅鲗?yīng)電橋輸出電壓之間的關(guān)系，如式(10)所示

(10)

3 載荷測試與特性分析

3.1 典型姿態(tài)下的載荷驗(yàn)證

為了驗(yàn)證三向力銷軸傳感器和動(dòng)臂截面彎矩傳感器的準(zhǔn)確性和可靠性，通過常用的壓力傳感器獲取動(dòng)臂油缸和搖臂油缸的壓力。安裝三向力銷軸傳感器、連桿傳感器、動(dòng)臂截面彎矩傳感器以及油缸壓力傳感器，如圖7所示。

圖7 測試樣機(jī)與傳感器安裝Fig.7 Test prototype and sensor installation

鏟裝8 t的標(biāo)準(zhǔn)塊，選定掘起物料、運(yùn)輸物料、舉升物料以及舉升物料至最高位置4個(gè)典型作業(yè)姿態(tài)，測取動(dòng)臂和搖臂油缸位移，確定姿態(tài)參數(shù)。裝載機(jī)鏟裝標(biāo)準(zhǔn)重物塊時(shí)，偏載和側(cè)載對裝載機(jī)工作裝置的影響幾乎可以忽略，4種典型姿態(tài)下工作裝置姿態(tài)參數(shù)如表1所示。計(jì)算4種典型作業(yè)姿態(tài)下油缸鉸點(diǎn)實(shí)測力和鏟斗及動(dòng)臂上鉸點(diǎn)實(shí)測力之間的對應(yīng)關(guān)系，如表2所示。

由表2可知：三向力銷軸傳感器法和動(dòng)臂截面彎矩法所得4種典型作業(yè)姿態(tài)下油缸鉸接點(diǎn)處載荷值均小于油缸壓力傳感器實(shí)測值，這是因?yàn)橛透讐毫鞲衅鞯臏y量值包含了動(dòng)臂結(jié)構(gòu)自重以及各鉸接點(diǎn)處的摩擦阻力；三向力銷軸傳感器法所得油缸力與實(shí)測值之間的最大誤差為3.09%，而動(dòng)臂截面彎矩法所得油缸力與實(shí)測值的誤差在10%左右，這是因?yàn)殇N軸傳感器是對鉸點(diǎn)外力的直接測量，測量精度高，而動(dòng)臂截面彎矩法通過動(dòng)臂截面彎矩與力學(xué)換算得到鉸點(diǎn)載荷，將變截面的動(dòng)臂板視為一個(gè)近似等截面結(jié)構(gòu)，所得結(jié)果誤差明顯大于三向力銷軸傳感器測試誤差。在測試精度允許的范圍內(nèi)，截面彎矩測試方法只需要對動(dòng)臂截面進(jìn)行貼片組橋，測試相對便捷。

表1 工作裝置典型作業(yè)姿態(tài)參數(shù)

表2 典型作業(yè)姿態(tài)載荷驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

3.2 載荷時(shí)間歷程的制取

在徐工鏟運(yùn)試驗(yàn)場內(nèi)，采用精度高的三向力銷軸傳感器法獲取LW900K裝載機(jī)所受外載荷，模擬L形鏟裝作業(yè)路線[14]采集鏟裝鐵礦粉物料的載荷，試驗(yàn)樣機(jī)鏟裝作業(yè)如圖8所示。

圖8 鏟裝鐵礦粉物料載荷測試試驗(yàn)Fig.8 Load test of iron ore material

根據(jù)傳感器標(biāo)定試驗(yàn)結(jié)果，得到鏟裝作業(yè)動(dòng)臂與鏟斗鉸點(diǎn)以及連桿與鏟斗鉸點(diǎn)FX1，F(xiàn)Y1，F(xiàn)Z1，F(xiàn)X2，F(xiàn)Y2，F(xiàn)Z2，F(xiàn)X3和FY3動(dòng)態(tài)載荷時(shí)間歷程如圖9所示。

圖9 鉸接點(diǎn)處載荷時(shí)間歷程Fig.9 Load time history each hinge point

由圖9可知，裝載機(jī)鏟斗上3個(gè)鉸點(diǎn)處受力的變化規(guī)律基本保持一致，根據(jù)油缸位移變化可以將一個(gè)鏟裝作業(yè)周期分為空載段、鏟掘段、重載運(yùn)輸段和卸料段[14]。在空載段，各鉸點(diǎn)載荷呈一條直線；在鏟掘段X方向上分力先達(dá)到最大值，之后X方向分力開始減小而Y方向分力增大，這與實(shí)際鏟裝作業(yè)中一次鏟裝作業(yè)法的過程相對應(yīng)，鏟斗先插入物料最深，此時(shí)X方向受力逐漸增大，然后快速掘起物料，Y方向分力開始增大；重載運(yùn)輸段各鉸點(diǎn)載荷也呈直線狀，但載荷均值明顯大于空載運(yùn)輸段；在卸料段，3個(gè)鉸點(diǎn)載荷均受到大載荷的作用，大載荷出現(xiàn)在同一時(shí)刻，并且載荷時(shí)間作用很短，載荷峰值很大，屬于一種沖擊載荷。根據(jù)外載荷識別模型以及實(shí)測各鉸點(diǎn)載荷，可以得到LW900K裝載機(jī)工作裝置外載荷時(shí)間歷程如圖10所示。

圖10 裝載機(jī)工作裝置外載荷識別結(jié)果Fig.10 Results of external load identification

由圖10可知，根據(jù)載荷識別模型得到的工作裝置外載荷時(shí)間歷程中，由油缸位移變化判斷斗尖載荷所處鏟裝作業(yè)周期段以及工作裝置鏟裝作業(yè)姿態(tài)，工作裝置所受外載荷的峰值出現(xiàn)在鏟裝作業(yè)段和卸料作業(yè)段。鏟裝作業(yè)段外載荷X方向分力值最大，約為220 kN；在卸料作業(yè)段外載荷X和Y方向的力均達(dá)到最大，最大值約為400 kN。工作裝置所受側(cè)向力即Z方向載荷最大值約為25 kN，而由鏟斗內(nèi)物料左右不均造成的偏載載荷MX和MY最大值約為60 kN·m。鏟斗鉸點(diǎn)載荷及工作裝置外載荷變化趨勢與裝載機(jī)鏟裝作業(yè)過程保持一致，所得載荷反映了裝載機(jī)所受外載荷的變化規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了載荷的定量分析。與文獻(xiàn)[1, 6, 10]對工作裝置及鏟斗所受外力的分析不同的是，實(shí)測鏟斗鉸點(diǎn)載荷和斗尖載荷在卸料作業(yè)段均出現(xiàn)了明顯的大載荷。利用油缸位移確定卸料段大載荷出現(xiàn)時(shí)刻，裝載機(jī)工作裝置作業(yè)姿態(tài)如圖11所示。

圖11 卸料時(shí)刻裝載機(jī)作業(yè)姿態(tài)Fig.11 Operating attitude of loader on unloading time

卸料時(shí)刻，鏟斗向下傾斜，物料沿鏟斗底部向下滑落，此時(shí)物料對鏟斗底部的摩擦力以及物料對鏟斗底部壓力在X方向上的分力共同影響FX的大小，而FY的大小主要由物料對鏟斗底部壓力在Y方向上的分力所決定。對于LW900K裝載機(jī)，其額定載重為9 t，對鏟斗底部壓力約為90 kN，這與實(shí)測到的FY最大值400 kN并不吻合。分析裝載機(jī)在鏟裝試驗(yàn)卸料時(shí)刻的作業(yè)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)卸料時(shí)刻鏟斗位于最高位，搖臂油缸快速回縮，鏟斗由重載運(yùn)輸姿態(tài)開始繞鏟斗與動(dòng)臂鉸點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，在鏟斗底板開始低于水平線時(shí)，鏟斗內(nèi)物料重力加速了鏟斗旋轉(zhuǎn)，卸料瞬間鏟斗快速靜止于卸料位置，由于慣性作用在鏟斗鉸接點(diǎn)處產(chǎn)生了卸料沖擊載荷。對應(yīng)圖10卸料時(shí)刻鏟斗鉸點(diǎn)載荷，連桿與鏟斗鉸點(diǎn)載荷在X和Y方向均有明顯大載荷沖擊，而動(dòng)臂與鏟斗鉸點(diǎn)載荷只在Y方向出現(xiàn)大的沖擊載荷，即卸料時(shí)的沖擊載荷不僅影響動(dòng)臂左右板的受力狀態(tài)，而且會(huì)通過連桿對動(dòng)臂橫梁部位產(chǎn)生結(jié)構(gòu)損傷。因此，在工作裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核時(shí)，需考慮沖擊載荷的影響。工作裝置所受側(cè)載和鏟斗內(nèi)物料不均引起的偏載遠(yuǎn)小于正載FX和FY，只考慮X和Y方向載荷的合力，得工作裝置外載荷時(shí)間歷程如圖12所示。

圖12 鏟斗合成外載荷時(shí)間歷程Fig.12 External synthetic load time history

采用雨流計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)150斗鐵礦粉物料下LW900K裝載機(jī)鏟斗外載荷識別結(jié)果的均幅值頻次數(shù)，并用正態(tài)分布擬合均值頻次關(guān)系，用三參數(shù)威布爾分布擬合幅值頻次關(guān)系，如圖13所示。

圖13 鏟斗外載荷均幅值統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律Fig.13 Statistical distribution of external load mean and amplitude

由圖13可知，鐵礦粉物料下工作裝置外載荷均值-頻次和幅值-頻次分別服從式(11)、式(12)所示的對數(shù)正態(tài)分布和三參數(shù)威布爾分布

(11)

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4 結(jié) 論

1) 將工作裝置所受外載荷簡化至鏟斗斗尖處，建立了工作裝置外載荷識別模型以及外載荷與鏟斗鉸接點(diǎn)載荷之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，明確了鏟斗鉸點(diǎn)載荷是獲取工作裝置外載荷的基礎(chǔ)。提出了三向力銷軸傳感器和動(dòng)臂截面彎矩獲取動(dòng)臂與鏟斗鉸接點(diǎn)載荷的方法，通過不同姿態(tài)下的載荷驗(yàn)證試驗(yàn)，校核兩種載荷獲取方法的結(jié)果精度，銷軸傳感器法測試相對誤差在3.09%以內(nèi)，截面彎矩法相對誤差在13.4%以內(nèi)。

2) 基于載荷識別模型和銷軸傳感器載荷測試結(jié)果，工作裝置外載荷峰值出現(xiàn)在鏟掘作業(yè)和卸料作業(yè)段。通過試驗(yàn)測試得到了裝載機(jī)卸料作業(yè)時(shí)的慣性沖擊載荷，對于LW900K試驗(yàn)樣機(jī)在鐵礦粉物料工況下，卸料沖擊載荷峰值約為400kN，且載荷作用時(shí)間短。對150斗作業(yè)樣本中斗尖載荷進(jìn)行雨流計(jì)數(shù)，得到載荷均值與載荷幅值分別服從正態(tài)分布和三參數(shù)威布爾分布的結(jié)論。

3) 所建立的外載荷識別模型和提出的載荷測試方法為裝載機(jī)工作裝置載荷譜編制及結(jié)構(gòu)抗疲勞設(shè)計(jì)提供了參考。