卞兆娟 楊浩勇 胡必友

關(guān)鍵字：拖拉機(jī)；防護(hù)裝置；試驗(yàn)；強(qiáng)度

目前，我國(guó)拖拉機(jī)正朝著大功率、自動(dòng)控制、動(dòng)力換擋和安全、舒適駕駛的方向發(fā)展，拖拉機(jī)的安全性越來(lái)越受到廣泛關(guān)注。由于拖拉機(jī)的作業(yè)環(huán)境比較惡劣，如果地面條件不佳，拖拉機(jī)在行駛過(guò)程中就有可能發(fā)生側(cè)翻。拖拉機(jī)在發(fā)生側(cè)翻事故時(shí)，與地面接觸的瞬間會(huì)受到一個(gè)很大的沖擊載荷作用，拖拉機(jī)防護(hù)裝置有可能會(huì)產(chǎn)生變形甚至斷裂，嚴(yán)重的話會(huì)造成人員傷亡。拖拉機(jī)防護(hù)裝置靜態(tài)試驗(yàn)就是通過(guò)對(duì)拖拉機(jī)防護(hù)裝置施加載荷，模擬拖拉機(jī)發(fā)生側(cè)翻時(shí)防護(hù)裝置對(duì)駕駛?cè)藛T提供保護(hù)的能力，可為拖拉機(jī)防護(hù)裝置的設(shè)計(jì)及相關(guān)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)考核拖拉機(jī)防護(hù)裝置強(qiáng)度提供方法借鑒。

1 拖拉機(jī)防護(hù)裝置強(qiáng)度試驗(yàn)的要求

1.1 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求

國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB18447.1－2008《拖拉機(jī)安全要求 第1部分 輪式拖拉機(jī)》規(guī)定：拖拉機(jī)應(yīng)能配備安全架（或安全駕駛室）及安全帶。

1.2 部級(jí)推廣鑒定大綱的要求

農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣鑒定大綱DG/T 001－2016《農(nóng)業(yè)輪式和履帶拖拉機(jī)》規(guī)定：輪式拖拉機(jī)應(yīng)安裝翻傾防護(hù)裝置（駕駛室或安全框架）及安全帶。

1.3 相關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 19498－2017《農(nóng)林拖拉機(jī)防護(hù)裝置 靜態(tài)試驗(yàn)方法和驗(yàn)收技術(shù)條件》（適用于拖拉機(jī)不帶配重質(zhì)量不小于600 kg、質(zhì)量比不超過(guò)1.75、后輪最小輪距大于1150 mm、至少有兩根軸的配充氣輪胎的輪式拖拉機(jī)或履帶拖拉機(jī)）、JB/T 7325－1994《農(nóng)林窄輪距輪式拖拉機(jī)防護(hù)裝置強(qiáng)度試驗(yàn)方法和驗(yàn)收條件》（適用于拖拉機(jī)空載質(zhì)量大于600 kg、后輪固定或可調(diào)式最小輪距不大于1150 mm、具有兩軸的充氣輪胎拖拉機(jī)）、GB/T 21956.1－2015《農(nóng)林窄輪距輪式拖拉機(jī)防護(hù)裝置強(qiáng)度試驗(yàn)方法和驗(yàn)收條件第1部分：前置式靜態(tài)試驗(yàn)方法》、GB/T 21956.3－2015《農(nóng)林窄輪距輪式拖拉機(jī)防護(hù)裝置強(qiáng)度試驗(yàn)方法和驗(yàn)收條件第3部分：后置式靜態(tài)試驗(yàn)方法》，對(duì)各種規(guī)格的拖拉機(jī)防護(hù)裝置靜態(tài)試驗(yàn)方法都作了詳細(xì)的規(guī)定。

2 拖拉機(jī)防護(hù)裝置靜態(tài)試驗(yàn)的方法

按GB/T 19498-2017《農(nóng)林拖拉機(jī)防護(hù)裝置 靜態(tài)試驗(yàn)方法和驗(yàn)收技術(shù)條件》要求，介紹一種拖拉機(jī)防護(hù)裝置靜態(tài)試驗(yàn)的方法。

2.1 駕駛座標(biāo)志點(diǎn)（SIP）的確定

參照GB/T 6236－2008《農(nóng)林拖拉機(jī)和機(jī)械駕駛座標(biāo)志點(diǎn)》確定駕駛座標(biāo)志點(diǎn)。圖1為駕駛座標(biāo)志點(diǎn)測(cè)定裝置示意圖。

2.2 試驗(yàn)時(shí)座椅位置調(diào)整與容身區(qū)的確定

2.2.1 試驗(yàn)時(shí)座椅位置的調(diào)整與確定

（1）若座椅可調(diào)，將座椅調(diào)至后部最上的位置。

（2）若靠背可調(diào)，將靠背調(diào)至中間位置。

（3）帶懸掛的座椅，懸掛架應(yīng)鎖定在行程中部。

圖1 駕駛座標(biāo)志點(diǎn)測(cè)定裝置示意圖

（4）若座椅只可前后、上下調(diào)節(jié)，則通過(guò)駕駛座標(biāo)志點(diǎn)的縱向軸線應(yīng)與通過(guò)拖拉機(jī)方向盤中心的縱向垂直平面平行，且兩者間距不能超過(guò)100 mm。

2.2.2 容身區(qū)的確定

容身區(qū)是相對(duì)于基準(zhǔn)面和駕駛座標(biāo)志點(diǎn)確定的，具體尺寸要求見(jiàn)表1。圖2為容身區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖。

2.3 試驗(yàn)順序及加載的載荷（見(jiàn)表2）

2.4 驗(yàn)收條件

（1）各項(xiàng)試驗(yàn)期間，不得有任何零件侵入容身區(qū)，試驗(yàn)時(shí)不得有任何零件撞擊座椅。

（2）容身區(qū)不得超出防護(hù)裝置的保護(hù)范圍，不得在加載方向與模擬地平面接觸。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用最小規(guī)格輪胎及輪距。

表1 容身區(qū)的尺寸要求

圖2 容身區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖

（3）防護(hù)裝置不得有對(duì)駕駛員造成傷害的凸出零部件。

（4）兩次壓垮試驗(yàn)中，應(yīng)能承受住所要求的力。

（5）在規(guī)定項(xiàng)的水平加載試驗(yàn)中，達(dá)到要求能量點(diǎn)上的加載力不得低于0.8 Fmax。

（6）防護(hù)裝置吸收了規(guī)定的能量后，最后5%變形時(shí)加載力減少超過(guò)3%，則應(yīng)進(jìn)行超載試驗(yàn)。若最后5%變形時(shí)加載力Fa≤1.03 F'，則免作超載試驗(yàn)。免作超載試驗(yàn)時(shí)的力-變形曲線見(jiàn)圖3。

3 拖拉機(jī)防護(hù)裝置靜態(tài)試驗(yàn)的注意事項(xiàng)

3.1 試驗(yàn)前樣品準(zhǔn)備注意點(diǎn)

在做試驗(yàn)前，防護(hù)裝置生產(chǎn)企業(yè)或拖拉機(jī)整機(jī)制造企業(yè)應(yīng)準(zhǔn)確提供拖拉機(jī)防護(hù)裝置參數(shù)，并根據(jù)要求提供相關(guān)拖拉機(jī)整機(jī)及框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖紙。提供的防護(hù)裝置樣品應(yīng)帶含變速箱、后橋殼體、離合器殼體和擋泥板總成的機(jī)架總成，并安裝好適配座椅，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求去除車門、玻璃。試驗(yàn)前應(yīng)去除防護(hù)裝置橫梁上的突起等影響加載的結(jié)構(gòu)。

3.2 可能造成試驗(yàn)不合格的注意點(diǎn)

（1）防護(hù)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，易造成加載過(guò)程中強(qiáng)度不夠。

（2）防護(hù)裝置安裝的螺栓強(qiáng)度不夠，加載過(guò)程中易造成螺栓斷裂。

表2 試驗(yàn)順序及加載載荷

圖3 免作超載試驗(yàn)時(shí)的力-變形曲線

（3）防護(hù)裝置結(jié)構(gòu)件焊接強(qiáng)度不夠，加載過(guò)程易出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。

（4）防護(hù)裝置材料選用不當(dāng)、強(qiáng)度不夠，易造成加載過(guò)程中的塑性變形較大。

（5）防護(hù)裝置使用的墊圈及橡膠減震墊不合理，易造成加載過(guò)程中墊圈、減震墊脫落和飛出。

拖拉機(jī)防護(hù)裝置靜態(tài)試驗(yàn)是檢測(cè)拖拉機(jī)防護(hù)裝置強(qiáng)度的重要方法，如果防護(hù)裝置設(shè)計(jì)、安裝的不合理就不能通過(guò)強(qiáng)度驗(yàn)收，也不能為駕駛?cè)藛T提供有效的人身安全保護(hù)，更嚴(yán)重的可能會(huì)引起人身事故。對(duì)此，拖拉機(jī)防護(hù)裝置的設(shè)計(jì)者、生產(chǎn)者應(yīng)高度重視，以保證防護(hù)裝置的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。