钩臂式垃圾车的挂钩优化结构及其生产方法与流程

本发明属于连接工具领域，具体涉及一种钩臂式垃圾车的挂钩的优化及生产方法。
背景技术：
：挂钩是车厢可卸式(钩臂式)垃圾车重要部件，其性能的好坏决定垃圾车的优劣。在垃圾车工作过程中，挂钩主要起到将垃圾箱装载和倾卸作用，承受较大的拉力载荷。公司目前挂钩主要生产工艺有铸造和火焰切割。钩臂式垃圾车的挂钩优化结构已经系列化，能实现从小吨位车辆到大吨位的全覆盖，为达到安全运载，挂钩不出现断裂或者拉直的情况，行业内很多情况下片面增加整个挂钩的厚度，增加成本不大，安全系数提高。该设计得出的挂钩，会出现小吨位挂钩与大吨位挂钩发生交叉，实际使用过程，挂钩仍会出现超载现象，发生安全事故。技术实现要素：为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种钩臂式垃圾车的挂钩优化结构，包括钩头、焊接部和弯部，所述焊接部与垃圾车通过焊接的方式连接，所述弯部的两端分别与所述钩头和所述焊接部连接，其中，所述钩头内侧设置有滑块，所述钩头外侧上设置有缓冲垫，所述缓冲垫通过黏贴的方式与所述钩头连接，所述弯部的内侧设置有防腐保护层，本发明整体厚度为35mm、40mm或45mm。在上述任一方案中优选的是，所述缓冲垫为弹性橡胶块。在上述任一方案中优选的是，所述防腐保护层为聚酰胺树脂。本发明还提供了一种钩臂式垃圾车的挂钩优化结构优化结构得生产方法，按照先后顺序包括以下步骤：步骤(1)：在挂钩模型上分别拉取不同重力的工况模拟；步骤(2)：根据应力的分布在原有挂钩模型上进行形状微调，微调后，再次进行步骤(1)设置的不同工况条件进行模拟；步骤(3)：选取不同工况下模拟出能够承受作用力最大的微调后的结构，再进行生产。优选的是，步骤(1)中，选取的拉取重力为8吨、10吨、12吨和14吨。在上述任一方案中优选的是，步骤(2)中，所述形状微调包括局部增厚、形状改变和整体增厚。在上述任一方案中优选的是，本法能够用于生产权利要求1-4中任一项所述的钩臂式垃圾车的挂钩优化结构。本发明的有益效果为：本发明可以根据分析计算，量化挂钩的运载能力，分别对轻载型、重载型挂钩做结构优化，提高设计质量，降低生产成本。附图说明图1为按照本发明钩臂式垃圾车的挂钩优化结构的示意图；图中标注说明：1-钩头；11-滑块；12-缓冲垫；2-弯部；3-焊接部。具体实施方式为了更进一步了解本发明的
发明内容，下面将结合具体实施例详细阐述本发明。实施例一本发明提供的钩臂式垃圾车的挂钩优化结构，包括钩头1、焊接部3和弯部2，所述焊接部3与垃圾车通过焊接的方式连接，所述弯部2的两端分别与所述钩头1和所述焊接部3连接，其中，所述钩头1内侧设置有滑块11，滑块11使钩头1和与钩头1连接的钩子连接的更加顺滑，从而保护对钩头1起到缓冲保护作用，所述钩头1外侧上设置有缓冲垫12，缓冲垫12可以减小外界冲击对钩头1的冲击，从而保护钩头1，所述缓冲垫12通过黏贴的方式与所述钩头1连接，所述弯部2的内侧设置有防腐保护层21，由于本发明工作时，弯部2内侧受到的应力最大，防腐保护层21可以保证弯部2内侧免受外界的腐蚀，保证弯部2的强度，本发明整体厚度为35mm、40mm或45mm。所述滑块11包括设置在所述钩头1内侧与所述钩头1通过焊接方式连接的滑轨，和设置在滑轨上的内凹性弹性滑块，外接的钩子与弹性滑块连接。在上述任一方案中优选的是，所述缓冲垫12为弹性橡胶块。在上述任一方案中优选的是，所述防腐保护层21为聚酰胺树脂。本发明还提供了一种钩臂式垃圾车的挂钩优化结构优化结构得生产方法，按照先后顺序包括以下步骤：步骤(1)：在挂钩模型上分别拉取不同重力的工况模拟；步骤(2)：根据应力的分布在原有挂钩模型上进行形状微调，微调后，再次进行步骤(1)设置的不同工况条件进行模拟；步骤(3)：选取不同工况下模拟出能够承受作用力最大的微调后的结构，再进行生产。优选的是，步骤(1)中，选取的拉取重力为8吨、10吨、12吨和14吨。在上述任一方案中优选的是，步骤(2)中，所述形状微调包括局部增厚、形状改变和整体增厚。实施例二本发明在使用中出现的失效主要是断裂和结构变形，断裂失效主要发生在所用材料塑性较小(如45钢)挂钩中，出现在根部，例如图1中的弯部2。断裂处横截面积较小，抗弯截面系数较小，材料强度极限较小，导致挂钩被拉断。变形失效主要发生在所用材料塑性较大挂钩中，出现在顶部，变形处横截面积较小，抗弯截面系数较小，材料屈服极限较小，导致挂钩被拉直。根据失效原因，通过对应力较大处加厚和增大曲率半径等方法对挂钩进行优化以增大截面面积，进而增大抗弯截面系数，减小应力。设置整体厚度为35mm，在图1的模型上进行8吨、10吨、12吨、14吨工况模拟，即将挂钩受力按45°均分，重力加速度取9.8m/s2，约束挂钩地面焊接处，进行有限元分析。屈服极限为345mpa，原有挂钩模型整体厚度为35mm。为减小应力，提高挂钩承载能力，在原有的挂钩模型基础上进行局部增厚、形状改变、整体增厚等进行优化。在本方案中，挂钩根部应力最大处增厚10mm，整体形状曲率减小，整体厚度分别有35mm、40mm、45mm三种。优化后整体的应力分布基本不变，应力最大处仍出现在挂钩根部，面积有所增大，最大应力有所减小。8吨工况最大应力由340mpa降至256mpa，下降25％，并降至材料屈服极限内；10吨工况最大应力由425mpa降至320mpa，下降25％，降至材料屈服极限内；12吨工况最大应力由510降至384mpa，下降25％，但超过材料屈服极限；14吨工况由595mpa降至448mpa，下降25％，但超过材料屈服极限。综上，经优化后挂钩可承载10吨。承载能力增加2吨。实施例三设置整体厚度为40mm，在图1的模型上进行8吨、10吨、12吨、14吨工况模拟，即将挂钩受力按45°均分，重力加速度取9.8m/s2，约束挂钩地面焊接处，进行有限元分析。屈服极限为345mpa，原有挂钩模型整体厚度为35mm。优化后整体的应力分布基本不变，应力最大处仍出现在挂钩根部，面积有所增大，最大应力有所减小。8吨工况最大应力由340mpa降至219mpa，下降36％，并降至材料屈服极限内；10吨工况最大应力由425mpa降至273mpa，下降36％，降至材料屈服极限内；12吨工况最大应力由510降至328mpa，下降36％，降至材料屈服极限内；14吨工况由595mpa降至383mpa，下降36％，但超过材料屈服极限。综上，经优化后挂钩可承载12吨，承载能力增加4吨。实施例四设置整体厚度为45mm，在图1的模型上进行8吨、10吨、12吨、14吨工况模拟，即将挂钩受力按45°均分，重力加速度取9.8m/s2，约束挂钩地面焊接处，进行有限元分析。屈服极限为345mpa，原有挂钩模型整体厚度为35mm。优化后整体的应力分布基本不变，应力最大处仍出现在挂钩根部，面积有所增大，最大应力有所减小。8吨工况最大应力由340mpa降至194mpa，下降43％，并降至材料屈服极限内；10吨工况最大应力由425mpa降至243mpa，下降43％，降至材料屈服极限内；12吨工况最大应力由510降至291mpa，下降43％，降至材料屈服极限内；14吨工况由595mpa降至340mpa，下降43％，但超过材料屈服极限。综上，经优化后挂钩可承载14吨，承载能力增加6吨。将以上结果汇总至表1，如下表所示。表1最大应力表8吨10吨12吨14吨优化前35mm340425510595优化后35mm25632038444840mm21927332838345mm194243291340通过以上分析，可根据具体运载能力，选择最合适的挂钩。本领域技术人员不难理解，本发明的l型焊接接头及其应力测定方法包括上述本发明说明书的
发明内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12