松土器(qì)懸挂在推土機或平地機尾部，推土機或平地機可(kě)根據施工需要，在行(xíng)進過程中，将松土器(qì)的松土齒下壓插入作(zuò)業面，進行(xíng)松土作(zuò)業，耙裂凍土、岩層或堅硬的路面。松土器(qì)工作(zuò)條件惡劣，作(zuò)業過程中其松土齒和(hé)齒套承受很(hěn)大(dà)的拉力。

1.存在問題

一台某型号推土機在松土作(zuò)業過程中，其松土器(qì)齒套發生(shēng)開(kāi)裂故障，開(kāi)裂部位在齒套底部後側，齒套開(kāi)裂後，維修人(rén)員采用焊接方法進行(xíng)加固，仍然未能遏制(zhì)裂紋的擴展，結果導緻松土器(qì)無法使用。

2.原因分析

該推土機松土器(qì)松土齒與齒套之間(jiān)具有(yǒu)較大(dà)的間(jiān)隙，造成松土齒齒杆在齒套內(nèi)出現擺動，擺動角度為(wèi)β。松土器(qì)松土時(shí)，齒杆與齒套分别在區(qū)域1 和(hé)區(qū)域2 接觸。松土器(qì)處于工作(zuò)狀态時(shí)，其底座距離接觸區(qū)域2 較遠，依力矩平衡原理(lǐ)，使區(qū)域2承受的載荷較大(dà)，而區(qū)域2僅有(yǒu)5mm的接觸面，可(kě)視(shì)為(wèi)為(wèi)線接觸，具有(yǒu)明(míng)顯的應力集中問題。

為(wèi)了解決區(qū)域2容易産生(shēng)開(kāi)裂故障，我們對其應力進行(xíng)分析。該應力計(jì)算(suàn)方法有(yǒu)2種，一種是用赫茲接觸公式計(jì)算(suàn)，另一種是用有(yǒu)限元軟件模拟分析。我們觀察齒套裂紋較長，說明(míng)齒套損壞主要是深層應力，該裂紋形狀不适合使用赫茲接觸公式計(jì)算(suàn)接觸應力，隻能使用有(yǒu)限元軟件模拟分析。

模拟分析時(shí)采用松土器(qì)位于較大(dà)入土深度工況，且作(zuò)業中突然撞擊石塊，為(wèi)此選取沖擊系數(shù)為(wèi)2，在該工況下模拟分析齒套的應力分布。從分析結果可(kě)以看出，齒套接觸區(qū)域2 附近的局部應力達到1063.7MPa，已高(gāo)出材料的強度上(shàng)限，該分析結果與實際開(kāi)裂位置相符合，說明(míng)有(yǒu)限元軟件模拟分析基本符合實際工況。