詹大桂，李逍遥，康亚卓

（国家工程机械质检中心，北京102100）

0 引言

装载机属于铲土运输机械中的一种重要装备，用途极为广泛，然而随着使用数量的增加及使用工况的复杂性，翻车事故率不断升高，由于驾驶室滚翻过程中受到冲击而变形或被外物击穿而使人员安全受到威胁，因此驾驶室保护结构的合理设计对驾驶室操作人员的安全起着至关重要的作用[1]。

本文根据企业的20 t装载机驾驶室防滚翻保护结构（ROPS）实验结果对其进行结构优化，并利用非线性有限元软件ABAQUS对其进行了仿真分析，为符合国家和国际标准的装载机驾驶室ROPS的设计提供参考, 对减少装载机翻车事故伤害具有积极意义。

1 装载机驾驶室安全性能要求

驾驶室安全性能必须满足GB/T 17922—2014[2]所规定的最小侧向、垂直、纵向承载能力和最小侧向能量吸收能力的要求，同时驾驶室ROPS结构不得侵入挠曲极限量DLV。

1.1 滚翻保护结构（ROPS）

滚翻保护结构[2]是用于保护驾驶员在机器滚翻过程中免于受到伤害的结构件的总称，其主要是装载机预装的司机保护性设施。

1.2 扰曲极限量（DLV）

扰曲极限量（Deflection－Limiting Volume）[2]是根据一个75 kg左右、坐姿、着普通衣服并佩戴安全帽的普通男性驾驶员定义的三向投影的近似轮廓。驾驶员DLV 与ROPS 的相对位置如图1所示。

图1 DLV与ROPS相对位置

1.3 ROPS的力学性能要求

根据GB/T 17922—2014标准要求，装载机ROPS加载包括侧向、垂直及纵向的3个方向的加载，表1所示为装载机各方向加载的力学载荷承受要求，本文所分析的装载机质量为20 000 kg。……