履带板是履带的主要承拉零件，其设计强度往往决定了履带的寿命和整车行驶的可靠性.传统履带板主要采用高强度钢材进行锻造或铸造而成，强度很高但往往重量很大.随着高强度铝合金材料的研发应用，已经有700 MPa级的高性能铝合金投入使用.研究高强度铝合金在履带板轻量化设计中应用，突破少无余量精密成形及组织控制技术、精密热处理技术，探索高强度铝合金材料在履带板应用的可行性就很有必要.

（2）动力电池回收没有明确的标准，导致动力电池回收工作开展缓慢、回收成本高、经济效益不明显。需要政府制定相关引导和鼓励政策，让电池回收行业的发展更安全、规范和高效益。

1 铝合金履带板的强度分析

1.1 模型建立

依据传统的经验设计，在保证接口尺寸一致的前提下，初步设计了铝合金履带板体，并根据材料特性进行了局部加强和改进，外形简洁，适宜整体锻造，减重达30%以上，改进后其最小受力截面和钢制履带相比见表1.通过三维软件，建立了立体模型，如图1所示.

表1 两种材料履带最小截面比较

类型材料重量/kg最小截面面积/mm2钢制履带板42CrMo3.6471471铝合金履带板7系合金2.573052

图1 铝合金履带板板体

1.2 强度分析

采用危险截面法进行计算，其截面抗拉安全系数和钢制履带基本保持一致.

履带板受到的最大拉力F按照式(1)计算[1].

F=0.65 mgφ，

(1)

在采掘工作距离含应力包裹体煤体一定距离时，可假定应力包裹体的半径a，垂直应力P，有效应力系数β，瓦斯的压力P0皆为常数，则最大主应力为r、θ和K的函数。为求得距离应力包裹体不同距离最大主应力的方向，令∂σ′max/∂θ=0，可求得不同采动影响系数K下，半径r处主应力极值所在的角度，见式(8)。

由此可见，在社会经济发展相对落后的西部地区，社区居民行为生活方式有待进一步改进，基本公共卫生服务中生活行为方式干预的相关项目有待进一步加强。

仙草胶是仙草中含有的具有凝胶性的多糖，仙草胶含量的高低是衡量仙草质量的重要指标。利用仙草胶的凝胶特性，将仙草用水煎熬数小时、过滤、取过滤液加入适量的淀粉后煮熟、冷却，即可得黑褐色、半透明的凝胶。由仙草提取的仙草胶具有很好的凝胶性、流变性和稳定性[4,5]。谌国莲等[6]报道，仙草胶具有超过一般食品胶的热稳定性, 具有很好的耐热性和耐碱性。因此，仙草提取液作为新型天然食品胶或增稠剂有广阔的开发前景。

σ=F/W.

(2)

式中： W为履带板危险截面的面积.

式中：m 为车全重；φ为履带对地面的附着系数，0.8～1.0，取φ=0.9.

花五奇急于追杀乔十二郎，却被老太医缠住左臂，恼怒之下举起右手中的古怪兵器，喝道：“放手！不放手先杀了你！”

表2 两种材料履带板的危险截面应力

类型最小截面面积/mm2车重/tF/kN拉应力/MPa安全系数钢制履带板147116.594.59564.315.55铝合金履带板305216.594.59532.1818.65

考虑到铝合金材料的抗疲劳性较差，安全系数略有增加.按照危险截面法计算，铝合金板体达到使用的要求.

计算结果如表2所示.

为了对比板体拉断试验，在仿真分析环节按照台架试验工况对单个履带板进行强度分析.一侧销轴固定，另一侧销轴加载，拉力分别为10 t，20 t，30 t，40 t，50 t.得出连续拉力-变形曲线. 材料参数如表3所示.仿真分析结果如图2～图5所示.

表3 材料参数[2]

材料密度ρ/(t·mm-3)弹性模量E/MPa铝合金7A992.75×10-971000泊松比μ屈服强度/MPa拉伸强度/MPa0.33660690

图2 仿真试验台加载工况

本研究计算了5种载荷的情况，因方法相同且受限于篇幅，本文只给出10 t、50 t两种工况的应力计算结果.

传统的铝合金履带板体的制造采用铸造工艺，其中以第二代铝合金2A12为代表.该工艺制作的铝合金履带板体综合性能较差，材料抗拉强度一般不超过450 MPa.铸造工艺制成的产品性能一致性较差，相同批次制作的履带板体的承受拉力极限相差也比较大.为保证试验样品的质量，同时探索工艺改进方法，在本研究中制定了新的工艺路线,如图6所示.

图3 10 t载荷时应力云图

首先按照新型高强铝合金的成分进行配料、熔炼，采用半连续铸造的方法制备高质量的合金圆锭，经过均匀化处理，车掉外皮，根据履带板的尺寸外形和考虑诱导齿的特点，将铸锭挤压成T型带板，计算坯料所需尺寸下好锻坯并进行粗加工.采用等温模锻的方式锻压出履带板产品的基本形状，再进行T7x制度的热处理，最终根据图纸精加工出产品.

图4 50 t载荷时应力云图

图5为加载点处位移载荷变化曲线. 通过传统经验计算和仿真计算，预判铝合金履带可以达到50 t拉力的水平. 在该型车上应用的钢制履带板的承受拉力极限是54 t，两者基本相当.因此，该铝合金履带板体方案能够满足车辆的使用要求，可以开展样品的试制和试验工作.

图5 加载点处位移随载荷变化曲线

1.3 工艺技术

图3为10 t拉力时板体应力云图.由图3可知：仿真计算在拉力10 t的工况下，最大应力为25.86 MPa.用同样的方法进行了20 t、30 t、40 t，50 t拉力的计算.

图6 本项目的工艺技术路线

图4为50 t拉力时板体应力云图.由图4可知：仿真计算在拉力50 t的工况下，最大应力为669.3 MPa，而所采用的铝合金材料屈服强度为660 MPa，此时板体所受拉应力超过了材料的极限屈服应力，可以判断达到了板体能够承受的极限拉力.

危险截面应力σ按照式(2)计算.

本材料的耐磨性能不满足履带板的要求，因此选择在履带板要求的耐磨部位表面附加耐磨层，有两种方案可供选择：一是在履带板产品有耐磨要求的部位采用化学沉积的方法进行表面高磷镀镍处理，耐磨层的厚度依据产品耐磨要求可控制在20 μm至200 μm之间.高磷镀镍层表面处理技术在很多有耐磨需求的民品上有应用的实例，技术比较成熟；二是在有耐磨需求的部分镶嵌耐磨钢材料，形成这种内铝外钢的双金属复合结构达到减重和耐磨的需求.

2 样品试验

样品试制成功后，为验证设计和计算结果，进行了样品的台架试验.在100 t拉力机上按照位移加载，记录加载过程中的力值，找到履带板体的最大极限破坏拉力.试验情况如图7～图9所示.

回顾二十多年的教学经历，自己一直以来都认认真真备课，教案越写越详尽，课件越做越多，教学似乎变成了日复一日的重复，激情也慢慢随着时间的推移消失了。以往在语文教学中，我常常担心讲不深、讲不透，喜欢在课堂上滔滔不绝，实际上学生不是在学语文，而是在学教师对课文的心得体会。事实证明，由于忽视了学生的主体地位，再加上学生自主阅读课文时间太少，他们对课文本身认识不真切，思考不深刻，因此教学效果并不好。而模块教学的实施注定了教师再不能在课堂上满堂灌了，必须把时间还给学生。在单元模块教学中教师又该怎么做呢？

图7 拉力机拉断试验

图8 拉断的履带样品

图9 最大极限拉力值

对比图4和图9可知，仿真计算的应力最大区域(颜色最深区域)正是样品的断裂区域.对比图5和图9可知，计算拉力50 t时，履带板体受到的最大应力超过了材料的屈服强度，这和试验拉力55.37 t(542.67 kN)时板体出现断裂的试验现象高度吻合.

通过样品试验可知：履带板试验拉断力和仿真计算力值基本一致，履带板体的承拉极限在55 t左右.达到了减重30%、承受拉力基本和钢制履带相同的设计目标.

3 结束语

高强度铝合金履带板通过增加危险截面尺寸，采用降低履带板体应力的措施进行了结构设计优化，通过开展等温模锻工艺成型方法研究和连续多向精密锻造工艺方法实现了样品制造，并进行了样品的拉力极限台架试验.最终实现了保证在最大拉力不变的前提下，采用高强度铝合金材料减重30%的目标，验证了高强度铝合金材料及其相应工艺技术在履带板上应用的可行性.

参考文献：

[1] 闫清东,等.坦克构造与设计(下册)[M].北京:北京理工大学出版社,2007.

[2] 工程材料实用手册第3卷(铝合金 镁合金)[M].北京：中国标准出版社，2001.