在金属非金属地下矿山中,伴随着采矿工艺的发展,使用无轨运输车辆的矿山企业越来越多,无轨运矿车、无轨运人车、无轨多功能服务车等矿用新型运输车辆在地下矿山得到广泛应用。这些矿用运输车辆属于非公路车辆,在地下矿山狭窄、陡坡、多弯的巷道中行驶,极易发生翻车事故,同时,由于巷道顶部岩石不稳固的原因,极易发生岩石滚落撞击车辆的事故。因此,矿用运输车辆保护结构是矿用运输设备结构设计的一项重要内容,其性能的优劣直接关系到司机和乘员的人身安全,对矿用运输车辆滚翻保护结构和落物保护结构安全性试验和评价是对矿用运输车辆安全性评估的一项重要内容。本文在查阅和调研国内外矿用运输车辆现状和发展趋势的基础上,分析国内外现有滚翻保护结构和落物保护结构试验台的特点,结合GB/T17922-2014和GB/T 17771-2010的要求,研究和设计适用于矿用运输车辆滚翻保护结构和落物保护结构的试验设备。本项目属于国家发展改革委立项的“金属非金属矿山重大灾害事故分析鉴定实验室”建设项目中的建设内容,本文的研究内容主要有:(1)在查阅国内外矿用运输车辆的现状、发展趋势和相关试验标准的基础上,研究确定试验台的设计参数,提出总体设计方案。(2)根据确定的试验台最大加载力、试验空间尺寸和功能要求,对试验台主体结构和加载系统进行设计研究,提出试验台结构设计方案,利用许用应力设计法对其强度、刚度和稳定性进行验算,采用有限元分析法对设计的结构进行仿真分析,验证结构设计的合理性和安全性。(3)对试验台的液压加载系统进行了研究和设计。液压站采用高压和中压两套液压系统。(4)研究设计试验台的测控系统。采用PLC控制技术、Labview编程技术、PROFIBUS-DP通讯技术等,构建试验台的测控系统,使其满足相关试验标准规定的试验要求。