装载机动臂上为什么有孔？只是省材料么？

装载机大家都很熟悉，虽然是工作装置中最重要的构件，动臂可以说是平淡无奇，无非是两块厚钢板，用一根横梁连在一起。几乎所有的装载机都是这样，除了几个另类。另类包括卡特彼勒和现在属于小松的勒图尔勒，卡特几个型号的装载机采用单动臂形式，铁甲网以前介绍过，而勒图尔勒的几款电动装载机外观上似乎很正常，但其实动臂采用的是箱型结构，不是厚钢板。

卡特986K，每侧动臂有3个孔

不过在其余常规的装载机型号里，卡特彼勒和勒图尔勒也和别人不太一样，在一些型号上，装载机的动臂上开有孔洞，有的是与横梁贯通的，有的则不是。这是为什么呢？原来这些孔是用来减重的。那么为什么这些型号会有孔，多少孔合适，多大的孔，如何布置等等都是有讲究的。

卡特990K，只在横梁处开孔

首先为什么动臂可以开孔，这是动臂的受力条件决定的，有力学基础的人可以跳过这一部分。动臂所受载荷主要是垂直方向的，包括剪应力、拉应力和压应力。对于垂直的厚钢板来说，上表面承受拉应力，下表面承受压应力，垂直方向上中间部分则不怎么受力。而在动臂油缸铰接点前面的部分类似悬臂结构，剪应力也不大，这就意味着动臂油缸铰接点之前的中间部分可以适当“镂空”，以减轻动臂的重量。

卡特993K，每侧4个孔

不过动臂开孔必然会降低动臂的整体强度，在某些场合可能会带来不利的影响，因此那些开孔的厂商也是非常谨慎的，通常与横梁贯通的孔是最安全的，因为横梁会对强度有所加强，不用担心强度削弱，同时这个孔还可以增加焊缝，有利于横梁的焊接强度。但其他的孔，开不开，开多少，开多大就需要仔细权衡了。

早期卡特994的动臂开孔

孔开大了会对强度影响太大肯定不行，要与边缘保持一定距离。孔开小了减重效果不明显，还增加加工难度，也不可取。孔的形状也有讲究，不能太狭长，最好近似圆形，以避免应力集中。孔与孔之间的距离也要保持，不能太近。有了这些约束条件，基本也就决定了一般开3个孔，最多开4个孔，保守一点的可以只开横梁孔。

卡特994K，每侧4个孔，与早期型号不相同

孔的具体设计可以通过有限元等方法，用计算机对应力分布进行分析，找到适合开孔的位置，并对开孔后的动臂进行强度的复核。同时，还要做成本、效益的分析，看是否值得。

勒图尔勒L-1150的开孔很激进

目前，只有较大吨位的装载机有开孔，小装载机不值得。卡特在986H/K、990K、993K这些比较新的型号上都开有孔，有一个的也有3个和4个的。994更是在1990年诞生之时就有开孔，后续改进型号也都一直保持，但孔的位置、大小、形状、数量都在不断优化。

勒图尔勒L-2350不是厚钢板，但在也横梁处开有较小的孔

而勒图尔勒的L-1150由于采用的是厚钢板，因此也开了孔，而且面积还很大，感觉把没用的都切掉了。由于产量低、应用少，效果如何不得而知。另外L-2350虽然不是厚钢板，但也在横梁位置开有孔，不过这个孔很小，相信不是为了减重，只是为了增加焊接的强度。