[发明专利]一种装载机铲斗中物料重量动态称量方法

说明书

本发明公开了一种装载机铲斗中物料重量动态称量方法，在装载机变幅臂的运动幅度中取一个微小区间进行研究，通过先计算或测量出来变幅油缸受力F，然后分析恒定物料重量下的静态情况下，物料重量W和变幅油缸受力F_v的关系，继而再考虑不同物料重量下，求出未知量，然后引入铲斗举升时对变幅油缸造成的额外附加力，并通过软件拟合其中的参数，最终确定物料重量W和变幅油缸油液压力F的函数对应关系。本发明在装载机快速动态装载过程中实时精确计算装载物料的重量，误差为0.6％以内，该重量可以直接用于结算，大大提高装载机作业效率。

技术领域

本发明涉及一种称重计算方法，具体涉及一种装载机铲斗中物料重量动态称量方法。

背景技术

装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。换装不同的辅助工作装置还可进行铲装、搬运、卸载、平整散装物料、松土和推土、起重、装木料及钢管、轻度挖掘原生土、岩石装卸作业。

其中在对散料装载时，需要知道装载物料的重量，便于装载量结算和公路、铁路超载运输提前识别。传统方式是每斗物料装车之前进行过磅称重，由于地磅和作业区距离会因具体装载活动不同而不同，作业效率很低。

发明内容

本发明的目的是提供一种装载机铲斗中物料重量动态称量方法，能够动态的实时称量出物料重量。

为实现上述目的，本发明采用的一种装载机铲斗中物料重量动态称量方法，包括如下步骤：

S1：实时监测变幅油缸油液压力F；

S2：取装载机变幅臂的运动幅度中的其中一个微小区间；分析变幅臂在该区间内不同位置下，装载机铲斗中的物料重量W与变幅油缸受力F_v在该微小区间内的关系：建立变幅油缸受力F_v和装载机铲斗中的物料重量W线性关系：

W＝a×F_v+b；

恒定物料重量的静态情况下，变幅油缸油液压力F即可反映该变幅油缸受力F_v，即F_v＝F，因此，

W＝a×F+b；

其中，a、b为常数，变幅臂的位置不同，a、b的值不同；

S3：不同物料重量的静态情况下，计算装载机铲斗中的物料重量W与变幅油缸油液压力F之间的线性关系参数a和b：

在空载状态下，计算出b值；满载或近满载状态下，计算出a值；

S4：动态情况下，计算铲斗举升时，变幅油缸受力F_v：

其中，为铲斗举升对变幅油缸产生的额外作用力，为关于铲斗举升通过S2中微小区间内的时间T的函数；

S5：结合步骤S2和步骤S3，保持一定举升速度的动态情况下，装载机铲斗中的物料重量W与变幅油缸油液压力F之间的关系为：

其中，通过采集多点数据，软件拟合出其中不同举升速度的动态情况下，

C＝d×F+e，

d、e为常数；

S6：根据步骤S5，求出不同举升速度的动态情况下，装载机铲斗中的物料重量W与变幅油缸油液压力F之间的关系为：