CN105203171A - 一种挖掘机能耗试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种挖掘机能耗试验系统，模拟多个角度的放料平台，挖掘机安置平台分别与挖掘物料堆置平台和每个放料平台设置有高度差，第一流量计计量的流量及第二流量计计量的流量的差值确定瞬时耗油量，计时器计量时间范围，经过重复测试挖掘过程，能够得到与挖掘机实际工作过程的油耗值，并保证多次测试的一致性，提高测试的可靠性和操作的可重复性。而且通过第一处理器建立瞬时耗油量与时间的映射关系，并得出计量时间内油耗总消耗量；第二处理器建立放置称重装置称量的挖掘量与油耗总消耗量的映射关系，为以后油耗的统计分析提供了数据基础。

Description

一种挖掘机能耗试验系统

技术领域

本发明涉及挖掘机领域，尤其涉及一种挖掘机能耗试验系统。

背景技术

挖掘机适于高强度作业，在建筑、采矿、农业、水利等领域发挥着极其重要的作用。

由于挖掘机的耗油非常大，所以其油耗一直是挖掘机性能的重要衡量指标。目前，在测试过程中，除了挖掘机本身性能不同以外，外界的干扰因素对测试过程造成很大的影响，比如挖掘物料的湿度、堆积方式等客观因素均会影响测量的准确度。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种挖掘机能耗试验系统，能够得到与挖掘机实际工作过程的油耗值，并保证多次测试的一致性，提高测试的可靠性和操作的可重复性。

为达此目的，本发明包括：挖掘机安置平台，靠近所述挖掘机安置平台设有用于堆置测试物料的挖掘物料堆置平台，以所述挖掘物料堆置平台为基准平台，并以挖掘机安置平台为中心，围绕所述挖掘机安置平台一周设有至少四个放料平台；

所述挖掘物料堆置平台设有堆置称重装置，每个放料平台上均设有放置称重装置；

所述挖掘物料堆置平台与每个放料平台均在同一水平面上，所述挖掘机安置平台分别与所述挖掘物料堆置平台和所述每个放料平台设置有高度差；

所述挖掘机安置平台上安置有挖掘机，所述挖掘机包括：用于感应挖掘机旋转角度的第一角度传感器，用于计量所述挖掘机工作时间的计时器，用于采集挖掘机燃油箱进油端的流量的第一流量计，用于采集挖掘机燃油箱出油端流量的第二流量计，分别与所述第一流量计、所述第二流量计以及所述计时器电连接的第一处理器，分别与所述第一处理器和每个所述放置称重装置电连接的第二处理器；

所述第一处理器用于根据所述第一流量计计量的流量及所述第二流量计计量的流量的差值确定瞬时耗油量，建立所述瞬时耗油量与时间的映射关系，并得出计量时间内油耗总消耗量；

所述第二处理器用于建立所述放置称重装置称量的挖掘量与油耗总消耗量的映射关系。

优选地，所述挖掘物料堆置平台与所述第一角度传感器相适配的堆置角度传感器；

每个所述放料平台均设有与所述第一角度传感器相适配的放料角度传感器；

所述挖掘机上还包括：角度设定模块和角度控制模块；

所述角度设定模块用于在所述挖掘机从所述挖掘物料堆置平台挖掘测试物料后，设定放置测试物料的放料平台；

所述角度控制模块用于当所述堆置角度传感器与所述第一角度传感器同时触发时，所述角度控制模块控制所述挖掘机在所述挖掘物料堆置平台上挖取测试物料，并根据所述角度设定模块设定的放料平台，当所述放料平台的放料角度传感器与所述第一角度传感器同时触发时，所述角度控制模块控制所述挖掘机将测试物料放置在该放料平台上。

优选地，所述测试物料采用沙子、干燥松散的土壤。

优选地，所述挖掘机安置平台分别与所述挖掘物料堆置平台和所述每个放料平台的高度差为大于等于2.8m。

优选地，还包括：分别与所述计时器、所述第一处理器、所述第二处理器电连接的开启开关；

所述开启开关用于根据用户指令，发出启动信号，并将所述启动信号同时发送至所述计时器、所述第一处理器、所述第二处理器，使所述计时器开始计时，所述第一处理器和所述第二处理器分别开始接收第一流量计计量的流量及所述第二流量计计量的流量。

优选地，还包括：计数器和与所述计数器以及第一流量计、第二流量计电连接的第三处理器；

所述计数器用于计量挖掘机铲斗的挖掘次数；

所述第三处理器用于建立瞬时耗油量与挖掘次数的映射关系，并得出挖掘机在不同的旋转角度下，单次挖掘的油耗消耗量。

优选地，所述计数器设置在挖掘机铲斗油缸，使所述计数器通过记录所述铲斗油缸的活动次数，计量挖掘次数。

优选地，挖掘机安置平台上设有挖掘机称重装置，与所述挖掘机称重装置电连接的第四处理器；

所述第四处理器用于通过接收所述挖掘机称重装置称量挖掘机铲料前后的重量差值，得出每次挖掘机铲斗铲料的重量，并通过所述计数器计量的挖掘次数，计算出挖掘机铲斗铲料的平均重量。

优选地，还包括：分别与第一角度传感器、第一处理器和所述第四处理器电连接的第五处理器；

所述第五处理器用于计算挖掘机在不同的旋转角度下，挖掘机铲斗单次铲料的油耗消耗量。

优选地，以所述挖掘物料堆置平台为基准平台，并以挖掘机安置平台为中心，围绕所述挖掘机安置平台一周设有四个放料平台；

所述第一放料平台与所述挖掘物料堆置平台之间的夹角为45度；

所述第一放料平台与所述挖掘物料堆置平台之间的夹角为90度；

所述第一放料平台与所述挖掘物料堆置平台之间的夹角为135度；

所述第一放料平台与所述挖掘物料堆置平台之间的夹角为180度。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

模拟多个角度的放料平台，挖掘机安置平台分别与挖掘物料堆置平台和每个放料平台设置有高度差，第一流量计计量的流量及第二流量计计量的流量的差值确定瞬时耗油量，计时器计量时间范围，经过重复测试挖掘过程，能够得到与挖掘机实际工作过程的油耗值，并保证多次测试的一致性，提高测试的可靠性和操作的可重复性。而且通过第一处理器建立瞬时耗油量与时间的映射关系，并得出计量时间内油耗总消耗量；第二处理器建立放置称重装置称量的挖掘量与油耗总消耗量的映射关系，为以后油耗的统计分析提供了数据基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为挖掘机能耗试验系统的整体示意图；

图2为挖掘机能耗试验系统的测试示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实施例提供一种挖掘机能耗试验系统，请参阅图1和图2所示，包括：挖掘机安置平台12，靠近挖掘机安置平台12设有用于堆置测试物料14的挖掘物料堆置平台13，以挖掘物料堆置平台13为基准平台，并以挖掘机安置平台12为中心，围绕挖掘机安置平台12一周设有至少四个放料平台；

挖掘物料堆置平台13设有堆置称重装置，每个放料平台上均设有放置称重装置；

挖掘物料堆置平台13与每个放料平台均在同一水平面上，挖掘机安置平台12分别与挖掘物料堆置平台13和每个放料平台设置有高度差h；

挖掘机安置平台12上安置有挖掘机11，挖掘机11包括：用于感应挖掘机11旋转角度的第一角度传感器，用于计量挖掘机11工作时间的计时器3，用于采集挖掘机11燃油箱进油端的流量的第一流量计1，用于采集挖掘机11燃油箱出油端流量的第二流量计2，分别与第一流量计1、第二流量计2以及计时器3电连接的第一处理器4，分别与第一处理器4和每个放置称重装置5电连接的第二处理器6；

第一处理器4用于根据第一流量计1计量的流量及第二流量计2计量的流量的差值确定瞬时耗油量，建立瞬时耗油量与时间的映射关系，并得出计量时间内油耗总消耗量；

第二处理器6用于建立放置称重装置5称量的挖掘量与油耗总消耗量的映射关系。

测试时，先选定一放料平台，本实施例中，放料平台的分布是以挖掘物料堆置平台13为基准平台，并以挖掘机安置平台12为中心，围绕挖掘机安置平台12一周设置，具体的，以设置四个放料平台为例，第一放料平台与挖掘物料堆置平台之间的夹角为45度；第一放料平台与挖掘物料堆置平台12之间的夹角为90度；第一放料平台与挖掘物料堆置平台12之间的夹角为135度；第一放料平台与挖掘物料堆置平台12之间的夹角为180度。这样可以测试出挖掘机11在不同摆动角度下挖取物料的油耗，保证测试精准，而且在日常使用中，根据设置测试角度的油耗，再乘以相应的系数，可以得出不同摆动角度下的油耗。

测试时，选定一放料平台后，启动计时器3开始计时，挖掘机11挖取测试物料14，并将测试物料14放置在选定的放料平台上，挖掘机11再摆回原位，在这个过程第一流量计1计量的流量与第二流量计2计量的流量的差值得出挖掘机11的瞬时耗油量，第一处理器4记录这一过程中的瞬时耗油量，并且在设定的时间内，得出瞬时耗油量与时间的映射关系，并得出计量时间内油耗总消耗量。这是测试其中一个放料平台的油耗量，通过测试多个放料平台的油耗量能够全面的得出挖掘机11不同角度下不同油耗量。再通过第二处理器6建立放置称重装置5称量的挖掘量与油耗总消耗量的映射关系。即为在放料平台设置放置称重装置5称量测试物料14的重量，得出挖掘量与油耗总消耗量的映射关系，从而得出1不同摆动角度下，挖掘量与油耗总消耗量的映射关系，并且根据设定时间，可以得出单位时间内的不同摆动角度下，挖掘量与油耗总消耗量的映射关系。

模拟多个角度的放料平台，挖掘机安置平台12分别与挖掘物料堆置平台13和每个放料平台设置有高度差，第一流量计1计量的流量及第二流量计2计量的流量的差值确定瞬时耗油量，计时器计量时间范围，经过重复测试挖掘过程，能够得到与挖掘机实际工作过程的油耗值，并保证多次测试的一致性，提高测试的可靠性和操作的可重复性。而且通过第一处理器4建立瞬时耗油量与时间的映射关系，并得出计量时间内油耗总消耗量；第二处理器6建立放置称重装置5称量的挖掘量与油耗总消耗量的映射关系，为以后油耗的统计分析提供了数据基础。

本实施例中，测试物料14采用沙子、干燥松散的土壤。能够保证测试物料14充满挖掘机的铲斗，保证每次的挖掘量较为稳定，给油耗统计提供良好测试基础。

本实施例中，挖掘机安置平台12分别与挖掘物料堆置平台13和每个放料平台的高度差h大于等于2.8m。保证挖掘机11铲斗伸展挖料和放料，而且在放料过程中将料放置成锥形，可以通过测量放料的体积验证放置称重装置5的准确性。

本实施例中，挖掘物料堆置平台13与第一角度传感器相适配的堆置角度传感器；每个放料平台均设有与第一角度传感器相适配的放料角度传感器；

挖掘机11上还包括：角度设定模块和角度控制模块；角度设定模块用于在挖掘机从挖掘物料堆置平台挖掘测试物料后，设定放置测试物料的放料平台；

角度控制模块用于当堆置角度传感器与第一角度传感器同时触发时，角度控制模块控制挖掘机在挖掘物料堆置平台上挖取测试物料，并根据角度设定模块设定的放料平台，当放料平台的放料角度传感器与第一角度传感器同时触发时，角度控制模块控制挖掘机将测试物料放置在该放料平台上。

可以理解的是，选定放料平台后，该放料平台与挖掘物料堆置平台13之间有一夹角，通过角度设定模块设定该夹角，使挖掘机在旋转时，角度控制模块控制挖掘机11在挖掘物料堆置平台12上挖取测试物料，并根据角度设定模块设定的放料平台，当放料平台的放料角度传感器与第一角度传感器同时触发时，角度控制模块控制挖掘机11将测试物料放置在该放料平台上。

本实施例中，挖掘机能耗试验系统还包括：分别与计时器3、第一处理器4、第二处理器6电连接的开启开关7；开启开关7用于根据用户指令，发出启动信号，并将启动信号同时发送至计时器3、第一处理器4、第二处理器6，使计时器3开始计时，第一处理器4和第二处理器6分别开始接收第一流量计1计量的流量及第二流量计2计量的流量。

测试时，先开启挖掘机11进行挖掘，开启开关7根据用户的控制，未向第一处理器4、第二处理器6、第一流量计1、第二流量计2、计时器3发出启动信号，待挖掘机11运行一段时间后，运行状态达到稳定，开启开启开关7，使其向第一处理器4、第二处理器6、第一流量计1、第二流量计2、计时器3发出启动信号，开始测试，当测试完成时，通过开启开关7停止测试。这样，实现试验开始及结束实现自动化控制，提高了油耗测试的自动化程度;同时有利于提高测试的准确性和稳定性。

本实施例中，还包括：计数器9和与计数器9以及第一流量计1、第二流量计2电连接的第三处理器8；计数器9用于计量挖掘机铲斗的挖掘次数；第三处理器8用于建立瞬时耗油量与挖掘次数的映射关系，并得出挖掘机11在不同的旋转角度下，单次挖掘的油耗消耗量。计数器9设置在挖掘机铲斗油缸，使计数器9通过记录铲斗油缸的活动次数，计量挖掘次数。

为了能够细化分析挖掘机的油耗，计算出单次挖掘量的油耗，本实施例中通过计数器9计量挖掘次数，第三处理器8建立瞬时耗油量与挖掘次数的映射关系，测试时，已经事先设定完成挖掘机的旋转角度，这样可得出挖掘机11在不同的旋转角度下，单次挖掘的油耗消耗量。具体的，还包括：分别与第一角度传感器、第一处理器4和第四处理器电连接的第五处理器；

第五处理器用于计算挖掘机在不同的旋转角度下，挖掘机铲斗单次铲料的油耗消耗量。

进一步的挖掘机安置平台12上设有挖掘机称重装置，与挖掘机称重装置电连接的第四处理器第四处理器用于通过接收挖掘机称重装置称量挖掘机铲料前后的重量差值，得出每次挖掘机铲斗铲料的重量，并通过计数器计量的挖掘次数，计算出挖掘机铲斗铲料的平均重量。

当然每次挖掘的物料量具有差别，这里可以采取均值的方式，算出挖掘机铲斗铲料的平均重量，再得出每次铲料的油耗。

这样本实施例提供的挖掘机能耗试验系统能够通过第一处理器4得出第一流量计1计量的流量及第二流量计2计量的流量的差值确定瞬时耗油量，建立瞬时耗油量与时间的映射关系，并得出计量时间内油耗总消耗量。这里的瞬时耗油量和计量时间内油耗总消耗量是根据挖掘机11在不同旋转角度下得到，在联系实际时，结合实际使用过程的转摆角度，在结合本测试的计量时间就可以推算出挖掘机11的实际油耗，给实际生产带来极大的帮助。

第二处理器6建立放置称重装置5称量的挖掘量与油耗总消耗量的映射关系。这里结合了测量测试物料的重量，并通过第二处理器6的处理得到挖掘量与油耗总消耗量的映射关系，再根据挖掘机11在不同旋转角度下得到，在联系实际时，结合实际使用过程的转摆角度，在结合本测试的计量时间就可以推算出挖掘机11的实际油耗，给实际生产带来极大的帮助。

第三处理器8建立瞬时耗油量与挖掘次数的映射关系，并得出挖掘机在不同的旋转角度下，单次挖掘的油耗消耗量。

第四处理器通过接收挖掘机称重装置称量挖掘机铲料前后的重量差值，得出每次挖掘机铲斗铲料的重量，并通过计数器计量的挖掘次数，计算出挖掘机铲斗铲料的平均重量。

第五处理器计算挖掘机在不同的旋转角度下，挖掘机铲斗单次铲料的油耗消耗量。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种挖掘机能耗试验系统，其特征在于，包括：挖掘机安置平台，靠近所述挖掘机安置平台设有用于堆置测试物料的挖掘物料堆置平台，以所述挖掘物料堆置平台为基准平台，并以挖掘机安置平台为中心，围绕所述挖掘机安置平台一周设有至少四个放料平台；

所述挖掘物料堆置平台设有堆置称重装置，每个放料平台上均设有放置称重装置；

所述挖掘物料堆置平台与每个放料平台均在同一水平面上，所述挖掘机安置平台分别与所述挖掘物料堆置平台和所述每个放料平台设置有高度差；

所述挖掘机安置平台上安置有挖掘机，所述挖掘机包括：用于感应挖掘机旋转角度的第一角度传感器，用于计量所述挖掘机工作时间的计时器，用于采集挖掘机燃油箱进油端的流量的第一流量计，用于采集挖掘机燃油箱出油端流量的第二流量计，分别与所述第一流量计、所述第二流量计以及所述计时器电连接的第一处理器，分别与所述第一处理器和每个所述放置称重装置电连接的第二处理器；

所述第一处理器用于根据所述第一流量计计量的流量及所述第二流量计计量的流量的差值确定瞬时耗油量，建立所述瞬时耗油量与时间的映射关系，并得出计量时间内油耗总消耗量；

所述第二处理器用于建立所述放置称重装置称量的挖掘量与油耗总消耗量的映射关系。

2.根据权利要求1所述的挖掘机能耗试验系统，其特征在于：

所述挖掘物料堆置平台与所述第一角度传感器相适配的堆置角度传感器；

每个所述放料平台均设有与所述第一角度传感器相适配的放料角度传感器；

所述挖掘机上还包括：角度设定模块和角度控制模块；

所述角度设定模块用于在所述挖掘机从所述挖掘物料堆置平台挖掘测试物料后，设定放置测试物料的放料平台；

所述角度控制模块用于当所述堆置角度传感器与所述第一角度传感器同时触发时，所述角度控制模块控制所述挖掘机在所述挖掘物料堆置平台上挖取测试物料，并根据所述角度设定模块设定的放料平台，当所述放料平台的放料角度传感器与所述第一角度传感器同时触发时，所述角度控制模块控制所述挖掘机将测试物料放置在该放料平台上。

3.根据权利要求1所述的挖掘机能耗试验系统，其特征在于：

所述测试物料采用沙子、干燥松散的土壤。

4.根据权利要求1所述的挖掘机能耗试验系统，其特征在于：

所述挖掘机安置平台分别与所述挖掘物料堆置平台和所述每个放料平台的高度差为大于等于2.8m。

5.根据权利要求1所述的挖掘机能耗试验系统，其特征在于：

还包括：分别与所述计时器、所述第一处理器、所述第二处理器电连接的开启开关；

所述开启开关用于根据用户指令，发出启动信号，并将所述启动信号同时发送至所述计时器、所述第一处理器、所述第二处理器，使所述计时器开始计时，所述第一处理器和所述第二处理器分别开始接收第一流量计计量的流量及所述第二流量计计量的流量。

6.根据权利要求2所述的挖掘机能耗试验系统，其特征在于：

还包括：计数器和与所述计数器以及第一流量计、第二流量计电连接的第三处理器；

所述计数器用于计量挖掘机铲斗的挖掘次数；

所述第三处理器用于建立瞬时耗油量与挖掘次数的映射关系，并得出挖掘机在不同的旋转角度下，单次挖掘的油耗消耗量。

7.根据权利要求6所述的挖掘机能耗试验系统，其特征在于：

所述计数器设置在挖掘机铲斗油缸，使所述计数器通过记录所述铲斗油缸的活动次数，计量挖掘次数。

8.根据权利要求6所述的挖掘机能耗试验系统，其特征在于：

挖掘机安置平台上设有挖掘机称重装置，与所述挖掘机称重装置电连接的第四处理器；

所述第四处理器用于通过接收所述挖掘机称重装置称量挖掘机铲料前后的重量差值，得出每次挖掘机铲斗铲料的重量，并通过所述计数器计量的挖掘次数，计算出挖掘机铲斗铲料的平均重量。

9.根据权利要求8所述的挖掘机能耗试验系统，其特征在于：

还包括：分别与第一角度传感器、第一处理器和所述第四处理器电连接的第五处理器；

所述第五处理器用于计算挖掘机在不同的旋转角度下，挖掘机铲斗单次铲料的油耗消耗量。

10.根据权利要求1所述的挖掘机能耗试验系统，其特征在于：

以所述挖掘物料堆置平台为基准平台，并以挖掘机安置平台为中心，围绕所述挖掘机安置平台一周设有四个放料平台；

所述第一放料平台与所述挖掘物料堆置平台之间的夹角为45度；

所述第一放料平台与所述挖掘物料堆置平台之间的夹角为90度；

所述第一放料平台与所述挖掘物料堆置平台之间的夹角为135度；

所述第一放料平台与所述挖掘物料堆置平台之间的夹角为180度。