CN109292652A - 起重机支腿支承力监测系统及方法 - Google Patents
起重机支腿支承力监测系统及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例提供一种起重机支腿支承力监测系统及方法,属于起重机监测领域。通过检测起重机的变幅油缸压力、吊臂伸缩长度与仰角计算得到起重机的上车总重及倾翻力矩,并结合起重机的转台回转角度计算得到该起重机四支腿的支腿支承力,相比于现有技术中,通过将较长的电气线束与控制器连接,在每个支腿支承油缸缸体上布置两个压力传感器实现支承力监测的方法,本发明利用起重机已有的必备监测元件监测的参数间接计算支腿支承力,以实现在无支腿压力传感器下的起重机支腿支承力监测,既能防止因安装支腿压力传感器而可能导致的液压油泄漏隐患,又能避免因油缸摒压造成的支腿压力检测失真情况。
Description
技术领域
本发明涉及起重机监测领域,具体地涉及一种起重机支腿支承力监测系统及方法。
背景技术
支腿是起重机的重要组成部分,通过安装在支腿上的支承油缸与地面支承,支腿伸出后为起重机提供较大的支承跨度,对起重机的起重性能起到关键作用。
支腿支承力监测对起重机作业安全十分重要,通过实时监测各支腿的支承力并以此为依据由控制器对起重机进行安全控制,当支腿支承力不在正常工作范围时,控制器及时报警或切断起重机相关动作,避免超载造成的起重机零部件损坏和整车倾翻等危险。如何提高支腿支承力监测的有效性、可靠性以及减少监测资源的配置,成为行业研究的热题。
图1为现有起重机支腿支承力检测装置示意图,其中支腿压力传感器负责采集支腿支承油缸上、下腔压力,并将该数据传输给控制器;控制器一方面根据每条支腿的检测压力值进行数据计算转换并传输给显示器,另一方面判断支腿压力是否在安全范围内,从而控制起重机执行相应动作;显示器负责显示起重机相关状态,包括每条支腿压力值;执行机构负责执行控制器发来的动作信号。现有起重机通过将较长的电气线束与控制器连接,在每个支腿支承油缸缸体上布置两个压力传感器,通过每个支腿支承油缸缸体上下腔的压力传感器监测的压力转化来实现支承力监测,现有的支承力监测方式具有以下缺点:
1)每个支腿需要增加2个压力传感器,即一台起重机需共8个压力传感器,监测资源投入较大;
2)需在支承油缸缸体上加工与压力传感器匹配的安装结构,受油缸结构特性影响,支腿压力传感器安装困难,且存在液压油泄漏隐患;
3)起重机作业时,支承油缸需伸出到最大行程状态,此时油缸上腔达到摒压状态即压力最大状态,此时控制器根据传感器传递的最大压力转换的支承力与实际状态不符,只能通过其它途径限制油缸伸出到最大行程状态来保证压力检测的有效性。
4)较长的电气线束与控制器连接,监测有效性、可靠性受电气线束运动的影响较大。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种起重机支腿支承力监测系统及方法,根据起重机的上车总重、倾翻力矩及所述转台回转角度计算得到起重机四支腿的支腿支承力,从而实现无支腿压力传感器下的起重机支腿支承力监测。
为了实现上述目的,本发明实施例提供一种起重机支腿支承力监测系统,该系统包括:传感器模块,用于检测所述起重机的以下参数:变幅油缸压力、吊臂伸缩长度与仰角及转台回转角度;以及控制器,该控制器用于:根据所述变幅油缸压力、吊臂伸缩长度与仰角计算得到所述起重机的上车总重及倾翻力矩;及根据计算得到的所述上车总重、所述倾翻力矩及所述转台回转角度计算得到所述起重机四支腿的支腿支承力。
可选的,所述控制器可根据以下公式计算所述起重机四支腿的支腿支承力:
其中,FA、FB、FC、FD分别代表以整机前方为参考方向的右前支腿、右后支腿、左后支腿及左前支腿的支承力,
G2——所述起重机下车不回转部分的质量;
e2——所述起重机下车重心至支腿中心的距离;
G0——所述起重机上车总重;
e0——所述起重机回转中心至支腿中心的距离;
M——所述起重机倾翻力矩;
θ——所述起重机转台回转角度;
a——所述起重机支腿横向跨距之半;
b——所述起重机支腿纵向跨距之半。
可选的,当所述起重机四支腿的支腿支承力不均大于0时,所述控制器还可用于根据所述转台回转角度判断未起支承作用的一支腿,并重新计算余下三支腿的支腿支承力。
可选的,所述控制器还可用于根据以下公式确定未起支承作用的支腿:
其中,A、B、C、D分别代表以整机前方为参考方向的右前支腿、右后支腿、左后支腿及左前支腿;
θ——所述转台回转角度,
所述控制器还可用于根据以下公式计算余下三支腿的支腿支承力:
当所述未起支承作用的一支腿为A时,所述余下三支腿的支腿支承力可被表达为:
当所述未起支承作用的一支腿为B时,所述余下三支腿的支腿支承力可被表达为:
当所述未起支承作用的一支腿为C时,所述余下三支腿的支腿支承力可被表达为:
当所述未起支承作用的一支腿为D时,所述余下三支腿的支腿支承力可被表达为:
其中,FA、FB、FC、FD分别代表以整机前方为参考方向的右前支腿、右后支腿、左后支腿及左前支腿的支承力,
G2——所述起重机下车不回转部分的质量;
e2——所述起重机下车重心至支腿中心的距离;
G0——所述起重机上车总重;
e0——所述起重机回转中心至支腿中心的距离;
M——所述起重机倾翻力矩;
a——所述起重机支腿横向跨距之半;
b——所述起重机支腿纵向跨距之半。
可选的,当所述计算得到的余下三支腿的支腿支承力均大于0时,所述控制器可控制报警装置进行报警;或当所述计算得到的余下三支腿的支腿支承力不均大于0时,所述控制器可切断执行机构在危险方向的动作。
相应的,本发明实施例还提供一种起重机支腿支承力监测方法,该方法包括:检测所述起重机的以下参数:变幅油缸压力、吊臂伸缩长度与仰角及转台回转角度;以及根据所述变幅油缸压力、吊臂伸缩长度与仰角计算得到所述起重机的上车总重及倾翻力矩;及根据计算得到的所述上车总重、所述倾翻力矩及所述转台回转角度计算得到所述起重机四支腿的支腿支承力。
可选的,根据以下公式计算所述起重机四支腿的支腿支承力:
其中,FA、FB、FC、FD分别代表以整机前方为参考方向的右前支腿、右后支腿、左后支腿及左前支腿的支承力,
G2——所述起重机下车不回转部分的质量;
e2——所述起重机下车重心至支腿中心的距离;
G0——所述起重机上车总重;
e0——所述起重机回转中心至支腿中心的距离;
M——所述起重机倾翻力矩;
a——所述起重机支腿横向跨距之半;
b——所述起重机支腿纵向跨距之半。
可选的,该方法还包括,当所述起重机四支腿的支腿支承力不均大于0时,根据所述转台回转角度判断未起支承作用的一支腿,并重新计算余下三支腿的支腿支承力。
可选的,根据以下公式确定未起支承作用的支腿:
其中,A、B、C、D分别代表以整机前方为参考方向的右前支腿、右后支腿、左后支腿及左前支腿;
θ——所述转台回转角度,及
根据以下公式计算余下三支腿的支腿支承力:
当所述未起支承作用的一支腿为A时,所述余下三支腿的支腿支承力可被表达为:
当所述未起支承作用的一支腿为B时,所述余下三支腿的支腿支承力可被表达为:
当所述未起支承作用的一支腿为C时,所述余下三支腿的支腿支承力可被表达为:
当所述未起支承作用的一支腿为D时,所述余下三支腿的支腿支承力可被表达为:
其中,FA、FB、FC、FD分别代表以整机前方为参考方向的右前支腿、右后支腿、左后支腿及左前支腿的支承力,
G2——所述起重机下车不回转部分的质量;
e2——所述起重机下车重心至支腿中心的距离;
G0——所述起重机上车总重;
e0——所述起重机回转中心至支腿中心的距离;
M——所述起重机倾翻力矩;
a——所述起重机支腿横向跨距之半;
b——所述起重机支腿纵向跨距之半。
可选的,该方法还可包括:当所述计算得到的余下三支腿的支腿支承力均大于0时,控制报警装置进行报警;或当所述计算得到的余下三支腿的支腿支承力不均大于0时,切断执行机构在危险方向的动作。
通过上述技术方案,本发明通过检测起重机的变幅油缸压力、吊臂伸缩长度与仰角计算得到起重机的上车总重及倾翻力矩,并结合起重机的转台回转角度计算得到该起重机四支腿的支腿支承力,相比于现有技术中,通过将较长的电气线束与控制器连接,在每个支腿支承油缸缸体上布置两个压力传感器实现支承力监测的方法,本发明利用起重机已有的必备监测元件监测的参数间接计算支腿支承力,以实现在无支腿压力传感器下的起重机支腿支承力监测,既能防止因安装支腿压力传感器而可能导致的液压油泄漏隐患,又能避免因油缸摒压造成的支腿压力检测失真情况。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:
图1是本发明一实施例提供的一种起重机支腿支承力监测系统示意图。
图2是本发明另一实施例提供的一种起重机支腿支承力监测系统示意图。
图3是起重机支腿支承力分布示意图。
图4是起重机支腿支承力监测系统的元件分布图。
图5是本发明一实施例提供的一种起重机支腿支承力监测方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例,并不用于限制本发明实施例。
图1是本发明一实施例提供的一种起重机支腿支承力监测系统示意图。该系统包括传感器模块,用于检测起重机的以下参数:变幅油缸压力、吊臂伸缩长度与仰角及转台回转角度;以及控制器,该控制器用于:根据变幅油缸压力、吊臂伸缩长度与仰角计算得到起重机的上车总重及倾翻力矩;及根据计算得到的上车总重、倾翻力矩及转台回转角度计算得到起重机四支腿的支腿支承力。
图2是本发明另一实施例提供的一种起重机支腿支承力监测系统示意图。该系统包括:传感器模块,该模块包括:变幅油缸压力传感器,用于检测起重机的变幅油缸压力;吊臂长度角度传感器,该传感器用于检测起重机的吊臂伸缩长度与吊臂仰角;以及回转角度传感器,该传感器用于检测起重机的转台回转角度;控制器,用于根据传感器模块检测的变幅油缸压力、吊臂伸缩长度与仰角计算得到起重机四支腿的支腿支承力,并根据该四支腿的支腿支承力向报警装置发出报警指令或起重机的执行机构发出动作指令;报警装置,用于当控制器发出报警指令时发出报警信号;执行机构,用于根据控制器发出的动作指令进行动作;以及显示器,用于显示控制器计算得到的起重机四支腿的支腿支承力。
其中,变幅油缸压力传感器、吊臂长度角度传感器及回转角度传感器均为起重机已有的必备元件,相比于现有技术通过将较长的电气线束与控制器连接,在每个支腿支承油缸缸体上布置两个压力传感器实现支承力监测的方法,本发明通过已有元件测量出的参数间接计算支腿支承力,而不单独在支承油缸上设置压力传感器,可以避免支腿伸缩过程中线束接头松动以及线束运动损坏的风险,此外,由于相对现有技术减小了8个支腿压力传感器,减少了监测投入资源,避免了监测设备自身故障造成的监测不可靠风险。
起重机支腿支承力分布示意图如图3所示,A、B、C、D分别代表以整机前方为参考方向的右前支腿、右后支腿、左后支腿及左前支腿,其中X轴反方向为整机前方,假设四个支腿全部与支承面接触,即四个支腿全受支承力,则控制器可根据回转角度传感器采集的回转角度及起重机结构数据,按四腿支承公式计算起重机四条支腿相应的支腿支承力:
其中,FA、FB、FC、FD分别代表以整机前方为参考方向的右前支腿、右后支腿、左后支腿及左前支腿的支承力,
G2——起重机下车不回转部分的质量,为固定值;
e2——起重机下车重心至支腿中心的距离,为固定值;
G0——起重机上车总重,为变化值,由控制器根据变幅油缸压力传感器采集数据自动计算得到(可直接调用起重机现有控制器计算数据);
e0——起重机回转中心O0至支腿中心的距离,为固定值;
M——起重机倾翻力矩,为变化值,由控制器根据变幅油缸压力传感器及吊臂长度角度传感器采集数据自动计算得到(可直接调用起重机现有控制器计算数据);
θ——起重机转台回转角度,即吊臂轴线与起重机纵向轴线夹角,为0-360°范围内变化的变化值,由回转角度传感器实时采集得到(可直接调用起重机现有元件采集的数据);
a——起重机支腿横向跨距之半,为固定值;
b——起重机支腿纵向跨距之半,为固定值,
起重机结构数据可包括:支腿横向跨距、支腿纵向跨距、回转中心至支腿中心的距离及下车重心至支腿中心的距离等。
当通过四腿支承公式得到的四支腿的支腿支承力全大于0时,假设成立,即四个支腿全部与支承面接触,相应动作机构正常工作,此时显示器显示四支腿的支腿支承力;当通过四腿支承公式得到的四支腿的支腿支承力不均大于0时,说明四支腿中至少有一个支腿松动。此时假设只有一个支腿松动,控制器根据转台回转角度确定未起支承作用的一支腿,并根据三腿支承公式重新计算余下三支腿的支腿支承力。
其中,如图3所示,结合力学知识,可利用控制器通过以下公式确定未起支承作用的支腿:
设吊臂位于工况Ⅰ位置时,0≤θ≤90°,可以理解,此时A腿可能抬起,即不起支承作用,则余下三支腿B、C、D所受支承力为:
设吊臂位于工况Ⅱ位置时,90°<θ≤180°,可以理解,此时B腿可能抬起,即不起支承作用,则余下三支腿A、C、D所受支承力为:
设吊臂位于工况Ⅲ位置时,180°<θ≤270°,此时C腿可能抬起,即不起支承作用,则余下三支腿A、B、D所受支承力为:
设吊臂位于工况Ⅳ位置时,270°<θ≤360°,此时D腿可能抬起,即不起支承作用,则余下三支腿A、B、C所受支承力为:
可以理解,控制器根据角度传感器采集的回转角度,判断吊臂所在区域,选择相应的三腿支承公式计算余下三支腿支承力。当利用三腿支承公式计算得到的余下三支腿的支腿支承力均大于0时,假设成立,即四支腿中有一个支腿未起支承作用,此时控制器发出报警指令控制报警装置进行报警,同时显示器显示各支腿的支腿支承力,其中判断的未起支承作用的一支腿的支承力显示为0。可以理解,报警装置可以例如为声光报警装置,用于提示四支腿中有一个支腿松动,只有三支腿起支承作用,形成三点支承的情况;当利用三腿支承公式计算得到的余下三支腿的支腿支承力不均大于0时,假设不成立,即有两个支腿(四腿支承公式判断的未起支承作用的一支腿及三腿支承公式计算出支承力不大于0的一支腿)未起支承作用,此时控制器切断执行机构在危险方向的动作,同时显示器显示各支腿的支腿支承力,其中判断的未起支承作用的一支腿及利用三腿支承公式计算得到的不大于0的一支腿的支承力均显示为0。
可以理解,执行机构在危险方向的动作为可能导致起重机倾翻的方向的动作,可根据未起支承作用的两个支腿进行判断。
图4为起重机支腿支承力监测系统的元件分布图。该系统包括:变幅油缸压力传感器1,安装在变幅油缸缸体上,用于检测变幅油缸所承受的压力;吊臂长度角度传感器2,该传感器安装于吊臂上,用于检测吊臂伸缩长度及吊臂仰角;回转角度传感器5,该传感器安装于转台上,用于检测起重机回转角度,即吊臂轴线在地面的投影线与起重机纵向轴线的夹角;控制器4,该控制器安装于操纵室内,用于接收并处理各个传感器采集的数据信息,计算得到四条支腿6的支腿支承力,当四条支腿6的支腿支承力不全大于0时,该控制器控制报警装置进行报警或控制执行机构动作;显示器3,该显示器安装于操纵室内,用于显示起重机相关状态,包括每个支腿的支承力;执行机构,用于接收并执行控制器发出的动作指令;以及报警装置,用于当控制器发出报警指令时发出报警信号。
假设开始四个支腿全部与支承面接触,即四个支腿全受支承力,则控制器可根据回转角度传感器采集的回转角度及起重机结构数据,按四腿支承公式计算起重机四条支腿相应的支腿支承力。其中,起重机结构数据可包括:支腿横向跨距、支腿纵向跨距、回转中心至支腿中心的距离及下车重心至支腿中心的距离等。
当通过四腿支承公式得到的四支腿的支腿支承力全大于0时,假设成立,即四个支腿全部与支承面接触,相应动作机构正常工作,此时显示器显示四支腿的支腿支承力;当通过四腿支承公式得到的四支腿的支腿支承力不均大于0时,说明四支腿中至少有一个支腿松动。此时假设只有一个支腿松动,控制器根据转台回转角度判断未起支承作用的一支腿,并根据三腿支承公式重新计算余下三支腿的支腿支承力。
当利用三腿支承公式计算得到的余下三支腿的支腿支承力均大于0时,假设成立,即四支腿中有一个支腿未起支承作用,此时控制器发出报警指令控制报警装置进行报警,同时显示器显示各支腿的支腿支承力,其中判断的未起支承作用的一支腿的支承力显示为0。可以理解,报警装置可以例如为声光报警装置,用于提示四支腿中有一个支腿松动,只有三支腿起支承作用,形成三点支承的情况;当利用三腿支承公式计算得到的余下三支腿的支腿支承力不均大于0时,假设不成立,即有两个支腿(四腿支承公式判断的未起支承作用的一支腿及三腿支承公式计算出支承力不大于0的一支腿)未起支承作用,此时控制器切断执行机构在危险方向的动作,同时显示器显示各支腿的支腿支承力,其中判断的未起支承作用的一支腿及利用三腿支承公式计算得到的不大于0的一支腿的支承力均显示为0。
可以理解,执行机构在危险方向的动作为可能导致起重机倾翻的方向的动作,可根据未起支承作用的两个支腿进行判断。
图5是本发明一实施例提供的一种起重机支腿支承力监测方法流程图。该方法包括:
步骤501,检测变幅油缸压力、吊臂伸缩长度与仰角及转台回转角度。
步骤502,根据检测的变幅油缸压力、吊臂伸缩长度与仰角,结合起重机各部分固有重量和重心位置,由力矩平衡公式计算起重机的实际吊重、上车总重和倾翻力矩。
可以理解,上车总重为起重机的实际吊重与起重机上车部分固有重量之和。
步骤503,四腿支承公式计算四支腿支承力。
假设开始四个支腿全部与支承面接触,即四个支腿全受支承力,则可根据转台回转角度及起重机结构数据,按四腿支承公式计算起重机四条支腿相应的支腿支承力:
其中,FA、FB、FC、FD分别代表以整机前方为参考方向的右前支腿、右后支腿、左后支腿及左前支腿的支承力,
G2——起重机下车不回转部分的质量,为固定值;
e2——起重机下车重心至支腿中心的距离,为固定值;
G0——起重机上车总重,为变化值,可根据变幅油缸压力计算得到;
e0——起重机回转中心至支腿中心的距离,为固定值;
M——起重机倾翻力矩,为变化值,根据变幅油缸压力及吊臂伸缩长度与仰角计算得到;
θ——起重机转台回转角度,即吊臂轴线与起重机纵向轴线夹角,为0-360°范围内变化的变化值;
a——起重机支腿横向跨距之半,为固定值;
b——起重机支腿纵向跨距之半,为固定值,
起重机结构数据可包括:支腿横向跨距、支腿纵向跨距、回转中心至支腿中心的距离及下车重心至支腿中心的距离等。
步骤504,判断四支腿支承力是否均大于0,若判断结果为“是”,则执行步骤505,反之,执行步骤506。
步骤505,显示器显示四支腿支承力。
当通过四腿支承公式得到的四支腿的支腿支承力全大于0时,假设成立,即四个支腿全部与支承面接触,相应动作机构正常工作,此时显示器显示计算得到的该四支腿的支腿支承力。
步骤506,确定未起支承作用的一支腿。
当通过四腿支承公式得到的四支腿的支腿支承力不均大于0时,说明四支腿中至少有一个支腿松动。此时假设只有一个支腿松动,可根据转台回转角度确定未起支承作用的一支腿,该未起支承作用的支腿为:
其中,A、B、C、D分别代表以整机前方为参考方向的右前支腿、右后支腿、左后支腿及左前支腿。
步骤507,三腿支承公式计算三支腿支承力。
当0≤θ≤90°时,此时A腿可能抬起,即不起支承作用,则余下三支腿B、C、D所受支承力为:
当90°<θ≤180°时,此时B腿可能抬起,即不起支承作用,则余下三支腿A、C、D所受支承力为:
当180°<θ≤270°时,此时C腿可能抬起,即不起支承作用,则余下三支腿A、B、D所受支承力为:
当270°<θ≤360°时,此时D腿可能抬起,即不起支承作用,则余下三支腿A、B、C所受支承力为:
可以理解,根据转台回转角度,可判断吊臂所在区域,进而选择相应的三腿支承公式计算余下三支腿支承力。
步骤508,判断三支腿支承力是否均大于0,若判断结果为“是”,则执行步骤509,反之,执行步骤510。
步骤509,报警提示支腿松动。
当利用三腿支承公式计算得到的余下三支腿的支腿支承力均大于0时,假设成立,即四支腿中有一个支腿未起支承作用,此时报警装置进行报警,同时显示各支腿的支腿支承力,其中确定的未起支承作用的一支腿的支承力显示为0。可以理解,报警装置可以例如为声光报警装置,用于提示四支腿中有一个支腿松动,只有三支腿起支承作用,形成三点支承的情况。
步骤510,切断起重机部分动作。
当利用三腿支承公式计算得到的余下三支腿的支腿支承力不均大于0,即三支腿支承力任意一个小于或等于0时,假设不成立,即有两个支腿(四腿支承公式判断的未起支承作用的一支腿及三腿支承公式计算出支承力不大于0的一支腿)未起支承作用,此时切断起重机执行机构在危险方向的动作,同时显示各支腿的支腿支承力,其中确定的未起支承作用的一支腿及利用三腿支承公式计算得到的不大于0的一支腿的支承力均显示为0。
可以理解,执行机构在危险方向的动作为可能导致起重机倾翻的方向的动作,可根据未起支承作用的两个支腿进行判断。
以上实施例提供了一种无支腿压力传感器下起重机支腿支承力监测系统和方法,通过间接计算得到四支腿支承力,实现对起重机四支腿支承力实时监控,并匹配了报警和切断危险作业等安全控制策略。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式,但是,本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明实施例的技术构思范围内,可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外,本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明实施例的思想,其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。
Claims (10)
1.一种起重机支腿支承力监测系统,其特征在于,该系统包括:
传感器模块,用于检测所述起重机的以下参数:变幅油缸压力、吊臂伸缩长度与仰角及转台回转角度;以及
控制器,该控制器用于:
根据所述变幅油缸压力、吊臂伸缩长度与仰角计算得到所述起重机的上车总重及倾翻力矩;及
根据计算得到的所述上车总重、所述倾翻力矩及所述转台回转角度计算得到所述起重机四支腿的支腿支承力。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制器根据以下公式计算所述起重机四支腿的支腿支承力:
其中,FA、FB、FC、FD分别代表以整机前方为参考方向的右前支腿、右后支腿、左后支腿及左前支腿的支承力,
G2——所述起重机下车不回转部分的质量;
e2——所述起重机下车重心至支腿中心的距离;
G0——所述起重机上车总重;
e0——所述起重机回转中心至支腿中心的距离;
M——所述起重机倾翻力矩;
θ——所述起重机转台回转角度;
a——所述起重机支腿横向跨距之半;
b——所述起重机支腿纵向跨距之半。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,当所述起重机四支腿的支腿支承力不均大于0时,所述控制器还用于根据所述转台回转角度判断未起支承作用的一支腿,并重新计算余下三支腿的支腿支承力。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述控制器还用于根据以下公式确定未起支承作用的支腿:
其中,A、B、C、D分别代表以整机前方为参考方向的右前支腿、右后支腿、左后支腿及左前支腿;
θ——所述转台回转角度,
所述控制器还用于根据以下公式计算余下三支腿的支腿支承力:
当所述未起支承作用的一支腿为A时,所述余下三支腿的支腿支承力被表达为:
当所述未起支承作用的一支腿为B时,所述余下三支腿的支腿支承力被表达为:
当所述未起支承作用的一支腿为C时,所述余下三支腿的支腿支承力被表达为:
当所述未起支承作用的一支腿为D时,所述余下三支腿的支腿支承力被表达为:
其中,FA、FB、FC、FD分别代表以整机前方为参考方向的右前支腿、右后支腿、左后支腿及左前支腿的支承力,
G2——所述起重机下车不回转部分的质量;
e2——所述起重机下车重心至支腿中心的距离;
G0——所述起重机上车总重;
e0——所述起重机回转中心至支腿中心的距离;
M——所述起重机倾翻力矩;
a——所述起重机支腿横向跨距之半;
b——所述起重机支腿纵向跨距之半。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,
当所述计算得到的余下三支腿的支腿支承力均大于0时,所述控制器控制报警装置进行报警;或
当所述计算得到的余下三支腿的支腿支承力不均大于0时,所述控制器切断执行机构在危险方向的动作。
6.一种起重机支腿支承力监测方法,其特征在于,该方法包括:
检测所述起重机的以下参数:变幅油缸压力、吊臂伸缩长度与仰角及转台回转角度;以及
根据所述变幅油缸压力、吊臂伸缩长度与仰角计算得到所述起重机的上车总重及倾翻力矩;及
根据计算得到的所述上车总重、所述倾翻力矩及所述转台回转角度计算得到所述起重机四支腿的支腿支承力。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,根据以下公式计算所述起重机四支腿的支腿支承力:
其中,FA、FB、FC、FD分别代表以整机前方为参考方向的右前支腿、右后支腿、左后支腿及左前支腿的支承力,
G2——所述起重机下车不回转部分的质量;
e2——所述起重机下车重心至支腿中心的距离;
G0——所述起重机上车总重;
e0——所述起重机回转中心至支腿中心的距离;
M——所述起重机倾翻力矩;
θ——所述起重机转台回转角度;
a——所述起重机支腿横向跨距之半;
b——所述起重机支腿纵向跨距之半。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,该方法还包括,当所述起重机四支腿的支腿支承力不均大于0时,根据所述转台回转角度判断未起支承作用的一支腿,并重新计算余下三支腿的支腿支承力。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,根据以下公式确定未起支承作用的支腿:
其中,A、B、C、D分别代表以整机前方为参考方向的右前支腿、右后支腿、左后支腿及左前支腿;
θ——所述转台回转角度,
根据以下公式计算余下三支腿的支腿支承力:
当所述未起支承作用的一支腿为A,所述余下三支腿的支腿支承力被表达为:
当所述未起支承作用的一支腿为B时,所述余下三支腿的支腿支承力被表达为:
当所述未起支承作用的一支腿为C时,所述余下三支腿的支腿支承力被表达为:
当所述未起支承作用的一支腿为D时,所述余下三支腿的支腿支承力被表达为:
其中,FA、FB、FC、FD分别代表以整机前方为参考方向的右前支腿、右后支腿、左后支腿及左前支腿的支承力,
G2——所述起重机下车不回转部分的质量;
e2——所述起重机下车重心至支腿中心的距离;
G0——所述起重机上车总重;
e0——所述起重机回转中心至支腿中心的距离;
M——所述起重机倾翻力矩;
a——所述起重机支腿横向跨距之半;
b——所述起重机支腿纵向跨距之半。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,该方法还包括:
当所述计算得到的余下三支腿的支腿支承力均大于0时,控制报警装置进行报警;或
当所述计算得到的余下三支腿的支腿支承力不均大于0时,切断执行机构在危险方向的动作。
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