CN115366260A - 搅拌车及用于确定搅拌物实际质量的方法 - Google Patents

搅拌车及用于确定搅拌物实际质量的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115366260A
CN115366260A CN202211013802.7A CN202211013802A CN115366260A CN 115366260 A CN115366260 A CN 115366260A CN 202211013802 A CN202211013802 A CN 202211013802A CN 115366260 A CN115366260 A CN 115366260A
Authority
CN
China
Prior art keywords
supporting
vehicle body
riding wheel
stirring tank
center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202211013802.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115366260B (zh
Inventor
代皓蓝
张国君
马浩祥
易志成
李行
谭澄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd filed Critical Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
Priority to CN202211013802.7A priority Critical patent/CN115366260B/zh
Publication of CN115366260A publication Critical patent/CN115366260A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115366260B publication Critical patent/CN115366260B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/42—Apparatus specially adapted for being mounted on vehicles with provision for mixing during transport
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/42—Apparatus specially adapted for being mounted on vehicles with provision for mixing during transport
    • B28C5/4203—Details; Accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/42—Apparatus specially adapted for being mounted on vehicles with provision for mixing during transport
    • B28C5/4203—Details; Accessories
    • B28C5/4206—Control apparatus; Drive systems, e.g. coupled to the vehicle drive-system
    • B28C5/422—Controlling or measuring devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Abstract

本发明提供一种搅拌车，包括车体以及安装在车体上的搅拌罐、减速系统、第一支撑托轮、第二支撑托轮、两个称重传感器、至少一个姿态传感器和控制系统，搅拌罐的一端与减速系统连接，搅拌罐的另一端设置在第一支撑托轮和第二支撑托轮上，两个称重传感器分别安装于第一支撑托轮、第二支撑托轮，姿态传感器安装于车体，控制系统分别与减速系统、两个称重传感器以及姿态传感器电性连接，控制系统能根据力矩平衡公式计算获得动态状态下搅拌罐内搅拌物实际的质量。本发明的搅拌车能够解决现有技术中测量搅拌罐内搅拌物实际的质量时受加速度等因素所带来误差，提高测量的精确度。本发明还涉及一种用于确定搅拌物实际质量的方法。

Description

搅拌车及用于确定搅拌物实际质量的方法
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种搅拌车及用于确定搅拌物实际质量的方法。
背景技术
现有技术中，为了确定搅拌车实际装载的搅拌物的量(例如，混凝土)，以实现更加精确的多段放料或者判断搅拌车的罐内是否有积料，通常采用一个压力传感器或两个压力传感器进行配合确定搅拌车内搅拌物的实际装载量，但是采用压力传感器进行测量只有在搅拌车静止不动状态下，或者搅拌车水平匀速行驶状态下测量才准确，既搅拌物的重心不发生变化，当搅拌车不是水平匀速行驶或者搅拌车倾斜时测量的实际装载量便不准确，例如，当搅拌车在行驶过程中产生震动时，震动会导致搅拌筒的托轮受力发生改变；或者搅拌车在加速或减速行驶时，托轮的受力会受加速度的影响；或者搅拌车经过凹凸不平的地面时，搅拌筒跟随搅拌车一起倾斜，此时搅拌物的重心发生改变，托轮的受力会受到车身倾角的影响；综上，加速度和搅拌车倾斜的影响不仅会产生较大的偏差，降低测量系统的精确度，甚至会出现搅拌物的实际装载量无法测量的现象，因此对于确定搅拌车实际装载的搅拌物的量时，还需要考虑加速度以及搅拌车倾斜时所带来的误差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种搅拌车，该搅拌车能够解决现有技术中测量搅拌罐内搅拌物实际的质量时受加速度等因素所带来误差，提高测量的精确度。
本发明提供一种搅拌车，包括车体以及安装在车体上的搅拌罐、减速系统、第一支撑托轮、第二支撑托轮、两个称重传感器、至少一个姿态传感器和控制系统，搅拌罐的一端与减速系统连接，搅拌罐的另一端设置在第一支撑托轮和第二支撑托轮上，两个称重传感器分别安装于第一支撑托轮、第二支撑托轮，姿态传感器安装于车体，控制系统分别与减速系统、两个称重传感器以及姿态传感器电性连接，控制系统能根据力矩平衡公式计算获得动态状态下搅拌罐内搅拌物实际的质量m1，该公式为：
m1L’1g+m2L’2g＝F’L
其中，F’＝F-(m1+m2)a；
Figure BDA0003811893810000021
F’为车体处于动态状态下第一支撑托轮和第二支撑托轮的支撑力之和；F为车体处于静态下第一支撑托轮和第二支撑托轮的支撑力之和，F由两个称重传感器测量获得；m1为搅拌物的质量；m2为搅拌罐的质量；L为第一支撑托轮或第二支撑托轮的中心至减速系统的中心的距离；L’1为车体在动态状态下搅拌物的重心至减速系统的中心的距离；L1为车体在静态下搅拌物的重心至减速系统的中心的距离；L’2为车体在动态状态下搅拌罐的重心至减速系统的距离；L2为车体在静态下搅拌罐的重心至减速系统的中心的距离；g为重力加速度；a为搅拌罐在F方向上的加速度；α为车体在静态下搅拌罐的中轴线与水平面的夹角；β为车体在动态状态下搅拌罐的中轴线与车体在静态下搅拌罐的中轴线的夹角。
在一实施例中，车体包括车架和底座，底座固定连接于车架的尾部，第一支撑托轮和第二支撑托轮分别固定连接于底座，第一支撑托轮和第二支撑托轮分别设于搅拌罐的两侧。
在一实施例中，第一支撑托轮包括第一固定座和第一滚轮，第一固定座固定于底座，一称重传感器可转动地连接于第一固定座，第一滚轮可转动地连接于称重传感器，第一滚轮与搅拌罐的外壁抵触；第二支撑托轮包括第二固定座和第二滚轮，第二固定座固定于底座，另一称重传感器可转动地连接于第二固定座，第二滚轮可转动地连接于称重传感器，第二滚轮与搅拌罐的外壁抵触。
在一实施例中，搅拌罐设有环形轨道，第一滚轮和第二滚轮支撑于环形轨道。
在一实施例中，减速系统包括减速机本体、法兰和调心滚子轴承，法兰包括输出轴以及与输出轴固定连接的法兰盘，调心滚子轴承安装于输出轴与减速机本体之间，输出轴通过调心滚子轴承可转动地连接于减速机本体内，法兰盘固定连接于搅拌罐。
在一实施例中，调心滚子轴承沿输出轴的轴线方向的中点为减速系统的中心。
在一实施例中，控制系统包括处理器，处理器与承重传感器和姿态传感器电性连接，处理器被配置成计算动态状态下搅拌罐内搅拌物实际的质量。
本发明涉及一种用于确定搅拌物实际质量的方法，应用于上述的搅拌车，其特征在于，根据力矩平衡公式确定搅拌物的质量：
m1L’1g+m2L’2g＝F’L
其中，F’＝F-(m1+m2)a；
Figure BDA0003811893810000031
F’为车体处于静态状态下第一支撑托轮和第二支撑托轮的支撑力之和；F为车体处于动态下第一支撑托轮和第二支撑托轮的支撑力之和，F由两个称重传感器测量获得；m1为搅拌物的质量；m2为搅拌罐的质量；L为第一支撑托轮或第二支撑托轮的中心至减速系统的中心的距离；L’1为车体在动态状态下搅拌物的重心至减速系统的中心的距离；L1为车体在静态下搅拌物的重心至减速系统的中心的距离；L’2为车体在动态状态下搅拌罐的重心至减速系统的距离；L2为车体在静态下搅拌罐的重心至减速系统的中心的距离；g为重力加速度；a为搅拌罐在F方向上的加速度；α为车体在静态下搅拌罐的中轴线与水平面的夹角；β为车体在动态状态下搅拌罐的中轴线与车体在静态下搅拌罐的中轴线的夹角。
在一实施例中，确定车体处于动态下第一支撑托轮和第二支撑托轮的支撑力之和F：
F＝N1cos(θ-γ)+N2cos(θ+γ)
其中，N1由第一支撑托轮内的称重传感器检测获得，N2由第二支撑托轮内的称重传感器检测获得，θ为受力角度参数，γ为搅拌筒相较于原始位置的倾角。
在一实施例中，搅拌罐的加速度a、车体在静态下搅拌罐的中轴线与水平面的夹角α以及车体在动态状态下搅拌罐的中轴线与车体在静态下搅拌罐的中轴线的夹角β由姿态传感器获得。
本发明的的搅拌车使用称重传感器测量托轮的支撑力，使用姿态传感器测量搅拌车在行驶时的加速度以及搅拌车倾斜时产生的倾角，以及对搅拌物的重心进行重新确定，使搅拌车的控制系统能够精确获得搅拌罐内搅拌物的实际质量，减小加速度与搅拌车倾斜产生的搅拌物重心偏移所带来的计算误差，提高控制系统计算的精确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本发明的搅拌车的结构示意图。
图2是本发明的搅拌车参数的结构示意图。
图3是本发明的托轮与搅拌筒的受力分析结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的特定实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的描述，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。
术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是为了区别属性类似的元件，而不是指示或暗示相对的重要性或者特定的顺序。
术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体，意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
图1是本发明的搅拌车的结构示意图，图2是本发明的搅拌车参数的结构示意图，图3是本发明的托轮与搅拌筒的受力分析结构示意图，如图1至图3所示，搅拌车包括车体11以及安装在车体11上的搅拌罐12、减速系统13、第一支撑托轮141、第二支撑托轮142、两个称重传感器、至少一个姿态传感器15和控制系统，搅拌罐12的一端与减速系统13连接，搅拌罐12的另一端设置在第一支撑托轮141和第二支撑托轮142上，两个称重传感器分别安装于第一支撑托轮141、第二支撑托轮142，姿态传感器15安装于车体11，控制系统分别与减速系统13、两个称重传感器以及姿态传感器15电性连接，控制系统能根据力矩平衡公式计算获得动态状态下搅拌罐12内搅拌物实际的质量m1，该公式为：
m1L’1g+m2L’2g＝F’L
其中，F’＝F-(m1+m2)a；
Figure BDA0003811893810000061
F’为车体11处于动态状态下第一支撑托轮141和第二支撑托轮142的支撑力之和；F为车体11处于静态下第一支撑托轮141和第二支撑托轮142的支撑力之和，F由两个称重传感器测量获得；m1为搅拌物的质量；m2为搅拌罐12的质量；L为第一支撑托轮141或第二支撑托轮142的中心至减速系统13的中心的距离；L’1为车体11在动态状态下搅拌物的重心至减速系统13的中心的距离；L1为车体11在静态下搅拌物的重心至减速系统13的中心的距离；L’2为车体11在动态状态下搅拌罐12的重心至减速系统13的距离；L2为车体11在静态下搅拌罐12的重心至减速系统13的中心的距离；g为重力加速度；a为搅拌罐12在F方向上的加速度；α为车体11在静态下搅拌罐12的中轴线与水平面的夹角；β为车体11在动态状态下搅拌罐12的中轴线与车体11在静态下搅拌罐12的中轴线的夹角。在本实施例中，动态状态指的是搅拌车加速行驶、减速行驶或搅拌车倾斜等中的一种或多种情况，静态指的是搅拌车在加速行驶、减速行驶或搅拌车倾斜等中的一种或多种情况中消除加速度影响和/或倾斜角度影响后的状态；承重传感器优选为轴销传感器。
本发明的的搅拌车使用称重传感器测量托轮的支撑力，使用姿态传感器15测量搅拌车在行驶时的加速度以及搅拌车倾斜时产生的倾角，通过对搅拌物的重心进行重新确定，使搅拌车的控制系统能够精确获得搅拌罐12内搅拌物的实际质量，减小加速度与搅拌车倾斜产生的搅拌物重心偏移所带来的计算误差，提高控制系统计算的精确度。
进一步地，车体11包括车架111和底座112，减速系统13固定连接在车架111靠近车头的一端，底座112固定连接于车架111的尾部，第一支撑托轮141和第二支撑托轮142分别固定连接于底座112，第一支撑托轮141和第二支撑托轮142分别设于搅拌罐12的两侧，第一支撑托轮141和第二支撑托轮142对称设置。
进一步地，减速系统包括减速机本体、法兰和调心滚子轴承，法兰包括输出轴以及与输出轴固定连接的法兰盘，调心滚子轴承安装于输出轴的外壁与减速机本体之间，输出轴通过调心滚子轴承可转动地连接于减速机本体内，法兰盘通过螺栓固定连接于搅拌罐12，当减速机本体转动时，输出轴同步转动并带动搅拌罐12进行转动；减速机本体、法兰与调心滚子轴承之间的连接关系请参考现有技术，在此不做赘述。
进一步地，调心滚子轴承沿输出轴的轴线方向的中点为减速系统13的中心。
进一步地，第一支撑托轮141包括第一固定座和第一滚轮，第一固定座固定于底座112，其中一个称重传感器可转动地连接于第一固定座，第一滚轮可转动地连接于该称重传感器，第一滚轮与搅拌罐12的外壁抵触；第二支撑托轮142包括第二固定座和第二滚轮，第二固定座固定于底座112，另一个称重传感器可转动地连接于第二固定座，第二滚轮可转动地连接于该称重传感器，第二滚轮与搅拌罐12的外壁抵触，称重传感器可测的搅拌罐12对第一滚轮或第二滚轮的压力，以此获得第一滚轮和第二滚轮分别对搅拌罐12施加的支撑力。
进一步地，搅拌罐12设有环形轨道，环形轨道设于搅拌罐12的尾部，搅拌罐12的尾部与车架111的尾部对应设置，第一滚轮和第二滚轮支撑于环形轨道。
进一步地，姿态传感器15设有一个，姿态传感器15固定连接于底座112。
在另一较佳的实施例中，姿态传感器15固定连接于第一支撑托轮141，既姿态传感器15固定连接于第一固定座；或姿态传感器15固定连接于第二支撑托轮142，既姿态传感器15固定连接于第二固定座。
在另一较佳的实施例中，姿态传感器15设有两个，其中一个姿态传感器15固定连接于第一支撑托轮141的第一固定座，用于测量第一支撑托轮141的倾斜角以及加速度，另一个姿态传感器15固定连接于第二支撑托轮142的第二固定座，用于测量第二支撑托轮142的倾斜角以及加速度；在本实施例中，搅拌车的加速度则取两个姿态传感器15测得的加速度的平均值，以减少加速度的误差。
进一步地，控制系统包括处理器，处理器与承重传感器和姿态传感器电性连接，处理器被配置成计算动态状态下搅拌罐12内搅拌物实际的质量。具体地，处理器能够将称重传感器测得的支撑力以及姿态传感器15获得的加速度以及倾角带入到确定搅拌物实际质量的公式中进行计算，以获取搅拌物的实际质量，提高搅拌物重量结果确定的准确性，实现搅拌车在动态状态下的自动称重。
本发明还涉及一种用于确定搅拌物实际质量的方法，应用于上述的搅拌车，根据力矩平衡公式确定搅拌物的质量：
m1L’1g+m2L’2g＝F’L 公式(1)
如图2所示，图2中的实线表示搅拌车倾斜前的结构示意图，虚线表示搅拌车倾斜后的结构示意图，搅拌车倾斜的角度对重心的影响可通过体积公式与重心公式进行求解，或通过拟合获得，以拟合方式为例获得的简化方程为：
Figure BDA0003811893810000081
Figure BDA0003811893810000082
其中，F’为车体11处于静态状态下第一支撑托轮141和第二支撑托轮142的支撑力之和；m1为搅拌物的质量；m2为搅拌罐12的质量；L为第一支撑托轮141或第二支撑托轮142的中心至减速系统13的中心的距离；L’1为车体11在动态状态下搅拌物的重心至减速系统13的中心的距离；L1为车体11在静态下搅拌物的重心至减速系统13的中心的距离；L’2为车体11在动态状态下搅拌罐12的重心至减速系统13的距离；L2为车体11在静态下搅拌罐12的重心至减速系统13的中心的距离；g为重力加速度；为车体11在静态下搅拌罐12的中轴线与水平面的夹角；β为车体11在动态状态下搅拌罐12的中轴线与车体11在静态下搅拌罐12的中轴线的夹角，可以理解为姿态传感器测量的搅拌罐的中轴线倾斜后与倾斜前的倾角。
进一步地，车体11在静态下搅拌物的重心至减速系统13的中心的距离与搅拌物的重量之间的关系满足以下公式：
Figure BDA0003811893810000091
其中，ρ为搅拌物的密度，m1为搅拌物的重量，v为搅拌物的体积，x为搅拌物的重心的横坐标值，L1为车体11在静态下搅拌物的重心至减速系统13的中心的距离。
可以理解的是，搅拌物的重心是个理论位置，无法进行实际测量，故L1的值无法进行直接测量，可以获取L1与搅拌物的重量的函数关系，从而确定搅拌物的重量与支撑力之间的关系，以根据支撑力确定搅拌物的质量(例如，混凝土装载量)。
如图1所示，将减速系统13的中心设为坐标原点，减速系统13的中心是指调心滚子轴承沿输出轴的轴线方向的中点，车辆的车头至车尾的方向为x轴的正向，车辆高度方向为z轴,利用三维软件分别计算搅拌筒及满载混凝土的重心位置，假设装载的混凝土体积为v、重心坐标为(x，y，z)，可以得出：
Figure BDA0003811893810000092
既：
Figure BDA0003811893810000093
由于m1＝ρv,因此结合上述公式(4-2)既可获得上述公式(4)，将上述公式(4)带入上述公式(3)既可获得车体11在动态状态下搅拌物的重心至减速系统13的中心的距离L’1。
进一步地，确定车体11处于静态状态下第一支撑托轮141和第二支撑托轮142的支撑力之和F’：
F’＝F-(m1+m2)a； 公式(5)
其中，F’为车体11处于静态状态下第一支撑托轮141和第二支撑托轮142的支撑力之和，既实际值；F为车体11处于动态下第一支撑托轮141和第二支撑托轮142的支撑力之和，F由两个称重传感器测量获得，a为搅拌罐12在F方向上的加速度；在本实施例中，加速度对第一支撑托轮141和第二支撑托轮142受力测量的影响可以为两个称重传感器测得的支撑力之和减去该时刻加速度与质量的乘积进行消除，加速度与F的方向同向时为正，相反时为负；可以理解为，当搅拌车为加速行驶时，加速度与F的受力方向为同向，此时测得的F值比实际值偏大；当搅拌车为减速行驶时，加速度与F的受力方向相反，此时测得的F值比实际值偏小。
如图3所示，确定车体11处于动态下第一支撑托轮141和第二支撑托轮142的支撑力之和F：
F＝N1cos(θ-γ)+N2cos(θ+γ) 公式(6)
其中，N1由第一支撑托轮141内的称重传感器测量获得，N2由第二支撑托轮142内的称重传感器测量获得，θ为受力角度参数，γ为搅拌筒相较于原始位置的倾角。在本实施例中，优选定义N1为左侧的托轮，图1中，Y的正方向为车体11的左侧。
进一步地，搅拌罐12的加速度a、车体11在静态下搅拌罐12的中轴线与水平面的夹角α以及车体11在动态状态下搅拌罐12的中轴线与车体11在静态下搅拌罐12的中轴线的夹角β由姿态传感器15测量获得。
进一步地，搅拌车的相关参数如下：
Figure BDA0003811893810000101
Figure BDA0003811893810000111
因此，根据力矩平衡原理，将公式(2)、公式(3)和公式(5)带入公式(1)可得：
Figure BDA0003811893810000112
将公式(6)计算所得的F值带入上式获得m1的值。
进一步地，当倾角γ和倾角β为0时，
Figure BDA0003811893810000113
并带入公式(6)中F的值既可获得搅拌物的实际质量m1。
搅拌物测量流程：
(1)采集第一支撑托轮中称重传感器以及第二支撑托轮中的称重传感器测得的数据；
(2)采集姿态传感器获取的加速度以及搅拌车倾斜角的数据；
(3)处理器预处理重心距离数据，既L’1、L’2、L的值；
(4)处理器预处理支撑力之和的数据，既F’的值；
(5)处理机计算搅拌物的质量，既计算m1的值。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (10)

1.一种搅拌车，其特征在于，包括车体(11)以及安装在所述车体(11)上的搅拌罐(12)、减速系统(13)、第一支撑托轮(141)、第二支撑托轮(142)、两个称重传感器、至少一个姿态传感器(15)和控制系统，所述搅拌罐(12)的一端与所述减速系统(13)连接，所述搅拌罐(12)的另一端设置在所述第一支撑托轮(141)和所述第二支撑托轮(142)上，两个所述称重传感器分别安装于所述第一支撑托轮(141)、所述第二支撑托轮(142)，所述姿态传感器(15)安装于所述车体(11)，所述控制系统分别与所述减速系统(13)、两个所述称重传感器以及所述姿态传感器(15)电性连接，所述控制系统能根据力矩平衡公式计算获得动态状态下所述搅拌罐(12)内搅拌物实际的质量m1，该公式为：
m1L’1g+m2L’2g＝F’L
其中，F’＝F-(m1+m2)a；
Figure FDA0003811893800000011
F’为所述车体(11)处于动态状态下所述第一支撑托轮(141)和所述第二支撑托轮(142)的支撑力之和；F为所述车体(11)处于静态下所述第一支撑托轮(141)和所述第二支撑托轮(142)的支撑力之和，F由两个所述称重传感器测量获得；m1为所述搅拌物的质量；m2为所述搅拌罐(12)的质量；L为所述第一支撑托轮(141)或所述第二支撑托轮(142)的中心至所述减速系统(13)的中心的距离；L’1为所述车体(11)在动态状态下所述搅拌物的重心至所述减速系统(13)的中心的距离；L1为所述车体(11)在静态下所述搅拌物的重心至所述减速系统(13)的中心的距离；L’2为所述车体(11)在动态状态下所述搅拌罐(12)的重心至所述减速系统(13)的距离；L2为所述车体(11)在静态下所述搅拌罐(12)的重心至所述减速系统(13)的中心的距离；g为重力加速度；a为所述搅拌罐(12)在F方向上的加速度；α为所述车体(11)在静态下所述搅拌罐(12)的中轴线与水平面的夹角；β为所述车体(11)在动态状态下所述搅拌罐(12)的中轴线与所述车体(11)在静态下所述搅拌罐(12)的中轴线的夹角。
2.如权利要求1所述的搅拌车，其特征在于，所述车体(11)包括车架(111)和底座(112)，所述底座(112)固定连接于所述车架(111)的尾部，所述第一支撑托轮(141)和所述第二支撑托轮(142)分别固定连接于所述底座(112)，所述第一支撑托轮(141)和所述第二支撑托轮(142)分别设于所述搅拌罐(12)的两侧。
3.如权利要求2所述的搅拌车，其特征在于，所述第一支撑托轮(141)包括第一固定座和第一滚轮，所述第一固定座固定于所述底座(112)，一所述称重传感器可转动地连接于所述第一固定座，所述第一滚轮可转动地连接于所述称重传感器，所述第一滚轮与所述搅拌罐(12)的外壁抵触；第二支撑托轮(142)包括第二固定座和第二滚轮，所述第二固定座固定于所述底座(112)，另一所述称重传感器可转动地连接于所述第二固定座，所述第二滚轮可转动地连接于所述称重传感器，所述第二滚轮与所述搅拌罐(12)的外壁抵触。
4.如权利要求3所述的搅拌车，其特征在于，所述搅拌罐(12)设有环形轨道，所述第一滚轮和所述第二滚轮支撑于所述环形轨道。
5.如权利要求1所述的搅拌车，其特征在于，所述减速系统包括减速机本体、法兰和调心滚子轴承，所述法兰包括输出轴以及与所述输出轴固定连接的法兰盘，所述调心滚子轴承安装于所述输出轴与所述减速机本体之间，所述输出轴通过所述调心滚子轴承可转动地连接于所述减速机本体内，所述法兰盘固定连接于所述搅拌罐(12)。
6.如权利要求5所述的搅拌车，其特征在于，所述调心滚子轴承沿所述输出轴的轴线方向的中点为所述减速系统(13)的中心。
7.如权利要求1所述的搅拌车，其特征在于，所述控制系统包括处理器，所述处理器与所述承重传感器和所述姿态传感器电性连接，所述处理器被配置成计算动态状态下所述搅拌罐(12)内搅拌物实际的质量。
8.一种用于确定搅拌物实际质量的方法，应用于权利要求1至7任一项所述的搅拌车，其特征在于，根据力矩平衡公式确定所述搅拌物的质量：
m1L’1g+m2L’2g＝F’L
其中，F’＝F-(m1+m2)a；
Figure FDA0003811893800000031
F’为所述车体(11)处于静态状态下所述第一支撑托轮(141)和所述第二支撑托轮(142)的支撑力之和；F为所述车体(11)处于动态下所述第一支撑托轮(141)和所述第二支撑托轮(142)的支撑力之和，F由两个所述称重传感器测量获得；m1为所述搅拌物的质量；m2为所述搅拌罐(12)的质量；L为所述第一支撑托轮(141)或所述第二支撑托轮(142)的中心至所述减速系统(13)的中心的距离；L’1为所述车体(11)在动态状态下所述搅拌物的重心至所述减速系统(13)的中心的距离；L1为所述车体(11)在静态下所述搅拌物的重心至所述减速系统(13)的中心的距离；L’2为所述车体(11)在动态状态下所述搅拌罐(12)的重心至所述减速系统(13)的距离；L2为所述车体(11)在静态下所述搅拌罐(12)的重心至所述减速系统(13)的中心的距离；g为重力加速度；a为所述搅拌罐(12)在F方向上的加速度；α为所述车体(11)在静态下所述搅拌罐(12)的中轴线与水平面的夹角；β为所述车体(11)在动态状态下所述搅拌罐(12)的中轴线与所述车体(11)在静态下所述搅拌罐(12)的中轴线的夹角。
9.如权利要求8所述的用于确定搅拌物实际质量的方法，其特征在于，确定车体(11)处于动态下所述第一支撑托轮(141)和所述第二支撑托轮(142)的支撑力之和F：
F＝N1cos(θ-γ)+N2cos(θ+γ)
其中，N1由第一支撑托轮(141)内的称重传感器检测获得，N2由第二支撑托轮(142)内的称重传感器检测获得，θ为受力角度参数，γ为搅拌筒相较于原始位置的倾角。
10.如权利要求8所述的用于确定搅拌物实际质量的方法，其特征在于，所述搅拌罐(12)的加速度a、所述车体(11)在静态下所述搅拌罐(12)的中轴线与水平面的夹角α以及所述车体(11)在动态状态下所述搅拌罐(12)的中轴线与所述车体(11)在静态下所述搅拌罐(12)的中轴线的夹角β由所述姿态传感器(15)获得。
CN202211013802.7A 2022-08-23 2022-08-23 搅拌车及用于确定搅拌物实际质量的方法 Active CN115366260B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211013802.7A CN115366260B (zh) 2022-08-23 2022-08-23 搅拌车及用于确定搅拌物实际质量的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211013802.7A CN115366260B (zh) 2022-08-23 2022-08-23 搅拌车及用于确定搅拌物实际质量的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115366260A true CN115366260A (zh) 2022-11-22
CN115366260B CN115366260B (zh) 2024-05-28

Family

ID=84067647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211013802.7A Active CN115366260B (zh) 2022-08-23 2022-08-23 搅拌车及用于确定搅拌物实际质量的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115366260B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116625473A (zh) * 2023-07-21 2023-08-22 深圳市汉德网络科技有限公司 测量搅拌车装载不同密度货物的重量的方法及系统

Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61159117A (ja) * 1984-12-29 1986-07-18 Kawasaki Heavy Ind Ltd 作業車両の積載荷重検出方法及びその方法を利用した荷重検出装置付作業車両
EP0432979A2 (en) * 1989-12-08 1991-06-19 Yamato Scale Co., Ltd. Scale for operation under oscillating conditions
GB0621445D0 (en) * 2005-11-09 2006-12-06 Ford Global Tech Llc A method for dynamically determining axle loadings of a moving vehicle
US7196277B1 (en) * 2005-12-01 2007-03-27 Santi Larry D Device and apparatus for measuring the load in a chamber of a vehicle
JP4368935B1 (ja) * 2009-02-16 2009-11-18 三和石産株式会社 ミキサ車
JP2010002207A (ja) * 2008-06-18 2010-01-07 Fujitsu Ltd 車両重量測定システム、車両重量測定方法、及び車両重量測定プログラム
CN101655385A (zh) * 2009-09-16 2010-02-24 三一重工股份有限公司 搅拌罐内聚结物的方量检测方法、系统、装置及搅拌车
CN102410866A (zh) * 2011-08-03 2012-04-11 武汉嘉工科技有限公司 一种车辆通行计重系统及车辆计重方法
JP2013216278A (ja) * 2012-04-11 2013-10-24 Mitsubishi Motors Corp 接地荷重推定装置
EP2778631A2 (en) * 2013-03-12 2014-09-17 The Goodyear Tire & Rubber Company Vehicle dynamic load estimation system and method
DE102013012954A1 (de) * 2013-08-02 2015-02-19 Wabco Gmbh Verfahren zur Regelung der Fahrdynamik von Nutzfahrzeugen und Fahrdynamikregelungseinrichtung sowie Verwendung eines Querbeschleunigungssensors
CN105774629A (zh) * 2014-12-26 2016-07-20 中联重科股份有限公司 搅拌运输设备及防止其倾翻的控制装置、系统和方法
US20170028586A1 (en) * 2014-04-14 2017-02-02 Verifi Llc Dynamic segregation monitoring of concrete
US20170080600A1 (en) * 2015-09-18 2017-03-23 Schwing America, Inc. Concrete mixer and controls therefor
WO2017150952A1 (ko) * 2016-03-04 2017-09-08 (주)대호하이드로릭 콘크리트 믹서 트럭의 감속기
DE102018208392A1 (de) * 2018-05-28 2019-11-28 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zur Bestimmung von Parametern eines Mischgutes in einer Mischtrommel
JP2019219214A (ja) * 2018-06-18 2019-12-26 株式会社デンソーテン 推定装置および推定方法
CN111216246A (zh) * 2020-03-09 2020-06-02 三一专用汽车有限责任公司 一种称重装置、混凝土搅拌车及工作方法
WO2021021983A1 (en) * 2019-08-01 2021-02-04 Gcp Applied Technologies Inc. Rotated concrete volume determination
CN113290699A (zh) * 2021-05-20 2021-08-24 中联重科股份有限公司 用于确定物料的重量的方法、处理器、装置及搅拌车
CN116277505A (zh) * 2023-01-10 2023-06-23 中联重科股份有限公司 罐体搅拌物处理系统、搅拌车及罐体搅拌物的称重方法

Patent Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61159117A (ja) * 1984-12-29 1986-07-18 Kawasaki Heavy Ind Ltd 作業車両の積載荷重検出方法及びその方法を利用した荷重検出装置付作業車両
EP0432979A2 (en) * 1989-12-08 1991-06-19 Yamato Scale Co., Ltd. Scale for operation under oscillating conditions
GB0621445D0 (en) * 2005-11-09 2006-12-06 Ford Global Tech Llc A method for dynamically determining axle loadings of a moving vehicle
US7196277B1 (en) * 2005-12-01 2007-03-27 Santi Larry D Device and apparatus for measuring the load in a chamber of a vehicle
JP2010002207A (ja) * 2008-06-18 2010-01-07 Fujitsu Ltd 車両重量測定システム、車両重量測定方法、及び車両重量測定プログラム
JP4368935B1 (ja) * 2009-02-16 2009-11-18 三和石産株式会社 ミキサ車
CN101655385A (zh) * 2009-09-16 2010-02-24 三一重工股份有限公司 搅拌罐内聚结物的方量检测方法、系统、装置及搅拌车
CN102410866A (zh) * 2011-08-03 2012-04-11 武汉嘉工科技有限公司 一种车辆通行计重系统及车辆计重方法
JP2013216278A (ja) * 2012-04-11 2013-10-24 Mitsubishi Motors Corp 接地荷重推定装置
EP2778631A2 (en) * 2013-03-12 2014-09-17 The Goodyear Tire & Rubber Company Vehicle dynamic load estimation system and method
DE102013012954A1 (de) * 2013-08-02 2015-02-19 Wabco Gmbh Verfahren zur Regelung der Fahrdynamik von Nutzfahrzeugen und Fahrdynamikregelungseinrichtung sowie Verwendung eines Querbeschleunigungssensors
US20170028586A1 (en) * 2014-04-14 2017-02-02 Verifi Llc Dynamic segregation monitoring of concrete
CN105774629A (zh) * 2014-12-26 2016-07-20 中联重科股份有限公司 搅拌运输设备及防止其倾翻的控制装置、系统和方法
US20170080600A1 (en) * 2015-09-18 2017-03-23 Schwing America, Inc. Concrete mixer and controls therefor
WO2017150952A1 (ko) * 2016-03-04 2017-09-08 (주)대호하이드로릭 콘크리트 믹서 트럭의 감속기
DE102018208392A1 (de) * 2018-05-28 2019-11-28 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zur Bestimmung von Parametern eines Mischgutes in einer Mischtrommel
JP2019219214A (ja) * 2018-06-18 2019-12-26 株式会社デンソーテン 推定装置および推定方法
WO2021021983A1 (en) * 2019-08-01 2021-02-04 Gcp Applied Technologies Inc. Rotated concrete volume determination
CN111216246A (zh) * 2020-03-09 2020-06-02 三一专用汽车有限责任公司 一种称重装置、混凝土搅拌车及工作方法
CN113290699A (zh) * 2021-05-20 2021-08-24 中联重科股份有限公司 用于确定物料的重量的方法、处理器、装置及搅拌车
CN116277505A (zh) * 2023-01-10 2023-06-23 中联重科股份有限公司 罐体搅拌物处理系统、搅拌车及罐体搅拌物的称重方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐源;刘维亭;魏海峰;: "多传感器滤波算法下的两轮自平衡机器人控制", 信息技术, no. 04, 24 April 2018 (2018-04-24) *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116625473A (zh) * 2023-07-21 2023-08-22 深圳市汉德网络科技有限公司 测量搅拌车装载不同密度货物的重量的方法及系统
CN116625473B (zh) * 2023-07-21 2023-09-22 深圳市汉德网络科技有限公司 测量搅拌车装载不同密度货物的重量的方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN115366260B (zh) 2024-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115366260A (zh) 搅拌车及用于确定搅拌物实际质量的方法
JP5465085B2 (ja) 重量計量装置
WO2017061613A1 (ja) ミキサ車の積載量計量装置
CN102297746A (zh) 多轴车辆的质心测量装置及测量方法
WO2008062867A1 (fr) Dispositif de détection de centre de gravité, de prédiction de vitesse critique pour retournement latéral et de prédiction de poids de cargaison
US5086816A (en) Assembly for the transfer, mass determination and mass separation of fluent material, particularly for beverages such as milk or beer
CA2569901C (en) Cement mixer truck
CN113290699B (zh) 用于确定物料的重量的方法、处理器、装置及搅拌车
CN106599544B (zh) 一种高空作业车支腿反力计算方法及转台调平控制方法
CN209142107U (zh) 一种货运汽车车载静态物联网称重装置
CN114888971B (zh) 一种混凝土搅拌车自动称重方法
JP2005114425A (ja) 車載計量装置
JPH11108742A (ja) エアースライド式コンベアスケール
JPH11333559A (ja) 注湯装置
CN110823351B (zh) 一种汽车衡动态补偿方法
JP3410402B2 (ja) 車両用重量計測装置
JPH08297047A (ja) 計量方法、計量装置及び計量装置を備えたごみ収集車
US5753865A (en) Load measurement
CN117891008B (zh) 一种雨量传感器调节方法
CN217277635U (zh) 一种混凝土性能检测用砂堆积密度仪
CN215753129U (zh) 一种散料称
KR101319650B1 (ko) 중량 계량 장치
JPS586422A (ja) 荷役積載部を有する車輛の実積載荷重測定装置
CN110823352B (zh) 一种物联网汽车衡补偿系统
JPS6286219A (ja) 海上用地盤改良機における改良材供給制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant