CN202770570U - 一种悬臂结构弯矩的获取装置及工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种悬臂结构弯矩的获取装置和工程机械，该获取装置应用于包括悬臂结构和机械本体的工程机械，其通过n个支撑机构支撑于地面，包括：获得n个支撑机构的支撑力至预定转轴的距离；在悬臂结构处于第一姿态下，获得支撑机构的支撑力并构建弯矩平衡方程；在悬臂结构相对于第一姿态旋转一角度处于第二姿态下，获得支撑机构的支撑力并构建弯矩平衡方程；根据上述两个弯矩平衡方程求解得到机械本体的重力弯矩；在悬臂结构处于任意姿态下，根据支撑力以及支撑力至预定转轴的距离获得支撑机构的弯矩，再减去上述机械本体的重力弯矩得到悬臂结构的弯矩。这样，在无需拆卸悬臂结构的情况下能够准确地获取悬臂结构在任意姿态下的弯矩。

Description

一种悬臂结构弯矩的获取装置及工程机械

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种悬臂结构弯矩的获取装置，以及具有该悬臂结构弯矩的获取装置的工程机械。

背景技术

混凝土泵车等具备悬臂结构的工程机械具有如下结构特征：包括具有悬臂的悬臂结构和机械本体，悬臂结构可旋转地安装在机械本体上，悬臂结构可相对于机械本体任意转动，且工作时悬臂结构的悬臂姿态随时变化。例如泵车，悬臂结构是可伸缩和折叠的悬臂结构，可旋转地安装在转塔上、转塔固定在泵车的机械本体上，由于悬臂结构的跨度非常大，它对旋转位置施加的弯矩将是一个高达几百吨·米的重载荷。该载荷的准确获取对于转塔的设计、疲劳寿命的分析、悬臂结构性能的评估等均具有十分重要的意义。

通常，弯矩的直接测量需要知道力和力臂两个要素。然而，如果不拆卸悬臂结构，悬臂结构的重量很难获取；悬臂结构在工作时姿态多变，其任意姿态下重心到预定转轴的力臂也无法获得。因此，为了获取悬臂结构的重量，通常将悬臂结构从机械本体上拆卸下来，置于地磅上进行最原始的测量，这需要消耗大量的人力物力，且重心无法获得。理论上，可以通过分析有限元模型获得悬臂结构的重量及重心，但由于很难准确计量任意姿态下悬臂结构系统的液压油及管道内混凝土的重量，导致悬臂结构的重心和重量的理论估算精度不高。相关技术中也有采用静标动测的原理实现动态弯矩的间接测量的方式。由于静态弯矩、动态弯矩可使试件某部位所产生的静态应变与动态应变相等。因此，以静载为基准，通过应变这一中间量来标定动载。但是，由于应变信号的信噪比不高，导致测量精度难以保证；并且对动态弯矩的测量，依赖于前期大量的静态标定过程，准备工作复杂；静态标定无法保证识别的连续性，必须依赖插值算法，从而降低了精度。

因此，如何在非拆卸状态下，对工程机械悬臂结构的实际弯矩进行有效获取，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种悬臂结构弯矩的获取装置，能够在非拆卸状态下更准确地获得工程机械的悬臂结构在任意姿态下的弯矩；本实用新型的另一个目的在于提出一种应用悬臂结构弯矩的获取装置的工程机械。

根据本实用新型的一个方面，一种悬臂结构弯矩的获取装置，应用于工程机械，所述悬臂结构可转动地安装在所述工程机械的机械本体上，所述工程机械可通过n个支撑机构支撑于地面，其特征在于，所述悬臂结构弯矩的获取装置包括处理器、力传感器、位置传感器和转角传感器，其中，

所述转角传感器连接至所述处理器，用于检测悬臂结构的旋转角度并将旋转角度数据传送至所述处理器，所述力传感器连接至所述处理器，用于检测n个所述支撑机构的支撑力并将支撑力数据传送至所述处理器，所述位置传感器连接至所述处理器，用于检测n个所述支撑机构的支撑位置并将支撑位置数据传送至所述处理器；所述处理器可根据所述支撑位置数据计算支撑力至预定转轴的距离；

在所述悬臂结构处于第一姿态下，所述处理器根据n个所述支撑机构的支撑力、所述支撑力至预定转轴的距离、所述悬臂结构在第一姿态下的重力弯矩和所述机械本体的重力弯矩，构建第一弯矩平衡方程；在所述悬臂结构相对于所述第一姿态旋转β角处于第二姿态下，所述处理器根据n个所述支撑机构的支撑力、所述支撑力至预定转轴的距离、所述β角、所述悬臂结构在第二姿态下的重力弯矩和所述机械本体的重力弯矩，构建第二弯矩平衡方程；所述处理器根据所述第一弯矩平衡方程和所述第二弯矩平衡方程，求解方程组得到所述机械本体的重力弯矩；

在所述悬臂结构处于任意姿态下，所述处理器根据n个所述支撑机构的支撑力、所述支撑力至所述预定转轴的距离、以及所述机械本体的重力弯矩，获得所述悬臂结构的弯矩。

通过构建悬臂结构在两个姿态下的弯矩平衡方程：悬臂结构处于第一姿态构建一个弯矩平衡方程，旋转β角度之后的第二姿态再构建一个弯矩平衡方程；针对悬臂结构的每一个姿态，可以检测出工程机械中各个支撑机构所受地面的支撑力及各个支撑力至预定转轴的距离，联立两个弯矩平衡方程，求解该方程组可以计算出机械本体的重力弯矩；在所述悬臂结构处于任意姿态下，根据n个所述支撑机构的支撑力以及各个支撑力至所述预定转轴的距离获得支撑机构的弯矩，再减去机械本体的重力弯矩得到悬臂结构的弯矩。这样，在无需拆卸悬臂结构的情况下能够获取悬臂结构相对于预定转轴的弯矩，提高了悬臂结构弯矩获取结果的精度和便利性。

在上述技术方案中，优选地，所述支撑机构为安装在所述机械本体上的支腿，力传感器和位置传感器设置在所述支腿上。

在上述技术方案中，优选地，所述支腿为伸缩支腿，所述位置传感器具体为检测支腿水平伸出长度的位移传感器；所述支腿为摆动支腿，所述位置传感器具体为检测摆动支腿展开角度的角度传感器。

在上述技术方案中，优选地，所述转角传感器用于检测悬臂结构在水平面内的转动角度，或者，所述转角传感器用于检测悬臂结构在竖直平面内的转动角度。

在上述技术方案中，优选地，还包括显示器，与所述处理器连接，用于显示在任意姿态下所述支撑机构的支撑力F_i，以及所述悬臂结构的弯矩M_b。通过显示器能够实时监测随着悬臂结构转动时支撑机构中各支撑力的大小以及悬臂结构的弯矩变化情况，便于监控工程机械的工作情况。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种工程机械，包括机械本体和悬臂结构，所述悬臂结构可转动地安装在机械本体上，所述工程机械可通过支撑机构支撑于地面，包括如上述任一技术方案中所述的悬臂结构弯矩的获取装置，能够在非拆卸状态下准确地获得悬臂结构在任意姿态下的弯矩。该工程机械具有与上述悬臂结构弯矩的获取装置相同的技术效果。

在上述技术方案中，优选地，所述工程机械具体为混凝土泵车、起重机或者高空消防车，所述悬臂结构为混凝土泵车、起重机或者高空消防车的悬臂结构。

附图说明

图1示出了本实用新型实施例中具有悬臂结构的工程机械的俯视示意图；

图2示出了本实用新型实施例中悬臂结构弯矩的获取装置的示意图；

图3示出了图1所示工程机械的受力分析示意图；

图4示出了图1所示工程机械的悬臂结构在水平方向上旋转β角度的示意图；

图5示出了图4的悬臂结构在旋转β角度后的力臂分析示意图；

图6示出了图1所示工程机械的悬臂结构在垂直方向上旋转β角度的示意图；

图7示出了根据本实用新型的实施例的转角传感器和力传感器的安装示意图；

图8示出了在第一姿态和第二姿态下机械本体弯矩和悬臂结构弯矩的获取过程示意图；

图9示出了具有悬臂结构的工程机械的悬臂结构动态弯矩获取过程示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。

如图1所示，在本实用新型实施例中，该工程机械包括机械本体10和悬臂结构20，悬臂结构20可转动地安装在该机械本体10上；该工程机械通过支撑机构支撑于地面，该支撑机构为设置在机械本体10上的四个支腿11、12、13、14。在悬臂结构20处于任意姿态下，工程机械中支撑机构的弯矩与机械本体、悬臂结构的弯矩构成弯矩动态平衡；考虑到悬臂结构处于任意姿态下，机械本体的重量以及其相对于预定转轴的力臂不会变化，故而机械本体相对于预定转轴的弯矩为定值，支撑机构的弯矩随着悬臂结构的动态弯矩的变化而变化。基于工程机械的弯矩动态平衡原理，构建悬臂结构在不同姿态下的弯矩平衡方程，计算得到悬臂结构的弯矩。

为了便于理解和说明，通过建立适当的坐标系，并在该坐标系中建立弯矩平衡方程。在图1中，将悬臂结构20和机械本体10之间的旋转中心作为坐标系的原点o，将工程机械的长度方向作为坐标系的X轴，将工程机械的宽度方向作为坐标系的Y轴，X轴垂直于Y轴，将垂直于纸面向外的方向设为Z轴方向（图中未示出）。在实际应用中，坐标系并不局限于上述设置，还可以将上述坐标系绕原点o转动任意角度，并通过建立弯矩平衡方程计算进行悬臂结构的弯矩。

本实用新型的实施例中，在上述坐标系中以Y轴作为预定转轴，建立支撑机构弯矩和机械本体、悬臂结构弯矩的弯矩平衡方程。

如图2所示，本实用新型实施例提出了一种悬臂结构的弯矩获取装置，包括：处理器31、力传感器32、位置传感器33、转角传感器34和显示器35，处理器31与力传感器32、位置传感器33、转角传感器34和显示器35连接。工程机械的四个支腿11、12、13、14上均设置力传感器32和位置传感器33，力传感器32用于检测每个支腿的支撑力，位置传感器33用于检测每个支腿的支撑位置，从而处理器31根据支腿的支撑位置获取支撑力至预定转轴的距离；具体的，在支腿为伸缩支腿时，该位置传感器33为检测支腿水平伸出长度的位移传感器；在支腿为摆动支腿时，位置传感器33为检测摆动支腿展开角度的角度传感器。转角传感器34用于检测悬臂结构的旋转角度。显示器35用于显示在任意姿态下支撑机构的支撑力F_i，以及悬臂结构的弯矩M_b。通过显示器35能够实时监测随着悬臂结构转动时支撑机构中各支撑力的大小以及悬臂结构的弯矩变化情况，便于监控工程机械的工作情况。

如图3所示，将四个支腿展开对工程机械进行支撑，力传感器32能够采集工程机械的四个支腿所受地面的支撑力分别为F_i，方向为垂直于XY平面并指向纸面向外；位置传感器33采集四个支腿的支撑位置，处理器31根据支撑位置可以获得各支撑力到Y轴之间的距离为x_i，即支腿的支撑力F_i对应的力臂距离为x_i，并在该状态下四个支腿的支撑力到Y轴之间的距离为x_i保持不变。

机械本体10的重力为G_d，悬臂结构20的重力为G_b，两者的方向垂直于XY平面并指向纸面向内；G_d相对于Y轴的力臂为x_d，G_b相对于Y轴的力臂为x_b。

当悬臂结构处于第一姿态下，悬臂结构在XY平面的投影与X轴重合，处理器31根据各个支撑力F_i'以及各个支撑力F_i'到Y轴之间的距离x_i，获得支腿中各个支撑力的弯矩，第i个支腿的支撑力弯矩为F_i'x_i，i为大于等于1小于等于4的整数，构建第一弯矩平衡方程：

$\underset{i=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}{F_i}^{\′}{x}_i=M_d+{M_b}^{\′}$

其中，M_d=G_dx_d表示机械本体10的重力弯矩，M′_b=G_bx_b表示悬臂结构20在第一姿态下的重力弯矩；

在悬臂结构相对于第一姿态逆时针旋转β角处于第二姿态下，处理器31根据各支撑力F″_i以及各支撑力F″_i到Y轴之间的距离x_i，获得支腿中各个支撑力的弯矩，构建第二弯矩平衡方程：

$\underset{i=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}{F_i}^{\′\′}{x}_i=M_d+{M_b}^{\′\′}=M_d+{M_b}^{\′}\cos \left(\mathrm{\β}\right)$

其中，M_b"=G_bx_bcos(β)=M′_bcos(β)，M_b"表示悬臂结构20在第二姿态下的重力弯矩。

处理器31联立第一弯矩平衡方程和第二弯矩平衡方程，得到如下方程组：

$\left\{\begin{array}{c}\underset{i=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}{F_i}^{\′}{x}_i=M_d+{M_b}^{\′}\\ \underset{i=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}{F_i}^{\′\′}{x}_i=M_d+{M_b}^{\′}\cos \left(\mathrm{\β}\right)\end{array}\right.$

令Ax＝b，其中，

$A=\left(\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& \cos \left(\mathrm{\β}\right)\end{array}\right),$

$x={\left[\begin{array}{cc}{M}_d& {M_b}^{\′}\end{array}\right]}^T,$

$b={\left[\begin{array}{cc}\underset{i=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}{F}_i^{\′}{x}_i& \underset{i=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}{F}_i^{\′\′}{x}_i\end{array}\right]}^T,$

求解上述方程组得到机械本体10的重力弯矩M_d。

考虑到悬臂结构20处于任意姿态下，工程机械的机械本体10的重力弯矩为定值，而支撑机构的弯矩随着悬臂结构20的动态弯矩变化而变化，根据弯矩平衡方程可以获取悬臂结构20在任意姿态下的动态弯矩。

基于方程组的解得到的机械本体10的重力弯矩M_d，在悬臂结构20处于任意姿态下，根据四个支撑力F₁、F₂、F₃、F₄以及各个支撑力至Y轴的距离x₁、x₂、x₃、x₄，获得悬臂结构20的弯矩为

在上述实施例中，将悬臂结构20相对于机械本体10旋转角度β，悬臂结构20可以在XY所在的水平面内旋转角度β，根据图4和图5所示，在悬臂结构20处于第一姿态下悬臂结构的力臂为x_b=L，在旋转角度β后处于第二姿态下悬臂结构的力臂x_b=Lcos(β)；从而，第一姿态下悬臂结构20相对于Y轴的重力弯矩为M′_b＝G_bx_b=G_bL，第二姿态下悬臂结构20相对于Y轴的重力弯矩为M_b"=G_bLcos(β)=M′_bcos(β)。

当然，悬臂结构20也可以在垂直于XY的平面进行旋转，根据图6所示，悬臂结构20在垂直平面上旋转角度β，悬臂结构20的力臂获取方法与上述力臂获取方式相同，悬臂结构在第二姿态下的力臂x_b=Lcos(β)，应用在上述弯矩平衡方程组中同样可以获得机械本体10的重力弯矩。

需要说明的是，具有多关节悬臂结构的工程机械中，如图6所示，所述工程机械的悬臂结构具有五个依次铰接的关节臂。在上述实施例中计算悬臂结构弯矩时，可以将五关节悬臂结构作为一个整体，并将整个悬臂结构相对于机械本体在水平面或竖直面内进行旋转，通过构建两个弯矩平衡方程，从而得到整个悬臂结构的弯矩。在具体应用过程中，可以保持第一关节臂静止，将第二关节臂至第五关节臂作为一个整体，通过构建两个弯矩平衡方程，从而得到第二关节臂至第五关节臂作为一个整体所产生的弯矩；按照该技术方案，显而易见的，可以得到多关节悬臂结构中每个关节臂的弯矩。

基于上述获取悬臂结构弯矩的实现过程，由于悬臂结构20可以在水平面内和垂直面内旋转，因此，上述转角传感器34可以包括旋转编码器341和倾角传感器342，如图7所示，该旋转编码器341安装于悬臂结构20与机械本体10的铰接位置，用于检测悬臂结构20在水平方向上的旋转角度，所述倾角传感器342安装于悬臂结构20上，用于检测悬臂结构20在垂直方向上的旋转角度。

在工程机械为非支腿式工程机械时，非支腿式工程机械的机械本体的下方设置有支撑机构来支撑工程机械，力传感器安装于支撑机构上；应该理解，该支撑机构可以为千斤顶，如果千斤顶的支点也为四个，那么可以将四个力传感器分别安装于该四个支撑位置来检测所受地面的支撑力。相应的，还可以在支撑机构上设置位置传感器以检测支撑位置的位置，从而获取支撑力至预定转轴的距离。

基于上述悬臂结构弯矩的获取装置，本实用新型提出了一种于工程机械，包括机械本体和悬臂结构，所述悬臂结构可转动地安装在机械本体上，所述工程机械可通过支撑机构支撑于地面，该工程机械包括如上述任一技术方案中所述的悬臂结构弯矩的获取装置，能够在非拆卸状态下准确地获得悬臂结构在任意姿态下的弯矩。

在具体应用中，所述工程机械具体为混凝土泵车、起重机或者高空消防车，所述悬臂结构分别为混凝土泵车、起重机或者高空消防车的悬臂结构。

如图8所示，本实用新型提出了一种悬臂机构的弯矩获取方法，应用于工程机械，悬臂结构可转动地安装在工程机械的机械本体上，工程机械可通过四个支腿支撑于地面，该弯矩获取方法包括：

将工程机械的四个支腿展开，根据四个支腿的支撑位置获得各个支撑力至Y轴的距离x_i；

在悬臂结构处于第一姿态下，获得四个支腿的支撑力F_i'，构建第一弯矩平衡方程：

$\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{F_i}^{\′}{x}_i=M_d+{M_b}^{\′};$

在悬臂结构相对于第一姿态旋转β角处于第二姿态下，获得四个支腿的支撑力F_i″，构建第二弯矩平衡方程：

$\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{F_i}^{\′\′}{x}_i=M_d+{M_b}^{\′\′}=M_d+{M_b}^{\′}\cos \left(\mathrm{\β}\right),$

其中，1≤i≤n，M_d为所述机械本体的重力弯矩，M′_b为所述悬臂结构在第一姿态下的重力弯矩，M_b"为所述悬臂结构在第二姿态下的重力弯矩；

联立第一弯矩平衡方程和第二弯矩平衡方程，得到如下方程组：

$\left\{\begin{array}{c}\underset{i=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}{F_i}^{\′}{x}_i=M_d+{M_b}^{\′}\\ \underset{i=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}{F_i}^{\′\′}{x}_i=M_d+{M_b}^{\′}\cos \left(\mathrm{\β}\right)\end{array}\right.$

令Ax＝b，其中，

$A=\left(\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& \cos \left(\mathrm{\β}\right)\end{array}\right),$

$x={\left[\begin{array}{cc}{M}_d& {M_b}^{\′}\end{array}\right]}^T,$

$b={\left[\begin{array}{cc}\underset{i=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}{F}_i^{\′}{x}_i& \underset{i=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}{F}_i^{\′\′}{x}_i\end{array}\right]}^T,$

求解上述方程组得到机械本体10的重力弯矩M_d。

如图9所示，基于方程组的解得到的机械本体10的重力弯矩M_d，在悬臂结构处于任意姿态下，根据四个支腿的支撑力F_i以及各个支撑力F_i至预定转轴的距离x_i，获得悬臂结构的弯矩为

上述技术方案，通过构建两个姿态下的弯矩平衡方程：悬臂结构处于第一姿态时构建一个基于弯矩平衡的方程，旋转β角度之后再构建一个基于弯矩平衡的弯矩方程。针对悬臂结构的每一个姿态，可以检测出工程机械的支撑机构所受地面的支撑力及该支撑力至预定转轴的距离，因此，联立两个弯矩平衡方程便可以计算出机械本体的弯矩和悬臂结构处于第一姿态和第二姿态下的弯矩，这样，无需拆卸以及无需测量悬臂结构的重量和力臂就能够获取悬臂结构相对于预定转轴的弯矩，提高了悬臂结构的弯矩获取结果的精度和便利性。

在上述技术方案中，优选的，所述悬臂结构在水平面内转动β角，或者，所述悬臂结构在竖直平面内转动β角。

将悬臂结构旋转一个角度β，可以是在水平面上旋转，也可以是在垂直面上旋转，如果是在水平面上旋转，在悬臂结构与机械本体的铰接位置安装旋转编码器用于检测水平方向上的旋转角度，如果是在垂直面上旋转，在悬臂结构上安装倾角传感器用于检测垂直方向上的旋转角度。

在具体实施例中，所述支撑机构为安装在所述机械本体上的支腿，在所述支腿上设置用于检测支撑力的力传感器，以及用于检测支撑机构支撑位置的位置传感器。

综上所述，根据本实用新型所述的弯矩获取装置和弯矩获取方法，能够在非拆卸状态下测算出工程机械悬臂结构的弯矩，提高了悬臂结构弯矩获取结果的精度和便利性；能够测算出悬臂结构在任意姿态下的动态弯矩，为连接机构和悬臂结构的设计、性能评估、疲劳寿命分析提供了基础数据。

对于泵车、起重机或高空消防车上的多关节的悬臂结构而言，应用该技术方案可获取每节悬臂结构的弯矩，进而可求得该节臂连杆机构的受力情况，为连杆机构、驱动机构等结构设计、性能分析提供基础数据。

以上实施例，具有悬臂结构的工程机械为对象进行说明的，本领域技术人员应当理解，凡是具有机械本体和悬臂结构的工程机械，均可以通过本实用新型所述的装置和方法，在非拆卸的状态下实时获取悬臂结构的动态弯矩。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种悬臂结构弯矩的获取装置，应用于工程机械，所述悬臂结构可转动地安装在所述工程机械的机械本体上，所述工程机械可通过n个支撑机构支撑于地面，其特征在于，所述悬臂结构弯矩的获取装置包括处理器、力传感器、位置传感器和转角传感器，其中，

所述转角传感器连接至所述处理器，用于检测悬臂结构的旋转角度并将旋转角度数据传送至所述处理器，所述力传感器连接至所述处理器，用于检测n个所述支撑机构的支撑力并将支撑力数据传送至所述处理器，所述位置传感器连接至所述处理器，用于检测n个所述支撑机构的支撑位置并将支撑位置数据传送至所述处理器；所述处理器可根据所述支撑位置数据计算支撑力至预定转轴的距离；

在所述悬臂结构处于第一姿态下，所述处理器根据n个所述支撑机构的支撑力、所述支撑力至预定转轴的距离、所述悬臂结构在第一姿态下的重力弯矩和所述机械本体的重力弯矩，构建第一弯矩平衡方程；在所述悬臂结构相对于所述第一姿态旋转β角处于第二姿态下，所述处理器根据n个所述支撑机构的支撑力、所述支撑力至预定转轴的距离、所述β角、所述悬臂结构在第二姿态下的重力弯矩和所述机械本体的重力弯矩，构建第二弯矩平衡方程；所述处理器根据所述第一弯矩平衡方程和所述第二弯矩平衡方程，求解方程组得到所述机械本体的重力弯矩；

在所述悬臂结构处于任意姿态下，所述处理器根据n个所述支撑机构的支撑力、所述支撑力至所述预定转轴的距离、以及所述机械本体的重力弯矩，获得所述悬臂结构的弯矩。

2.根据权利要求1所述的悬臂结构弯矩的获取装置，其特征在于，所述支撑机构为安装在所述机械本体上的支腿，力传感器和位置传感器设置在所述支腿上。

3.根据权利要求2所述的悬臂结构弯矩的获取装置，其特征在于，所述支腿为伸缩支腿，所述位置传感器具体为检测支腿水平伸出长度的位移传感器；所述支腿为摆动支腿，所述位置传感器具体为检测摆动支腿展开角度的角度传感器。

4.根据权利要求1所述的悬臂结构弯矩的获取装置，其特征在于，所述转角传感器用于检测悬臂结构在水平面内的转动角度，或者，所述转角传感器用于检测悬臂结构在竖直平面内的转动角度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的悬臂结构弯矩的获取装置，其特征在于，还包括显示器，与所述处理器连接，用于显示在任意姿态下所述支撑机构的支撑力，以及所述悬臂结构的弯矩。

6.一种工程机械，包括机械本体和悬臂结构，所述悬臂结构可转动地安装在机械本体上，所述工程机械可通过支撑机构支撑于地面，其特征在于，包括权利要求1至5中任一项所述的悬臂结构弯矩的获取装置。

7.根据权利要求6所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械具体为混凝土泵车、起重机或者高空消防车，所述悬臂结构为混凝土泵车、起重机或者高空消防车的臂架结构。

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