JPH0245737B2 - Yuatsushoberunotentoboshisochi - Google Patents
YuatsushoberunotentoboshisochiInfo
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- JPH0245737B2 JPH0245737B2 JP18148082A JP18148082A JPH0245737B2 JP H0245737 B2 JPH0245737 B2 JP H0245737B2 JP 18148082 A JP18148082 A JP 18148082A JP 18148082 A JP18148082 A JP 18148082A JP H0245737 B2 JPH0245737 B2 JP H0245737B2
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- hydraulic excavator
- detection device
- arm
- fulcrum
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 20
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 9
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/26—Indicating devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は油圧シヨベルの作業中における転倒を
防止する油圧シヨベルの転倒防止装置に関する。
防止する油圧シヨベルの転倒防止装置に関する。
油圧シヨベルはその構成を利用していろいろな
種類の作業を行なうことができる。以下にこのよ
うな油圧シヨベルの構成を説明する。
種類の作業を行なうことができる。以下にこのよ
うな油圧シヨベルの構成を説明する。
第１図は油圧シヨベルの概略構成の側面図であ
る。
る。
図で、Ｒは下部走行体、Ｓは下部走行体Ｒ上の
上部旋回体、Ｔは上部旋回体Ｓのブーム回動支点
Ａに可回動に取付けられたフロント機構である。
フロント機構Ｔはブーム１、アーム２、バケツト
３で構成されている。Ｂはブーム１上のアーム回
動支点、Ｃはアーム２上のバケツト回動支点、Ｄ
はバケツト先端を示す。４はブーム１を俯仰させ
るブームシリンダ、５はアーム２を揺動させるア
ームシリンダ、６はバケツト３を回動させるバケ
ツトシリンダである。なお、Ｆはブームシリンダ
４のボトム支点、Ｅはブームシリンダ４のロツド
支点を示す。
上部旋回体、Ｔは上部旋回体Ｓのブーム回動支点
Ａに可回動に取付けられたフロント機構である。
フロント機構Ｔはブーム１、アーム２、バケツト
３で構成されている。Ｂはブーム１上のアーム回
動支点、Ｃはアーム２上のバケツト回動支点、Ｄ
はバケツト先端を示す。４はブーム１を俯仰させ
るブームシリンダ、５はアーム２を揺動させるア
ームシリンダ、６はバケツト３を回動させるバケ
ツトシリンダである。なお、Ｆはブームシリンダ
４のボトム支点、Ｅはブームシリンダ４のロツド
支点を示す。
このような油圧シヨベルは、ブーム１、アーム
２、バケツト３を個別に駆動し、上部旋回体Ｓを
旋回させることにより種々の作業を遂行する。と
ころで、このような作業中には、フロント機構Ｔ
にかかる荷重に基づく油圧シヨベルに作用するモ
ーメントが大きくなつて油圧シヨベル転倒のおそ
れが発生する場合がある。例えば、バケツト３の
先端に荷を吊る場合や、ブーム１を上げ、アーム
２およびバケツト３をいつぱいに曲げた状態で荷
を吊り、次いでブーム１を下げ、アーム２、バケ
ツト３を伸ばしてゆく場合など、油圧シヨベルに
作用するモーメントが大きくなると油圧シヨベル
が転倒するおそれを生じる。又、崖上の油圧シヨ
ベルが崖下までフロント機構Ｔを伸ばして作業す
る場合、フロント機構Ｔの長さとそれにかかる荷
重によつては油圧シヨベルに作用するモーメント
が大きくなり、油圧シヨベルが崖下に転落するお
それが発生する。
２、バケツト３を個別に駆動し、上部旋回体Ｓを
旋回させることにより種々の作業を遂行する。と
ころで、このような作業中には、フロント機構Ｔ
にかかる荷重に基づく油圧シヨベルに作用するモ
ーメントが大きくなつて油圧シヨベル転倒のおそ
れが発生する場合がある。例えば、バケツト３の
先端に荷を吊る場合や、ブーム１を上げ、アーム
２およびバケツト３をいつぱいに曲げた状態で荷
を吊り、次いでブーム１を下げ、アーム２、バケ
ツト３を伸ばしてゆく場合など、油圧シヨベルに
作用するモーメントが大きくなると油圧シヨベル
が転倒するおそれを生じる。又、崖上の油圧シヨ
ベルが崖下までフロント機構Ｔを伸ばして作業す
る場合、フロント機構Ｔの長さとそれにかかる荷
重によつては油圧シヨベルに作用するモーメント
が大きくなり、油圧シヨベルが崖下に転落するお
それが発生する。
そこで、従来は油圧シヨベルの転倒を防止する
ため、未然に警報を発生してオペレータに注意を
喚起することが考えられていたが、油圧シヨベル
のフロント機構Ｔはブーム１、アーム２、バケツ
ト３が個別に駆動するため作業中は常に複雑な形
状を呈し、このため、油圧シヨベルに作用するモ
ーメントも複雑に変化し、このモーメントを常
に、かつ、正確に把握するのは甚だ困難であつ
た。したがつて、正確、最適な警報の発生も困難
であり、これを解決するためには、最大の安全を
見込んだうえで警報発生条件を設定せざるを得な
かつた。このことは、油圧シヨベルが実際にはよ
り一層大きな荷重に耐えることができても警報が
発せられて作業を不可能とすることを意味し、結
局、油圧シヨベルの有する作業能力を抑制し、作
業能率を低下させるという欠点を生じることとな
る。
ため、未然に警報を発生してオペレータに注意を
喚起することが考えられていたが、油圧シヨベル
のフロント機構Ｔはブーム１、アーム２、バケツ
ト３が個別に駆動するため作業中は常に複雑な形
状を呈し、このため、油圧シヨベルに作用するモ
ーメントも複雑に変化し、このモーメントを常
に、かつ、正確に把握するのは甚だ困難であつ
た。したがつて、正確、最適な警報の発生も困難
であり、これを解決するためには、最大の安全を
見込んだうえで警報発生条件を設定せざるを得な
かつた。このことは、油圧シヨベルが実際にはよ
り一層大きな荷重に耐えることができても警報が
発せられて作業を不可能とすることを意味し、結
局、油圧シヨベルの有する作業能力を抑制し、作
業能率を低下させるという欠点を生じることとな
る。
本発明の目的は、このような問題を解決し、確
実に安全性を保持しながら、油圧シヨベルの有す
る作業能力を充分に使用することができ、ひいて
は、作業能率を向上させることがきる油圧シヨベ
ルの転倒防止装置を提供するにある。
実に安全性を保持しながら、油圧シヨベルの有す
る作業能力を充分に使用することができ、ひいて
は、作業能率を向上させることがきる油圧シヨベ
ルの転倒防止装置を提供するにある。
上記の目的を達成するため、第１の発明は、走
行体と、この走行体に支持される旋回体と、ブー
ム、アームおよびアーム先端に取付けられた作業
部より成り前記旋回体に可回動に支持されたフロ
ント機構とを備えた油圧シヨベルにおいて、前記
フロント機構の少なくとも前記ブームおよび前記
アームの変位を検出する変位検出装置と、前記ブ
ームを駆動するブームシリンダの駆動圧力を検出
する圧力検出装置と、前記変位検出装置および前
記圧力検出装置で検出された値に基づいて前記本
体上の前記フロント機構の支点に作用するモーメ
ントを求める第１の演算部と、この第１の演算部
の演算値および前記作業部の荷重重量に基づいて
前記走行体および前記旋回体に作用するモーメン
トを演算する第２の演算部と、前記走行体に存在
する転倒支点における当該走行体および前記旋回
体の重量によるモーメントに安全定数を付与した
値を記憶する記憶手段と、前記第２の演算値が前
記記憶手段に記憶された値を超えたとき信号を出
力する比較手段と、この比較手段から出力された
信号により前記油圧シヨベルの転倒を防止する転
倒防止手段とを設けたことを特徴とする。そし
て、上記構成により、油圧シヨベルの走行体と旋
回体に作用しているモーメントが常時演算され、
この演算値と転倒限界モーメントが常時比較さ
れ、前者の値が後者の値を超えたとき転倒防止の
処置が実行されることとなる。
行体と、この走行体に支持される旋回体と、ブー
ム、アームおよびアーム先端に取付けられた作業
部より成り前記旋回体に可回動に支持されたフロ
ント機構とを備えた油圧シヨベルにおいて、前記
フロント機構の少なくとも前記ブームおよび前記
アームの変位を検出する変位検出装置と、前記ブ
ームを駆動するブームシリンダの駆動圧力を検出
する圧力検出装置と、前記変位検出装置および前
記圧力検出装置で検出された値に基づいて前記本
体上の前記フロント機構の支点に作用するモーメ
ントを求める第１の演算部と、この第１の演算部
の演算値および前記作業部の荷重重量に基づいて
前記走行体および前記旋回体に作用するモーメン
トを演算する第２の演算部と、前記走行体に存在
する転倒支点における当該走行体および前記旋回
体の重量によるモーメントに安全定数を付与した
値を記憶する記憶手段と、前記第２の演算値が前
記記憶手段に記憶された値を超えたとき信号を出
力する比較手段と、この比較手段から出力された
信号により前記油圧シヨベルの転倒を防止する転
倒防止手段とを設けたことを特徴とする。そし
て、上記構成により、油圧シヨベルの走行体と旋
回体に作用しているモーメントが常時演算され、
この演算値と転倒限界モーメントが常時比較さ
れ、前者の値が後者の値を超えたとき転倒防止の
処置が実行されることとなる。
又、第２の発明は、上記第１の発明と同じ油圧
シヨベルにおいて、フロント機構の少なくとも前
記ブームおよび前記アームの変位を検出する変位
検出装置と、前記ブームを駆動するブームシリン
ダ駆動圧力を検出する圧力検出装置と、前記変位
検出装置および前記圧力検出装置で検出された値
に基づいて前記ブームシリンダの押出力を演算す
る第１の演算部と、前記変位検出装置および前記
圧力検出装置ならびに前記作業部の荷重重量に基
づいて転倒のおそれを生じる前記ブームシリンダ
の押出力を演算する第２の演算手段と、前記第１
の演算手段の演算値が前記第２の演算手段の演算
値を超えたとき信号を出力する比較手段と、この
比較手段から出力された信号により前記油圧シヨ
ベルの転倒を防止する転倒防止手段とを設けたこ
とを特徴とする。このような構成により、ブーム
シリンダの押出力が常時演算され、この演算値
と、転倒のおそれを生じる押出力とが常時比較さ
れ、前者の値が後者の値を超えたとき転倒防止の
処置が実行されることとなる。
シヨベルにおいて、フロント機構の少なくとも前
記ブームおよび前記アームの変位を検出する変位
検出装置と、前記ブームを駆動するブームシリン
ダ駆動圧力を検出する圧力検出装置と、前記変位
検出装置および前記圧力検出装置で検出された値
に基づいて前記ブームシリンダの押出力を演算す
る第１の演算部と、前記変位検出装置および前記
圧力検出装置ならびに前記作業部の荷重重量に基
づいて転倒のおそれを生じる前記ブームシリンダ
の押出力を演算する第２の演算手段と、前記第１
の演算手段の演算値が前記第２の演算手段の演算
値を超えたとき信号を出力する比較手段と、この
比較手段から出力された信号により前記油圧シヨ
ベルの転倒を防止する転倒防止手段とを設けたこ
とを特徴とする。このような構成により、ブーム
シリンダの押出力が常時演算され、この演算値
と、転倒のおそれを生じる押出力とが常時比較さ
れ、前者の値が後者の値を超えたとき転倒防止の
処置が実行されることとなる。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。
る。
第２図乃至第５図は、本発明の実施例の演算部
の演算を説明するための説明図である。
の演算を説明するための説明図である。
第２図で、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは第１図に
示すブーム回動支点、アーム回動支点、バケツト
回動支点、バケツト爪先端、ブームシリンダロツ
ド支点、ブームシリンダボトム支点を示す。α1は
支点Ａにおける水平面とブーム１上の直線と
のなすブーム角、α2は直線と直線とのな
す角、α3はブームシリンダロツドと直線との
なす角、β1は直線とアーム２上の直線との
なす角から90゜を減じたアーム角、γ1は直線と
バケツト３上の直線とのなすバケツト角であ
る。l1は支点Ａと、支点Ｅから直線に垂直に
おろした線が直線と交わる点との間の距離、
l2は支点Ｅと、支点Ｅから直線に垂直におろ
した線が直線と交わる点との間の距離、l3は
支点Ａと支点Ｆとの垂直距離、l4は支点Ａと支点
Ｆとの水平距離、l5は直線の距離である。Pb
はブームシリンダ４のボトム側圧力、Prはブーム
シリンダ４のロツド側圧力、Sbはブームシリンダ
４のボトム側受圧面積、Srはブームシリンダ４の
ロツド側受圧面積である。K1はブームシリンダ
４の押圧力、K2はその分力を示す。なお、ブー
ムシリンダ４は通常２本使用されるので、本実施
例においても２本備えられているものとして考
え、又、モーメントはすべて支点Ａを中心として
考える。
示すブーム回動支点、アーム回動支点、バケツト
回動支点、バケツト爪先端、ブームシリンダロツ
ド支点、ブームシリンダボトム支点を示す。α1は
支点Ａにおける水平面とブーム１上の直線と
のなすブーム角、α2は直線と直線とのな
す角、α3はブームシリンダロツドと直線との
なす角、β1は直線とアーム２上の直線との
なす角から90゜を減じたアーム角、γ1は直線と
バケツト３上の直線とのなすバケツト角であ
る。l1は支点Ａと、支点Ｅから直線に垂直に
おろした線が直線と交わる点との間の距離、
l2は支点Ｅと、支点Ｅから直線に垂直におろ
した線が直線と交わる点との間の距離、l3は
支点Ａと支点Ｆとの垂直距離、l4は支点Ａと支点
Ｆとの水平距離、l5は直線の距離である。Pb
はブームシリンダ４のボトム側圧力、Prはブーム
シリンダ４のロツド側圧力、Sbはブームシリンダ
４のボトム側受圧面積、Srはブームシリンダ４の
ロツド側受圧面積である。K1はブームシリンダ
４の押圧力、K2はその分力を示す。なお、ブー
ムシリンダ４は通常２本使用されるので、本実施
例においても２本備えられているものとして考
え、又、モーメントはすべて支点Ａを中心として
考える。
このような油圧シヨベルのフロント機構Ｔの状
態において、フロント機構Ｔによる回転モーメン
トはブームシリンダの押出力K1の分力K2によつ
て支えられているので、支点Ａに作用するモーメ
ントM1は次のようになる。
態において、フロント機構Ｔによる回転モーメン
トはブームシリンダの押出力K1の分力K2によつ
て支えられているので、支点Ａに作用するモーメ
ントM1は次のようになる。
M1＝K2×l5＝K1sinα3×l5 ……(1)
ここで、角α3は
α3＝90゜−（α1＋α2）
−tan-1〔l5cos（α1＋α2）−l4／l5sin（α1＋α
2）＋l3〕 又、距離l5は l5＝l1／cosα2 であるから、 α3＝90゜−（α1＋α2） −tan-1〔l1cos（α1＋α2）−l4cosα2／l1sin（
α1＋α2）＋l3cosα2〕 したがつて上記(1)式は M1＝K1×l1／cosα2×sin〔90゜−（α1＋α2） −tan-1｛l1cos（α1＋α2）−l4cosα2／l1sin（
α＋α2）＋l3cosα2｝〕 ＝K1×l1／cosα2×cos〔（α1＋α2） ＋tan-1｛l1cos（α1＋α2）−l4cosα2／l1sin（
α1＋α2）＋l3cosα2｝〕 ＝K1×l1／cosα2×cosθ ……(2) ただし、 θ＝（α1＋α2） ＋tan-1｛l1cos（α1＋α2）−l4cosα2／l1sin（
α1＋α2）＋l3cosα2｝ ブームシリンダの押出力K1は、ブームシリン
ダが左右に１本づつ、計２本あることから、 K1＝２×（Pb・Sb−Pr・Sr） 故に(2)式は次のようになる。
2）＋l3〕 又、距離l5は l5＝l1／cosα2 であるから、 α3＝90゜−（α1＋α2） −tan-1〔l1cos（α1＋α2）−l4cosα2／l1sin（
α1＋α2）＋l3cosα2〕 したがつて上記(1)式は M1＝K1×l1／cosα2×sin〔90゜−（α1＋α2） −tan-1｛l1cos（α1＋α2）−l4cosα2／l1sin（
α＋α2）＋l3cosα2｝〕 ＝K1×l1／cosα2×cos〔（α1＋α2） ＋tan-1｛l1cos（α1＋α2）−l4cosα2／l1sin（
α1＋α2）＋l3cosα2｝〕 ＝K1×l1／cosα2×cosθ ……(2) ただし、 θ＝（α1＋α2） ＋tan-1｛l1cos（α1＋α2）−l4cosα2／l1sin（
α1＋α2）＋l3cosα2｝ ブームシリンダの押出力K1は、ブームシリン
ダが左右に１本づつ、計２本あることから、 K1＝２×（Pb・Sb−Pr・Sr） 故に(2)式は次のようになる。
M1＝２（Pb・Sb−Pr・Sr）×l1／cosα2×cosθ
……(3)
次に、フロント機構Ｔが第２図に示す状態にあ
る場合、バケツト３に荷重がかかつていないとき
（空荷のとき）のモーメントM2を求める。
る場合、バケツト３に荷重がかかつていないとき
（空荷のとき）のモーメントM2を求める。
第３図で、第２図と同一支点、同一角度には同
一符号が付してある。Ｇはブーム重心位置であ
り、ブームの重量ををWGとする。Ｈはアーム重
心位置であり、アームの重量をWHとする。Ｉは
バケツト重心位置であり、バケツトの重量をWI
とする。α4は直線と直線とのなす角、β2
は直線と直線とのなす角、γ2は直線と
直線とのなす角である。l6は直線の長さ、
l7は直線の長さ、l8はアームの長さ、l9は支
点Ａと重心位置Ｇとの間の距離、l10は支点Ｂと
重心位置Ｈとの間の距離、l11は支点Ｃと重心位
置Ｉとの間の距離である。
一符号が付してある。Ｇはブーム重心位置であ
り、ブームの重量ををWGとする。Ｈはアーム重
心位置であり、アームの重量をWHとする。Ｉは
バケツト重心位置であり、バケツトの重量をWI
とする。α4は直線と直線とのなす角、β2
は直線と直線とのなす角、γ2は直線と
直線とのなす角である。l6は直線の長さ、
l7は直線の長さ、l8はアームの長さ、l9は支
点Ａと重心位置Ｇとの間の距離、l10は支点Ｂと
重心位置Ｈとの間の距離、l11は支点Ｃと重心位
置Ｉとの間の距離である。
以上のように定めると、空荷のときのモーメン
トM2は、 M2＝WG・l9cos（α1＋α2）＋WH・｛l5cosα1 ＋l10sin（α1＋β1＋β2）｝＋WI｛l6cosα1 ＋l7sin（α1＋β1）−l11sin（α1＋β1 ＋γ1＋γ2）｝ ……(4) (3)式はバケツト３に荷重がかかつているときの
支点Ａに作用するモーメント、(4)式はバケツト３
に荷重がかかつていないときのモーメントである
から、バケツト３にかかる荷重自体が支点Ａに作
用するモーメントM3は、 M3＝M1−M2 ……(5) で求められる。
トM2は、 M2＝WG・l9cos（α1＋α2）＋WH・｛l5cosα1 ＋l10sin（α1＋β1＋β2）｝＋WI｛l6cosα1 ＋l7sin（α1＋β1）−l11sin（α1＋β1 ＋γ1＋γ2）｝ ……(4) (3)式はバケツト３に荷重がかかつているときの
支点Ａに作用するモーメント、(4)式はバケツト３
に荷重がかかつていないときのモーメントである
から、バケツト３にかかる荷重自体が支点Ａに作
用するモーメントM3は、 M3＝M1−M2 ……(5) で求められる。
ここで、バケツト３にかかる荷重の重量WJを
求める。第４図で第３図と同一支点、同一位置、
同一長さには同一符号が付してある。Ｊはバケツ
トにかかる荷重の重心位置、γ3は直線と直線
CJとのなす角、l12は支点Ａと重心位置Ｊとの間
の水平距離、l13は支点Ｃと重心位置Ｊと間の距
離である。
求める。第４図で第３図と同一支点、同一位置、
同一長さには同一符号が付してある。Ｊはバケツ
トにかかる荷重の重心位置、γ3は直線と直線
CJとのなす角、l12は支点Ａと重心位置Ｊとの間
の水平距離、l13は支点Ｃと重心位置Ｊと間の距
離である。
以上のように定めると、距離l12は、
l12＝l6cosα1＋l7sin（α1＋β1）
−l13sin（α1＋β1＋γ1＋γ3） ……(6)
となり、重量WJは、
WJ＝M3／l12 ……(7)
となる。
以上の演算は、フロント機構から支点Ａに作用
するモーメントを考えて行なつたものであるが、
油圧シヨベルの転倒を考える場合、実際の転倒支
点に作用するモーメントを考える必要がある。さ
らに、油圧シヨベルは上部旋回体Ｓが旋回するの
で、例えばバケツト３に荷を吊つたままで旋回す
る場合も生じる。このような場合、転倒支点は上
部旋回体Ｓの向きによりその位置が移動する。本
発明の各実施例においては、油圧シヨベルの転倒
が最も発生し易い、上部旋回体Ｓの横向き時の転
倒支点およびこの転倒支点に作用するモーメント
について演算を行なう。
するモーメントを考えて行なつたものであるが、
油圧シヨベルの転倒を考える場合、実際の転倒支
点に作用するモーメントを考える必要がある。さ
らに、油圧シヨベルは上部旋回体Ｓが旋回するの
で、例えばバケツト３に荷を吊つたままで旋回す
る場合も生じる。このような場合、転倒支点は上
部旋回体Ｓの向きによりその位置が移動する。本
発明の各実施例においては、油圧シヨベルの転倒
が最も発生し易い、上部旋回体Ｓの横向き時の転
倒支点およびこの転倒支点に作用するモーメント
について演算を行なう。
第５図は、上部旋回体Ｓが真横を向いた状態を
示し、Ａは前述と同じブーム回動支点、Ｌは油圧
シヨベル本体（フロント機構Ｔを除く部分）の重
心位置、Ｎは転倒支点を示す。転倒支点Ｎは回動
支点Ａの外側にある。l14は支点Ａと支点Ｎとの
間の水平距離、l15は支点Ｎと重心位置Ｌとの間
の水平距離である。
示し、Ａは前述と同じブーム回動支点、Ｌは油圧
シヨベル本体（フロント機構Ｔを除く部分）の重
心位置、Ｎは転倒支点を示す。転倒支点Ｎは回動
支点Ａの外側にある。l14は支点Ａと支点Ｎとの
間の水平距離、l15は支点Ｎと重心位置Ｌとの間
の水平距離である。
ここで、油圧シヨベル本体の重量をWLとする
と、転倒支点Ｎにおける油圧シヨベル本体重量に
よるモーメントM4は、 M4＝WL×l15 ……(8) となる。したがつて、フロント機構から油圧シヨ
ベル本体に作用するモーメント、即ち転倒モーメ
ントM5は、(4)、(5)、(6)、(7)式から、 M5＝WG｛l9cos（α1＋α2）−l14｝ ＋WH（l6cosα1＋l10sin（α1＋β1 ＋β2）−l14｝＋WI｛l6cosα1 ＋l7sin（α1＋β1）−l11sin（α1＋β1 ＋γ1＋γ2）−l14｝＋WJ（l12−l14） ＝M2−l14（WG＋WH＋WI）＋M3 −WJ・l14 ＝M1−l14（WG＋WH＋WI＋WJ） ……(9) 以上、(8)式および(9)式から、油圧シヨベルの転
倒は、 M5＞M4 となつたときに発生する。そこで、安全を確実に
するため、モーメントM4に適宜の定数CM（ただ
し、０＜CM＜１）を乗じた値であるモーメント
M6（M6＝CM×M4）を作り、このモーメントM6
とモーメントM5と比較し、モーメントM5がモー
メントM6を超えたとき信号を発生し、この信号
を油圧シヨベルの転倒防止に使用すれば安全を確
保しながら油圧シヨベルにその能力を充分に発揮
させることができることとなる。
と、転倒支点Ｎにおける油圧シヨベル本体重量に
よるモーメントM4は、 M4＝WL×l15 ……(8) となる。したがつて、フロント機構から油圧シヨ
ベル本体に作用するモーメント、即ち転倒モーメ
ントM5は、(4)、(5)、(6)、(7)式から、 M5＝WG｛l9cos（α1＋α2）−l14｝ ＋WH（l6cosα1＋l10sin（α1＋β1 ＋β2）−l14｝＋WI｛l6cosα1 ＋l7sin（α1＋β1）−l11sin（α1＋β1 ＋γ1＋γ2）−l14｝＋WJ（l12−l14） ＝M2−l14（WG＋WH＋WI）＋M3 −WJ・l14 ＝M1−l14（WG＋WH＋WI＋WJ） ……(9) 以上、(8)式および(9)式から、油圧シヨベルの転
倒は、 M5＞M4 となつたときに発生する。そこで、安全を確実に
するため、モーメントM4に適宜の定数CM（ただ
し、０＜CM＜１）を乗じた値であるモーメント
M6（M6＝CM×M4）を作り、このモーメントM6
とモーメントM5と比較し、モーメントM5がモー
メントM6を超えたとき信号を発生し、この信号
を油圧シヨベルの転倒防止に使用すれば安全を確
保しながら油圧シヨベルにその能力を充分に発揮
させることができることとなる。
以下、このような演算に基づく本発明の実施例
について述べる。
について述べる。
第６図は本発明の一実施例に係る油圧シヨベル
の転倒防止装置のブロツク図である。
の転倒防止装置のブロツク図である。
本実施例においては、回動支点Ａ、Ｂ、Ｃにそ
れぞれ角度検出器が設けられ、これらの角度検出
器によりブーム角α1、アーム角β1、バケツト角γ1
が検出され、この角度に応じた信号E〓1、E〓1、
E〓1が出力される。又、ブームシリンダ４のボト
ム側およびロツド側の圧力Pb、Prを検出する圧
力検出器が設けられ、この圧力に応じた信号Epb、
Eprが各圧力検出器から出力される。図で、７は
本実施例の装置の演算部分、８は演算部分７から
出力される信号により作動する警報装置である。
演算部分７の構成は次のようになつている。即
ち、９は信号E〓1、E〓1、E〓1を入力してモーメン
トM2を演算する空荷モーメント演算部、１０は
信号E〓1、Epb、Eprを入力してモーメントM1を演
算するフロントモーメント演算部、１１は信号
E〓1、E〓1、E〓1を入力して水平距離l12を演算する
荷重点距離演算部、１２は減算器、１３は除算
器、１４はモーメントM5を演算する転倒モーメ
ント演算部、１５はモーメントM6の値を記憶す
る記憶部、１６は比較器である。
れぞれ角度検出器が設けられ、これらの角度検出
器によりブーム角α1、アーム角β1、バケツト角γ1
が検出され、この角度に応じた信号E〓1、E〓1、
E〓1が出力される。又、ブームシリンダ４のボト
ム側およびロツド側の圧力Pb、Prを検出する圧
力検出器が設けられ、この圧力に応じた信号Epb、
Eprが各圧力検出器から出力される。図で、７は
本実施例の装置の演算部分、８は演算部分７から
出力される信号により作動する警報装置である。
演算部分７の構成は次のようになつている。即
ち、９は信号E〓1、E〓1、E〓1を入力してモーメン
トM2を演算する空荷モーメント演算部、１０は
信号E〓1、Epb、Eprを入力してモーメントM1を演
算するフロントモーメント演算部、１１は信号
E〓1、E〓1、E〓1を入力して水平距離l12を演算する
荷重点距離演算部、１２は減算器、１３は除算
器、１４はモーメントM5を演算する転倒モーメ
ント演算部、１５はモーメントM6の値を記憶す
る記憶部、１６は比較器である。
以下、本実施例の動作を説明する。
まず、空荷モーメント演算部９の動作を、第７
図に示す空荷モーメント演算部の具体例を示すブ
ロツク図に基づいて説明する。角度検出器からの
ブーム角信号E〓1と記憶器１７に記憶された角度
α2の信号E〓2は加算器１８において加算され、信
号E〓1+〓2を発生する。この信号は三角関数発生器
１９に入力され、角度（α1＋α2）の余弦に応じた
信号Ecps(〓1+〓2)がとり出され、係数器２０により重
量WGと距離l9を乗じた値に応じた信号が乗じら
れ、信号EWG
図に示す空荷モーメント演算部の具体例を示すブ
ロツク図に基づいて説明する。角度検出器からの
ブーム角信号E〓1と記憶器１７に記憶された角度
α2の信号E〓2は加算器１８において加算され、信
号E〓1+〓2を発生する。この信号は三角関数発生器
１９に入力され、角度（α1＋α2）の余弦に応じた
信号Ecps(〓1+〓2)がとり出され、係数器２０により重
量WGと距離l9を乗じた値に応じた信号が乗じら
れ、信号EWG
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 走行体と、この走行体に支持される旋回体
と、ブーム、アームおよびアーム先端に取付けら
れた作業部より成り前記旋回体に可回動に支持さ
れたフロント機構とを備えた油圧シヨベルにおい
て、前記フロント機構の少なくとも前記ブームお
よび前記アームの変位を検出する変位検出装置
と、前記ブームを駆動するブームシリンダの駆動
圧力を検出する圧力検出装置と、前記変位検出装
置および前記圧力検出装置で検出された値に基づ
いて前記旋回体上の前記フロント機構の支点に作
用するモーメントを求める第１の演算部と、この
第１の演算部の演算値および前記作業部の荷重重
量に基づいて前記走行体および前記旋回体に作用
するモーメントを演算する第２の演算部と、前記
走行体に存在する転倒支点における当該走行体お
よび前記旋回体の重量によるモーメントに安全定
数を付与した値を記憶する記憶手段と、前記第２
の演算値が前記記憶手段に記憶された値を超えた
とき信号を出力する比較手段と、この比較手段か
ら出力された信号により前記油圧シヨベルの転倒
を防止する転倒防止手段とを設けたことを特徴と
する油圧シヨベルの転倒防止装置。 ２ 走行体と、この走行体に支持される旋回体
と、ブーム、アームおよびアーム先端に取付けら
れた作業部より成り前記旋回体に可回動に支持さ
れたフロント機構とを備えた油圧シヨベルにおい
て、前記フロント機構の少なくとも前記ブームお
よび前記アームの変位を検出する変位検出装置
と、前記ブームを駆動するブームシリンダの駆動
圧力を検出する圧力検出装置と、前記変位検出装
置および前記圧力検出装置で検出された値に基づ
いて前記ブームシリンダの押出力を演算する第１
の演算部と、前記変位検出装置および前記圧力検
出装置ならびに前記作業部の荷重重量に基づいて
転倒のおそれを生じる前記ブームシリンダの押出
力を演算する第２の演算手段と、前記第１の演算
手段の演算値が前記第２の演算手段の演算値を超
えたとき信号を出力する比較手段と、この比較手
段から出力された信号により前記油圧シヨベルの
転倒を防止する転倒防止手段とを設けたことを特
徴とする油圧シヨベルの転倒防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18148082A JPH0245737B2 (ja) | 1982-10-18 | 1982-10-18 | Yuatsushoberunotentoboshisochi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18148082A JPH0245737B2 (ja) | 1982-10-18 | 1982-10-18 | Yuatsushoberunotentoboshisochi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5972333A JPS5972333A (ja) | 1984-04-24 |
| JPH0245737B2 true JPH0245737B2 (ja) | 1990-10-11 |
Family
ID=16101487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18148082A Expired - Lifetime JPH0245737B2 (ja) | 1982-10-18 | 1982-10-18 | Yuatsushoberunotentoboshisochi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0245737B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60238532A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-27 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 油圧ショベルの転倒防止装置 |
| JPH0743215Y2 (ja) * | 1989-01-10 | 1995-10-09 | 株式会社小松製作所 | ホイールローダの過積載警報装置 |
| JPH086836Y2 (ja) * | 1990-01-26 | 1996-02-28 | 株式会社小松製作所 | 油圧式掘削機における側方姿勢安定装置 |
| GB2250108B (en) * | 1990-10-31 | 1995-02-08 | Samsung Heavy Ind | Control system for automatically controlling actuators of an excavator |
-
1982
- 1982-10-18 JP JP18148082A patent/JPH0245737B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5972333A (ja) | 1984-04-24 |
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