JPH0350047B2 - - Google Patents
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- JPH0350047B2 JPH0350047B2 JP57203752A JP20375282A JPH0350047B2 JP H0350047 B2 JPH0350047 B2 JP H0350047B2 JP 57203752 A JP57203752 A JP 57203752A JP 20375282 A JP20375282 A JP 20375282A JP H0350047 B2 JPH0350047 B2 JP H0350047B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- force
- pin
- bucket
- excavator
- cylinder
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000002689 soil 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
- E02F9/264—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Shovels (AREA)
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は掘削機の掘削力を測定する装置に関
するものである。
するものである。
第１図は掘削機を示す図、第２図は第１図に示
した掘削機の一部詳細図である。図において、１
は掘削機本体、２は掘削機本体１に回動可能に取
り付けられたブーム、３はブーム２に回動可能に
取り付けられたアーム、４はピン５を介してアー
ム３に回動可能に取り付けられたバケツト、６は
ブーム２を回動するブームシリンダ、７はアーム
３を回動するアームシリンダ、８はバケツト４を
回動するバケツトシリンダ、９は両端がピン１
０，１１を介してバケツトシリンダ８のピストン
ロツド、バケツト４に回動可能に取り付けられた
リンク、１２は両端がピン１０，１３を介して上
記ピストンロツド、アーム３に回動可能に取り付
けられたリンクである。
した掘削機の一部詳細図である。図において、１
は掘削機本体、２は掘削機本体１に回動可能に取
り付けられたブーム、３はブーム２に回動可能に
取り付けられたアーム、４はピン５を介してアー
ム３に回動可能に取り付けられたバケツト、６は
ブーム２を回動するブームシリンダ、７はアーム
３を回動するアームシリンダ、８はバケツト４を
回動するバケツトシリンダ、９は両端がピン１
０，１１を介してバケツトシリンダ８のピストン
ロツド、バケツト４に回動可能に取り付けられた
リンク、１２は両端がピン１０，１３を介して上
記ピストンロツド、アーム３に回動可能に取り付
けられたリンクである。
このような掘削機においては、バケツト４の形
状等によつて、バケツト４に作用する抵抗力の反
力である掘削力が異なり、またバケツト４の形状
等が同一であつても、バケツト４の姿勢や土の抵
抗によつて、上記掘削力が相違する。したがつ
て、省エネルギ等のために、掘削力が小さくなる
ようにバケツト４を設計する場合等には、実験に
より掘削力を測定することが要求される。
状等によつて、バケツト４に作用する抵抗力の反
力である掘削力が異なり、またバケツト４の形状
等が同一であつても、バケツト４の姿勢や土の抵
抗によつて、上記掘削力が相違する。したがつ
て、省エネルギ等のために、掘削力が小さくなる
ようにバケツト４を設計する場合等には、実験に
より掘削力を測定することが要求される。
従来、掘削力を測定するには、シリンダ６〜８
のシリンダ圧力および伸長量を検出し、これらの
値から掘削力を演算している。しかし、シリンダ
６，７のシリンダ力がバケツト４に伝わるまでに
は、多数のピン、リンクを介しており、ピン部に
抵抗力が作用するため、掘削力を正確に測定する
ことができない。また、３本のシリンダ６〜８の
シリンダ圧力および伸長量を検出する必要がある
から、検出手段が複雑になり、測定装置が高価と
なる。
のシリンダ圧力および伸長量を検出し、これらの
値から掘削力を演算している。しかし、シリンダ
６，７のシリンダ力がバケツト４に伝わるまでに
は、多数のピン、リンクを介しており、ピン部に
抵抗力が作用するため、掘削力を正確に測定する
ことができない。また、３本のシリンダ６〜８の
シリンダ圧力および伸長量を検出する必要がある
から、検出手段が複雑になり、測定装置が高価と
なる。
この発明は上述の課題を解決するためになされ
たもので、掘削力を正確に測定することができ、
かつ安価であり、バケツト部の構造を変える必要
がない掘削機の掘削力測定装置を提供することを
目的とする。
たもので、掘削力を正確に測定することができ、
かつ安価であり、バケツト部の構造を変える必要
がない掘削機の掘削力測定装置を提供することを
目的とする。
この目的を達成するため、この発明において
は、アームに１本の第１のピンを介して回動可能
に取り付けられ、かつ上記第１のピンとは支持条
件、直径が異なる１本の第２のピンとリンクを介
してバケツトシリンダの力を受けるバケツトを有
する掘削機の掘削力を測定する装置において、上
記第１のピンに作用する力Ａ→を検出する第１の力
検出手段と、上記第２のピンに作用する力Ｂ→を検
出する上記第１の力検出手段とは別個独立の第２
の力検出手段と、上記力Ａ→と上記力Ｂ→とから掘削
力Ｃ→を求める演算器とを設ける。
は、アームに１本の第１のピンを介して回動可能
に取り付けられ、かつ上記第１のピンとは支持条
件、直径が異なる１本の第２のピンとリンクを介
してバケツトシリンダの力を受けるバケツトを有
する掘削機の掘削力を測定する装置において、上
記第１のピンに作用する力Ａ→を検出する第１の力
検出手段と、上記第２のピンに作用する力Ｂ→を検
出する上記第１の力検出手段とは別個独立の第２
の力検出手段と、上記力Ａ→と上記力Ｂ→とから掘削
力Ｃ→を求める演算器とを設ける。
第３図はこの発明に係る掘削力測定装置を有す
る掘削機の一部を示す図、第４図は第３図に示し
た掘削機のピン５部を示す断面図、第５図は第４
図のＤ−Ｄ断面図である。図において、１４はバ
ケツトシリンダ８のシリンダ圧力を検出する圧力
検出器、１５はアーム３に対するバケツト４の角
度すなわちバケツト角度を検出する角度検出器
で、圧力検出器１４、角度検出器１５で第２の力
検出手段を構成している。１６はピン５の端部に
ノツクピン１７により取り付けられたピンカバ
ー、１８はピン５に設けられた小径部、１９は小
径部１８に貼着されたストレインゲージで、スト
レインゲージ１９等で第１の力検出手段を構成し
ている。また、第１、第２の力検出手段の出力か
ら掘削力を演算する演算器（図示せず）が設けら
れている。
る掘削機の一部を示す図、第４図は第３図に示し
た掘削機のピン５部を示す断面図、第５図は第４
図のＤ−Ｄ断面図である。図において、１４はバ
ケツトシリンダ８のシリンダ圧力を検出する圧力
検出器、１５はアーム３に対するバケツト４の角
度すなわちバケツト角度を検出する角度検出器
で、圧力検出器１４、角度検出器１５で第２の力
検出手段を構成している。１６はピン５の端部に
ノツクピン１７により取り付けられたピンカバ
ー、１８はピン５に設けられた小径部、１９は小
径部１８に貼着されたストレインゲージで、スト
レインゲージ１９等で第１の力検出手段を構成し
ている。また、第１、第２の力検出手段の出力か
ら掘削力を演算する演算器（図示せず）が設けら
れている。
この掘削力測定装置においては、第６図に示す
ように、圧力検出器１４の出力すなわちバケツト
シリンダ８のシリンダ圧力から、バケツトシリン
ダ８がピン１０に及ぼす力Ｆ→の大きさを求めるこ
とができる。また、角度検出器１５の出力すなわ
ちバケツト角度から、力Ｆ→の方向とリンク９がピ
ン１１に作用する力Ｂ→の方向とがなす角度θを求
めることができる。そして、力Ｆ→の大きさと角度
θとから力Ｂ→の大きさと方向を求めることができ
る。また、ストレインゲージ１９でピン５のたわ
みを測定し、ピン５に加わる荷重を検出すること
により、ピン５に作用する力Ａ→の大きさと方向を
求めることができる。そして、演算器によつて力
Ａ→と力Ｂ→とから掘削力Ｃ→を求めることが可能であ
る。
ように、圧力検出器１４の出力すなわちバケツト
シリンダ８のシリンダ圧力から、バケツトシリン
ダ８がピン１０に及ぼす力Ｆ→の大きさを求めるこ
とができる。また、角度検出器１５の出力すなわ
ちバケツト角度から、力Ｆ→の方向とリンク９がピ
ン１１に作用する力Ｂ→の方向とがなす角度θを求
めることができる。そして、力Ｆ→の大きさと角度
θとから力Ｂ→の大きさと方向を求めることができ
る。また、ストレインゲージ１９でピン５のたわ
みを測定し、ピン５に加わる荷重を検出すること
により、ピン５に作用する力Ａ→の大きさと方向を
求めることができる。そして、演算器によつて力
Ａ→と力Ｂ→とから掘削力Ｃ→を求めることが可能であ
る。
そして、この場合にはシリンダ力が多数のピ
ン、リンクを介してバケツト４に伝えられるブー
ムシリンダ６、アームシリンダ７のシリンダ圧力
から掘削力を求めておらず、シリンダ力が少数の
ピン、リンクを介してバケツト４に伝えられるバ
ケツトシリンダ８のシリンダ圧力、角度検出器１
５の出力すなわちバケツト角度から力Ｂ→を求め、
ストレインゲージ１９によつてピン５のたわみを
検出することにより、力Ａ→を求めているから、掘
削力Ｃ→を正確に測定することができる。また、圧
力検出器１４、角度検出器１５およびストレイン
ゲージ１９を設けるだけでよく、ブームシリンダ
６、アームシリンダ７のシリンダ圧力および伸長
量ならびにバケツトシリンダ８の伸長量を検出す
る必要がないから、検出手段が簡単であり、測定
装置が安価になる。さらに、既存のピン５、１１
に作用する力Ａ→、Ｂ→を検出しているから、バケツ
ト４部の構造を変える必要がないので、既存の掘
削機にこの発明を適用することができ、また掘削
性能が低下することはない。
ン、リンクを介してバケツト４に伝えられるブー
ムシリンダ６、アームシリンダ７のシリンダ圧力
から掘削力を求めておらず、シリンダ力が少数の
ピン、リンクを介してバケツト４に伝えられるバ
ケツトシリンダ８のシリンダ圧力、角度検出器１
５の出力すなわちバケツト角度から力Ｂ→を求め、
ストレインゲージ１９によつてピン５のたわみを
検出することにより、力Ａ→を求めているから、掘
削力Ｃ→を正確に測定することができる。また、圧
力検出器１４、角度検出器１５およびストレイン
ゲージ１９を設けるだけでよく、ブームシリンダ
６、アームシリンダ７のシリンダ圧力および伸長
量ならびにバケツトシリンダ８の伸長量を検出す
る必要がないから、検出手段が簡単であり、測定
装置が安価になる。さらに、既存のピン５、１１
に作用する力Ａ→、Ｂ→を検出しているから、バケツ
ト４部の構造を変える必要がないので、既存の掘
削機にこの発明を適用することができ、また掘削
性能が低下することはない。
第７図はこの発明に係る他の掘削機の掘削力測
定装置の説明図である。この掘削力測定装置にお
いては、第１、第２の力検出手段がピン５、ピン
１１に貼着されたストレインゲージ等によつて構
成されており、このストレインゲージによりピン
５、ピン１１のたわみを測定し、ピン５およびピ
ン１１に加わる荷重を検出すれば、力Ａ→、力Ｂ→を
求めることができ、演算器により力Ａ→と力Ｂ→とか
ら掘削力Ｃ→を演算することができる。
定装置の説明図である。この掘削力測定装置にお
いては、第１、第２の力検出手段がピン５、ピン
１１に貼着されたストレインゲージ等によつて構
成されており、このストレインゲージによりピン
５、ピン１１のたわみを測定し、ピン５およびピ
ン１１に加わる荷重を検出すれば、力Ａ→、力Ｂ→を
求めることができ、演算器により力Ａ→と力Ｂ→とか
ら掘削力Ｃ→を演算することができる。
そして、このような掘削力測定装置において
は、シリンダ力がピン１０，１１を介してバケツ
ト４に伝えられるバケツトシリンダ８のシリンダ
圧力を検出しておらず、ストレインゲージを用い
てピン５およびピン１１自体を荷重を検出する検
出器とすることによつて、力Ａ→、力Ｂ→を求めてい
るから、掘削力Ｃ→を極めて正確に測定することが
できる。また、ピン５，１１にストレインゲージ
を貼着するだけでよく、圧力検出器１４、角度検
出器１５が不要であるから、検出手段が非常に簡
単でコンパクトになり、測定装置がより安価にな
る。
は、シリンダ力がピン１０，１１を介してバケツ
ト４に伝えられるバケツトシリンダ８のシリンダ
圧力を検出しておらず、ストレインゲージを用い
てピン５およびピン１１自体を荷重を検出する検
出器とすることによつて、力Ａ→、力Ｂ→を求めてい
るから、掘削力Ｃ→を極めて正確に測定することが
できる。また、ピン５，１１にストレインゲージ
を貼着するだけでよく、圧力検出器１４、角度検
出器１５が不要であるから、検出手段が非常に簡
単でコンパクトになり、測定装置がより安価にな
る。
なお、上述実施例においては、ピン５，１１の
たわみを検出するたわみ検出手段としてストレイ
ンゲージを用いたが、他の手段を用いてもよい。
また、上述実施例においては、力Ｆ→の大きさを検
出するために圧力検出器１４を用いたが、たとえ
ばバケツトシリンダ８のピストンロツドに作用す
る応力などを検出する検出器を用いてもよい。ま
た、上述実施例においては、力Ｆ→から力Ｂ→を求め
るために、角度検出器１５によりバケツト角度を
検出したが、直接角度θを検出してもよい。ま
た、シリンダ６〜８の伸長量またはブーム角度、
アーム角度およびバケツト角度を検出して、フロ
ント姿勢を求めれば、バケツト４の姿勢ごとの掘
削力を求めることができる。また、ストレインゲ
ージ等の出力から掘削力を演算するためには、マ
イクロコンピユータ等の演算器を用いることでき
ることは当然である。
たわみを検出するたわみ検出手段としてストレイ
ンゲージを用いたが、他の手段を用いてもよい。
また、上述実施例においては、力Ｆ→の大きさを検
出するために圧力検出器１４を用いたが、たとえ
ばバケツトシリンダ８のピストンロツドに作用す
る応力などを検出する検出器を用いてもよい。ま
た、上述実施例においては、力Ｆ→から力Ｂ→を求め
るために、角度検出器１５によりバケツト角度を
検出したが、直接角度θを検出してもよい。ま
た、シリンダ６〜８の伸長量またはブーム角度、
アーム角度およびバケツト角度を検出して、フロ
ント姿勢を求めれば、バケツト４の姿勢ごとの掘
削力を求めることができる。また、ストレインゲ
ージ等の出力から掘削力を演算するためには、マ
イクロコンピユータ等の演算器を用いることでき
ることは当然である。
以上説明したように、この発明に係る掘削機の
掘削力測定装置においては、バケツトに作用する
力をバケツトの近くで検出するから、ピン等にお
ける抵抗力等に影響されず、掘削力を正確に測定
することができる。また、検出器が少なくてすみ
かつ簡単な検出器を用いればよいから、装置が安
価になる。さらに、既存の第１、第２のピンに作
用する力Ａ→、Ｂ→を検出しているから、バケツト部
の構造を変える必要がないので、既存の掘削機に
この発明を適用することができ、また掘削性能が
低下することがない。このように、この発明の効
果は顕著である。
掘削力測定装置においては、バケツトに作用する
力をバケツトの近くで検出するから、ピン等にお
ける抵抗力等に影響されず、掘削力を正確に測定
することができる。また、検出器が少なくてすみ
かつ簡単な検出器を用いればよいから、装置が安
価になる。さらに、既存の第１、第２のピンに作
用する力Ａ→、Ｂ→を検出しているから、バケツト部
の構造を変える必要がないので、既存の掘削機に
この発明を適用することができ、また掘削性能が
低下することがない。このように、この発明の効
果は顕著である。
第１図は掘削機を示す図、第２図は第１図に示
した掘削機の一部詳細図、第３図はこの発明に係
る掘削力測定装置を有する掘削機の一部を示す
図、第４図は第３図に示した掘削機のピン部を示
す断面図、第５図は第４図のＤ−Ｄ断面図、第６
図、第７図はそれぞれこの発明に係る掘削機の掘
削力測定装置の説明図である。 ３……アーム、４……バケツト、５……ピン、
８……バケツトシリンダ、１１……ピン、１４…
…圧力検出器、１５……角度検出器、１９……ス
トレインゲージ。
した掘削機の一部詳細図、第３図はこの発明に係
る掘削力測定装置を有する掘削機の一部を示す
図、第４図は第３図に示した掘削機のピン部を示
す断面図、第５図は第４図のＤ−Ｄ断面図、第６
図、第７図はそれぞれこの発明に係る掘削機の掘
削力測定装置の説明図である。 ３……アーム、４……バケツト、５……ピン、
８……バケツトシリンダ、１１……ピン、１４…
…圧力検出器、１５……角度検出器、１９……ス
トレインゲージ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アームに１本の第１のピンを介して回動可能
に取り付けられ、かつ上記第１のピンとは支持条
件、直径が異なる１本の第２のピンとリンクを介
してバケツトシリンダの力を受けるバケツトを有
する掘削機の掘削力を測定する装置において、上
記第１のピンに作用する力Ａ→を検出する第１の力
検出手段と、上記第２のピンに作用する力Ｂ→を検
出する上記第１の力検出手段とは別個独立の第２
の力検出手段と、上記力Ａ→と上記力Ｂ→とから掘削
力Ｃ→を求める演算器とを具備することを特徴とす
る掘削機の掘削力測定装置。 ２ 上記第２の力検出手段として、上記第２のピ
ン自体により上記第２のピンに加わる荷重を検出
するものを用いたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の掘削機の掘削力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57203752A JPS5996336A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 掘削機の掘削力測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57203752A JPS5996336A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 掘削機の掘削力測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5996336A JPS5996336A (ja) | 1984-06-02 |
| JPH0350047B2 true JPH0350047B2 (ja) | 1991-07-31 |
Family
ID=16479249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57203752A Granted JPS5996336A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 掘削機の掘削力測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5996336A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010159548A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 作業機械及びピン型ロードセル |
| JP2010249586A (ja) * | 2009-04-13 | 2010-11-04 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 作業機械及び作業機械の力計測装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0783740A (ja) * | 1993-09-14 | 1995-03-31 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | 重量物搬送積載装置 |
| US9315970B2 (en) * | 2011-09-20 | 2016-04-19 | Tech Mining Pty Ltd | Stress and/or accumulated damage monitoring system |
| CN103217307B (zh) * | 2013-03-26 | 2015-09-23 | 武汉科技大学 | 一种液压挖掘机工作装置的荷载谱测试方法 |
| GB201322858D0 (en) * | 2013-12-23 | 2014-02-12 | Jc Bamford Excavators Ltd | A disarm device for a working machine hitch arrangement, and working machine hitch arrangement and a working arm of a working machine |
| CN111678631B (zh) * | 2020-05-09 | 2021-09-28 | 山东恒旺集团有限公司 | 一种矿用挖掘机挖掘力测力装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5339601A (en) * | 1976-09-21 | 1978-04-11 | Sumitomo Heavy Industries | Device for detecting and indicating load force upon hydraulic excavator |
| JPS5427044A (en) * | 1977-07-29 | 1979-03-01 | Teijin Kakoshi Kk | Boucle like false twisted and crimped yarn and production thereof |
-
1982
- 1982-11-22 JP JP57203752A patent/JPS5996336A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5339601A (en) * | 1976-09-21 | 1978-04-11 | Sumitomo Heavy Industries | Device for detecting and indicating load force upon hydraulic excavator |
| JPS5427044A (en) * | 1977-07-29 | 1979-03-01 | Teijin Kakoshi Kk | Boucle like false twisted and crimped yarn and production thereof |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010159548A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 作業機械及びピン型ロードセル |
| JP2010249586A (ja) * | 2009-04-13 | 2010-11-04 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 作業機械及び作業機械の力計測装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5996336A (ja) | 1984-06-02 |
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