JPS5996336A

JPS5996336A - 掘削機の掘削力測定装置

Info

Publication number: JPS5996336A
Application number: JP57203752A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Takada; 龍二高田; Kojiro Ogata; 緒方　浩二郎
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1982-11-22
Filing date: 1982-11-22
Publication date: 1984-06-02
Also published as: JPH0350047B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

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
は本体ｌに回動可能に取付けられたブーム、３はブーム
２に回動可能に取付けられたアーム、４はピン５を介し
てアーム３に回動可能に取付けられたパケット、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はパケット４を回動するパケッ
トシリンダ、９は両端かピン１０．１１を介してパケッ
トシリンダ８のピストンロッド、パケット４に回動可能
に取付けられたリンク、１２は両端がピン１０゜１３を
介して上記ピストンロッド、アーム３に回動可能に取付
けられたリンクである。

このような掘削機においては、パケット４の形状、材料
等によって、パケット４に作用する抵抗力の反力である
掘削力が異なり、またパケット４の形状、材料等が同一
であっても、パケット４の姿勢や土の抵抗によって、上
記掘削力が相違する。

したがって、省エネルギ等のために、掘削力か小さくな
るようにパケット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か要求される。

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
パケット４に伝わるまでには、多数のピン、リンクを介
しており、ピン部に抵抗力か作用するため、掘削力を正
確に測定することかできない。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、検出手段か複雑になり、測定装置か高価となる。

この発明は上述の問題点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かでき、かつ安価な掘
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
第１ピンを介して回動可能に取付けられ、かつ第２ピン
を介してパケットシリンダの力を受けるパケットを有す
る掘削機の掘削力を測定する装置において、上記第１ピ
ンのたわみを検出するたわみ検出手段と、」二記第２ビ
ンに作用する力を検出する力検出手段とを設ける。

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」４はパケットシリンダ８のシリンダ圧
力を検出する圧力検出器、１５はアーム３に対するパケ
ット４の角度すなわちパケット角度を検出する角度検出
器、１６はピン５の端部にノックピン１７により取付け
られたピンカバー、１８はピン５に設けられた小径部、
１つは小径部１８に貼着されたストレインケーンである
。

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の出力すなわちパケットシリンダ８のシ
リンダ圧力から、パケットシリンダ８がピン１０に及ぼ
す力Ｆを求めることができる。

また、角度検出器１５の出力すなわちパケット角度から
、力Ｆの方向とリンク９かピン１１（こ及ぼす力Ｂの方
向とがなす角度θを求めることかできる。

そして、力Ｆと角度θから力Ｂを求めることかできる。

また、ストレインゲージ］９てピン５のたわみを測りピ
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を求めることができる。

したがって、力Ａと力Ｂ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
を介してパケット４に伝えられるブームシリンタロ、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、リンクを介してパケット
４に伝えられるパケットシリンダ８のシリンダ圧力から
力Ｂを求め、ストレインゲージ１９によってピン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かできる。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パケットシリン
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。

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、ピン５
およびピン１１にストレインケーフカ貼着されており、
このストレインケーンにより算することができる。そし
て、この場合には、シリンダ力かピン１０．１１を介し
てパケット４に伝えられるパケットシリンダ８のシリン
ダ圧力を検出しておらず、ストレインケージによってピ
ン５およびビン１１自体を荷重を検出する検出器とする
ことにより、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かできる。また、ピン５，１
１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、測定装置かより安価に
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、ピン１１に作用する力Ｂ（力Ｆ）を検出する手
段として圧力検出器１４を用いたが、たとえばパケット
シリンダ８のピストンロッドに作用する応力などを検出
してもよい。

さらに、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によりパケット角度を検出した
が、直接角度θを検出してもよい。さらに、シリンダ６
〜８の伸長量またはブーム角度。

アーム角度およびパケット角度を検出して、フロント姿
勢を求めれば、パケット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、マイクロコンピュータ等の演
算器を用いることが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、パケットに作用する力をパケットの
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。このように、この発明の効果
（ま顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は掘削機を示す図、第２図は第１図（こ示した掘
削機の一部詳細図、第３図はこの発明（こ係る掘削力測
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
係る掘削機の掘削ブコ測定装置の説明図である。３・・・アーム　　　　　　４・・・］くケ・スト５・
・・ピン　　　　　　　８　、、、　）＜ケ・ノトシリ
ンタ゛１１・・・ピン　　　　　　　１４・・・圧力検
出器１５・・・角度検出器　　　　１９・・・ストレイ
ンゲージ代理人弁理士　中村純之助才３図７第５図第６図オフ図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　アームに第１ピンを介して回動可能に取付け
られ、かつ第２ピンを介してパケットシリンダの力を受
けるパケッ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ピンに加わる荷重を検出する荷重検出
手段と、上記第２ピンに作用する力を検出する力検出手
段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ピン自体により第２ピンに加わる荷
重を検出し、」二記第２ピンに作用する力を検出する力
検出手段とし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。