SE536428C2 - Skogsmaskin samt förfarande för lastvägning på densamma - Google Patents

Skogsmaskin samt förfarande för lastvägning på densamma Download PDF

Info

Publication number
SE536428C2
SE536428C2 SE1250131A SE1250131A SE536428C2 SE 536428 C2 SE536428 C2 SE 536428C2 SE 1250131 A SE1250131 A SE 1250131A SE 1250131 A SE1250131 A SE 1250131A SE 536428 C2 SE536428 C2 SE 536428C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
bogie
deformation
wheels
load
arm
Prior art date
Application number
SE1250131A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1250131A1 (sv
Inventor
Hans Arvidsson
Johan Nilsson
Original Assignee
Eco Log Sweden Ab
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 Eco Log Sweden Ab filed Critical Eco Log Sweden Ab
Priority to SE1250131A priority Critical patent/SE536428C2/sv
Priority to EP13155383.6A priority patent/EP2629069B1/en
Publication of SE1250131A1 publication Critical patent/SE1250131A1/sv
Publication of SE536428C2 publication Critical patent/SE536428C2/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G19/00Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/08Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60PVEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
    • B60P3/00Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects
    • B60P3/40Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects for carrying long loads, e.g. with separate wheeled load supporting elements
    • B60P3/41Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects for carrying long loads, e.g. with separate wheeled load supporting elements for log transport
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G19/00Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/08Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles
    • G01G19/12Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles having electrical weight-sensitive devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G3/00Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
    • G01G3/12Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G01G3/14Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of electrical resistance
    • G01G3/1402Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G3/00Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
    • G01G3/12Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G01G3/14Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of electrical resistance
    • G01G3/1402Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
    • G01G3/1404Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports combined with means to connect the strain gauges on electrical bridges
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G23/00Forestry
    • A01G23/003Collecting felled trees

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Handcart (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

16 SAM MAN DRAG Uppfinningen avser en Skogsmaskin för transport av last i skogster-räng, vilken omfattar en ram (9) pä vilken en lasthällningsanordning (3, 4) ärmonterbar, vilken är avsedd att hälla lasten (2), en drivenhet (8) för framdriv-ning av skogsmaskinen, minst sex hjul (10) av vilka minst fyra är anordnade iform av en boggi (11, 12) innefattande tvä boggiarmar (13) vilka var och enbär tvä eller flera roterbara hjul, är placerade pä vardera sidan av skogsma-skinen med en längdaxel i skogsmaskinens körriktning och är i ett områdemellan de minst tvä hjulen svängbart förbundna med ramen via en svängled(14). Skogsmaskinen är försedd med en lastvägningsanordning för registre-ring av vikten av skogsmaskinens last, vilken omfattar minst en deforma-tionsmätare (15) anbringad pä en yta av minst en av boggiarmarna så att denmäter boggiarmens deformation i en vinkel av mellan 20-70° i förhållande tillen längdaxel hos boggiarmen. Uppfinningen hänför sig även till ett förfarandeför lastvägning pä en skogsmaskin. Publikationsbild: Fig 2

Description

20 25 30 535 428 hydraulsystemet, och vikten av alla knippena adderas därefter för att få fram den totala lastvikten på skogsmaskinen. Ett sådant vågsystem har dock stora nackdelar eftersom arbetet med kranen orsakar dynamiska krafter och tryck- svängningar i hydraulsystemet vilket gör att det kan vara svårt att få ett kor- rekt värde på den verkliga vikten så länge kranen är i rörelse. Om kranen al- ternativt stannas och hålls helt stilla under vägningen kommer å andra sidan lastningen att ta längre tid vilket är ofördelaktigt genom att det ökar tidsåt- gången vid lastningen.
Vid ett annat känt vågsystem för skogsmaskiner är s k lastceller mon- terade på de horisontella lastbankar på vilka rundvirke normalt läggs på skogsmaskinen. Dylika lastceller består av en kraftig stålbalk som är försedd med en deformationssensor, exempelvis en trådtöjningsgivare, och stålbal- karna är förbundna med lastbankama på så sätt att stålbalkamas övre ytor hamnar ett stycke ovanför lastbankarnas övre ytor så att virket under trans- porten kommer att vila på lastcellemas stålbalkar. Närmare bestämt är stål- balkarna förbundna med lastbankarna i två punkter i de allra yttersta ändarna av dessa och härigenom är det möjligt att med hjälp av trådtöjningsgivarna mäta nedböjningen av lastcellernas stålbalkar till följd av tyngden av det virke som läggs på stålbalkarna och, eftersom nedböjningen är proportionell mot vikten, erhålla ett mått på lastens vikt. Det vore ej möjligt att placera deforma- tionssensorerna direkt på skogsmaskinens ordinarie lastbankar eftersom dessa oftast är uppburna i ett flertal, normalt mellan fyra till sex upplagspunk- ter på skogsmaskinen och bildar därför en statiskt obestämd konstruktion vil- ket gör det komplicerat att erhålla ett korrekt värde på vikten av den last som bärs på varje lastbanke. En uppenbar nackdel med ett vågsystem som utnytt- jar dylika lastceller är att dessa, till följd av de kraftiga stålbalkarna, i sig får en avsevärd vikt vilket ökar skogsmaskinens egenvikt och därmed sänker dess lastkapacitet. Vidare har det under senare tid utvecklats skogsmaskiner med lastbankar vilkas bredd kan varieras i beroende av den terräng och den typ av skogsbestånd där skogsmaskinen skall framföras. Sådana lastbankar kan ej kombineras med lastceller av ovan beskrivet slag. Det är ej heller möjligt att väga annan typ av last än rundvirke med ett sådant vågsystem, till exempel om skogsmaskinen skulle förses med en lasthållningsanordning i form av en 10 15 20 25 30 536 428 container-behållare för transport av t ex flis eller avverkningsrester i form av stubbar och grenar, eftersom i sådant fall vägningen blir felaktig.
Ett tredje, tidigare känt vågsystem för Skogsmaskiner bygger på last- hållningsanordningar som är hydraulupphängda genom att lasthållningsan- ordningen, innefattande exempelvis horisontella lastbankar och vertikala stöt- tor, bärs av hydraulcylindrar. Vid en sådan lasthållningsanordning kan lastens vikt mätas genom mätning av hydraultrycket i de bärande cylindrarna. Ett dy- likt vågsystem blir dock komplicerat och kostsamt och totalvikten av hela last- hållningsanordningen blir dessutom så stor att det avsevärt minskar skogs- maskinens totala lastkapacitet. Det finns exempel på sådana lasthållningsan- ordningar vilkas vikt är så stor att skogsmaskinens totala lastkapacitet mins- kar med upp till 10%, vilket naturligtvis avsevärt ökar transportkostnaderna till följd av minskad nyttolast.
Genom US 2009/0266620 är tidigare känt ett förfarande och en last- vägningsanordning för lastvägning på ett transportfordon. Transportfordonet är en s k dumper eller truck som kan användas i tex gruvor, stenbrott eller på schaktplatser för förflyttning av schaktmassor. För att underlätta för fordonet att köra i brant och ojämn terräng är det försett med stora hjul av vilka minst fyra är anordnade i en hjulboggi innefattande två motstående boggiarmar vil- ka är svängbart monterade på respektive sidor av fordonet och i vilkas re- spektive ändar hjulen är roterbart lagrade. Lastvägningsanordningen innefat- tar deformationssensorer, exempelvis trådtöjningsgivare, vilka är anbringade på boggiarmarnas vertikala sidoytor. För att förbättra mätnoggrannheten och kompensera för tvärkrafter som verkar på boggiarmarna, till följd av t ex kör- ning på underlag som lutar i fordonets tvärriktning eller vid körning i kurvor, är två deformationssensorer anbringade mittemot varandra på respektive sido- yta av varje boggiarm och genom att jämföra mätvärdena för de båda motsatt placerade deformationssensorerna kan ett mer noggrant mätvärde erhållas för vikten av den last som bärs av fordonet.
En nackdel med en mätanordning utformad på detta sätt är att defor- mationssensorerna måste placeras på boggiarmarnas vertikala sidoytor vilket medför att deformationssensorerna kommer att ha ett utsatt läge och riskerar att träffas av föremål eller material som kan kastas upp av hjulen vid körning 10 15 20 25 30 536 428 av fordonet. I synnerhet gäller detta om lastvägningsanordningen skulle vara monterad på en Skogsmaskin, som föreliggande uppfinning avser, där grenar, stamdelar och uppstickande stubbar eller stenar kan träffa och skada defor- mationssensorerna. En annan nackdel är att minst två separata deforma- tionssensorer måste vara anordnade på varje boggiarm vilket medför dubbla sensorhus, dubbelt monteringsarbete och dubbel ledningsdragning med öka- de kostnader som följd.
Kort redogörelse för upbfinningg Föreliggande uppfinning syftar till att undanröja problem och nackdelar med tidigare kända lastvägningsanordningar för skogsmaskiner och skapa en skogsmaskin som är försedd med en lastvägningsanordning vilken är förhål- landevis enkel och prisbillig att framställa och montera på en skogsmaskin samt ger en acceptabelt hög mätnoggrannhet. Åtminstone detta syfte uppnås med en skogsmaskin enligt patentkravet 1.
Uppfinningen avser även ett förfarande för lastvägning av last på en skogsmaskin med väsentligen samma syfte som ovan. Åtminstone detta syfte uppnås med ett förfarande enligt kravet 14.
Till grund för uppfinningen ligger således insikten att ovanstående syfte kan uppnås med en skogsmaskin som är försedd med en lastvägningsanord- ning vilken innefattar minst en deformationsmätare som är anbringad på minst en boggiarm ingående i en hjulboggi omfattande två motstående boggi- armar och minst fyra hjul, varvid varje boggiarm bär två eller flera hjul. Defor- mationsmätaren är vidare anbringad på boggiarmen på så sätt att den mäter deformationen av boggiarmen i en riktning som har en vinkel av mellan 20- 70°, företrädesvis 30-60°, i förhållande till en längdaxel av boggiarmen, varvid längdaxeln i horisontalplanet definieras av en tänkt linje i boggiarmens längd- riktning vinkelrätt mot svängaxeln hos svängleden mellan boggiarmen och skogsmaskinens chassi och i vertikalplanet av en tänkt linje som sträcker sig genom rotationscentrum av boggiarmens respektive hjul och svängledens svängaxeL Anledningen till att deformationen mäts i en sådan vinkel iförhållande till boggiarmens längdaxel är att det under utvecklandet av föreliggande upp- 10 15 20 25 30 536 428 finning har visat sig att deformationen är särskilt stor i en sådan riktning, vilket får till följd att även mätsignalen från deformationsmätaren blir förhållandevis stor och därmed även mätningens upplösning/känslighet så att det blir möjligt att erhålla en stor noggrannhet på lastens vikt. Orsaken till att deformationen blir särskilt stor i en sådan vinkel i förhållande till boggiarmens längdaxel är att boggiarmen i området mellan svängleden och ett av hjulen utsätts dels för ett böjande moment i boggiarmens längdriktning, dels för ett vridande mo- ment till följd av att det är ett vinkelrätt avstånd mellan den resulterande reak- tionskraften som verkar på hjulet från marken och tröghetsmomentcentrum hos boggiarmen, såsom kommer att visas och beskrivas närmare i efterföl- jande utförandeexempel. Detta betyder att den maximala deformationen av boggiarmen till följd av detta kombinerade böj-/vridmoment normalt kommer att vara riktat någonstans inom en vinkel av 20-70°, vanligen inom en vinkel av 30-60°, i förhållande till boggiarmens längdaxel. Det är givet att det största mätvärdet, och därmed den bästa mätnoggrannheten, erhålls om deforma- tionsmätarens deformationssensor placeras i en riktning som så nära som möjligt överensstämmer med den förväntade riktningen för boggiarmens max- imala deformation men små avvikelser om ca +/-10° från denna riktning har normalt endast marginell inverkan på mätresultatet. Den exakta riktningen av boggiarmens maximala deformation varierar mellan olika typer av maskiner och beror bl a av maskinens och boggiarmens geometri, boggiarmens gods- tjocklekar och liknande och kan lämpligen beräknas och/eller mätas för varje typ av maskin innan montering av deformationsmätaren.
Inom ramen för denna övergripande uppfinningstanke kan uppfinning- en varieras inom vida gränser. En boggiarm kan ha ett homogent, exempelvis profilformat tvärsnitt, men normalt har den ett lådformat tvärsnitt med be- gränsningsväggar som avgränsar ett inre hålrum och deformationsmätaren kan då valfritt placeras på boggiarmens utsida eller inuti hålrummet på någon valfri begränsningsvägg. I det sistnämnda fallet kommer deformationsmätaren att vara placerad väl skyddad från yttre påverkan men monteringen kommer å andra sidan att försvåras. I det fall deformationsmätaren är monterad på utsi- dan av boggiarmen föredras att den placeras på dess ovansida för att vara bäst skyddad under arbete med maskinen. 10 15 20 25 30 536 428 Deformationsmätaren innefattar minst en deformationssensor. Enligt uppfinningen kan olika typer av deformationssensorer användas. I regel före- dras s k trådtöjningsgivare men även andra typer skulle kunna komma ifråga, såsom t ex piezoelektriska givare eller deformationssensorer som utnyttjar Iasermätning. I ett härefter visat och beskrivet utföringsexempel är deforma- tionsmätaren försedd med två deformationssensorer av typen trådtöjningsgi- vare. De båda deformationssensorerna är placerade parallellt med varandra och är elektriskt förbundna med varandra genom en bryggkoppling vilken dessutom innefattar två temperatursensorer vilka möjliggör kompensation för deformation orsakad av temperaturvariation i boggiarmen för att förbättra mätnoggrannheten under olika driftsförhållanden. Deformationsmätaren skul- le dock kunna vara utformad på många andra sätt inom ramen för efterföljan- de patentkrav. Exempelvis skulle den kunna innehålla fler än två eller endast en deformationssensor, helt sakna eller endast ha en temperatursensor, ej vara bryggkopplad eller de båda deformationssensorerna skulle kunna ha en vinkel, t ex 90°, i förhållande till varandra istället för att vara parallella.
Att anbringa en deformationsmätare på endast en av boggiarmarna av en hjulboggi kan vara tillräckligt i sådana fall då kraven på mätnoggrannhet ej är så stora och lasten kan förväntas placeras symmetriskt och med tyngd- punkten placerad på ungefär samma ställe vid varje lastningstillfälle. Härige- nom kan en uppskattning av lastens vikt göras genom en proportionalitetsbe- räkning av hur stor del av lasten som bärs av de en eller flera övriga boggi- armarna och/eller hjulaxlarna. Fördelen med ett sådant utförande är att kost- naden för lastvägningsanordningen blir låg.
För att förbättra mätnoggrannheten är det dock fördelaktigt om båda boggiarmarna i en hjulboggi förses med en deformationsmätare. Vid Skogsmaskiner som endast har en hjulboggi är denna placerad baktill i områ- det under lasthållningsanordningen. Framtill kan skogsmaskinen vara utförd med ett enkelt hjulpar. För att ytterligare förbättra mätnoggrannheten kan en sådan skogsmaskin enligt uppfinningen förses med deformationsmätare även vid de främre hjulen, tex genom att placera deformationsmätaren på en axel som förbinder hjulen. En skogsmaskin kan dock även ha fler än tvä hjulbog- gier och det ligger inom uppfinningens ram att placera deformationsmätare på 10 15 20 25 30 536 428 alla eller valfritt antal av skogsmaskinens boggiarmar. Om deformationsmäta- re är placerade vid skogsmaskinens alla hjul, d v s på alla boggie-armarna och i förekommande fall även på en hjulaxel hos ett enkelt hjulpar, kan vikten erhållas genom summering av signalerna från alla deformationsmätarna.
Däremot om deformationsmätare är placerade vid endast en del av hjulen måste vikten uppskattas genom en proportionalitetsberäkning av hur lasten fördelar sig på boggiarmarna och/eller hjulaxlarna.
Lastvägningsanordningen enligt uppfinningen ökar ej nämnvärt skogsmaskinens egenvikt och är flexibel genom att på en och samma skogsmaskin som är försedd med en sådan, kan anbringas vitt skilda typer av lasthållningsanordningar och ändå erhålla en korrekt viktmätning. Såsom ex- empel på olika typer av lasthållningsanordningar kan nämnas lastbankar och laststöttor för transport av stamdelar, även av den typ som är justerbara i bredd och längd, lasthållningsanordningar i form av t ex en container för transport av flis och/eller avverkningsrester, klämbankar för transport av hela stammar, eller godtyckliga andra typer av lasthållningsanordningar för ter- räng-transport av även annat gods än skogsråvara. Överföringen av mätsignalerna från respektive deformationsmätare till en signalbehandlingsenhet kan ske på olika sätt, såsom elektrisk, optisk eller trådlös överföring. Efter bearbetning av mätsignalerna från de en eller flera deforrnationsmätarna i en signalbehandlingsenhet och erhållande av en vikt- angivelse, kan viktinformationen användas på olika sätt i beroende av syftet med vägningen. I ett utförande kan finnas någon form av presentationsenhet, såsom t ex en display eller en ljud- eller ljussignalenhet, vilken är placerad invid förarplatsen för att presentera den aktuella lastvikten för föraren och/eller för att göra föraren uppmärksam på att den maximalt tillåtna lastvik- ten är uppnådd eller är på väg att uppnås och därigenom förhindra körning med överlast. Mätdatan kan dock även lagras i en lagringsenhet i maskinen och/eller överföras trådlöst till någon datamottagningscentral, även utan att föraren får ta del av denna via någon presentationsenhet, t ex för att registre- ra den mängd skogsràvara som transporteras ut från ett skogsbestånd under en viss tidsperiod. Olika kombinationer av dessa användningar av mätdatan är möjliga inom ramen för uppfinningen. 10 15 20 25 30 535 428 Det skall förstås att ytterligare alternativa utformningar av uppfinningen är möjliga. Tillexempel att anbringa två eller flera deformationsmätare på en och samma boggiarm för att öka tillförlitligheten och/eller mätnoggrannheten.
Deformationsmätarna kan även ha andra placeringar på respektive boggiarm än såsom visas i efterföljande utföringsexempel, tex att anbringa deforma- tionsmätarna väsentligen mitt på respektive boggiarm i området av dess svängled eller på insidan, utsidan eller undersidan av boggiarmen. Den i ef- terföljande utföringsexempel visade och beskrivna skogsmaskinen är utförd med hjulboggier som var och en har fyra hjul vilka är placerade parvis på två motstående boggiarmar. Detta är den vanligast förekommande typen av hjul- boggi men det skall förstås att uppfinningen kan realiseras även på skogsma- skiner som är försedda med fler än två hjul på respektive boggiarm.
Kort beskrivning av ritningama Ett utförande av en skogsmaskin enligt uppfinningen kommer härefter att beskrivas med hänvisning till ritningarna. På ritningarna visas i: Fig 1 en perspektivvy av en skogsmaskin enligt uppfinningen för transport av skogsråvara, vilken är försedd med en lasthåll- ningsanordning och på denna en last av rundvirke; Fig 2 en perspektivvy av skogsmaskinen enligt fig 1 med lasthåll- ningsanordningen och delar av ramen avlägsnade för att syn- liggöra skogsmaskinens hjulboggier; Fig 3 en sidovy av en boggiarm med två streckat antydda hjul; Fig 4 en vy framifrån av ett hjul och dess boggiarm; Fig 5 en vy ovanifrån av boggiarmen enligt fig 3; Fig 6 en vy ovanifrån av en deformationsmätare med ett lock avlägs- nat; och Fig 7 ett elektriskt kopplingsschema för bryggkoppling av de i defor- mationsmätaren ingående elektriska komponenterna. 10 15 20 25 30 536 428 Detaljerad beskrivning av ett utförande av uppfinningfl Ett utförande av uppfinningen kommer härefter att beskrivas med hän- visning till ritningarna. Dessa visar i fig 1 en perspektivvy av en Skogsmaskin, en s k skotare, för terrängtransport av skogsråvara. Den visade skogsmaski- nen är utrustad med en lastbärare eller lasthållningsanordning 1 för transport av rundvirke 2 och lasthàllningsanordningen innefattar närmare bestämt hori- sontella lastbankar 3, vertikala stöttor 4 och en främre grind 5 för att bära en last av rundvirke 2 såsom visas i figuren. Skogsmaskinen är vidare försedd med en kran 6 för av- och pålastning av virke, en förarhytt 7 och en drivenhet 8 i form av exempelvis en dieselmotor för framdrivning av maskinen och ma- növrering av kranen. Skogsmaskinens olika delar är monterade på och bärs av en stomme eller ram 9 vilken är delad i en främre del och en bakre del vil- ka är på allmänt känt sätt ledat förbundna via en ej visad ramled i omrâdet mellan hytten 7 och grinden 5. Skogsmaskinen är följaktligen ram- eller mid- jestyrd via ramleden.
Den visade skogsmaskinen är försedd med åtta hjul 10 vilka är monte- rade på en främre och en bakre hjulboggi 11 resp 12. Dessa framgår tydligare av fig 2 i vilken delar av skogsmaskinens ram 9 och lasthàllningsanordningen 1 är avlägsnade. Den främre hjulboggin 11 är placerad i området under förar- hytten 7 medan den bakre hjulboggin 12 är placerad under lasthàllningsan- ordningen 1 och var och en innefattar fyra hjul 10 vilka är parvis, roterbart monterade i ändarna av två motstående boggiarmar 13 vilka i sin tur är, via en svängled 14 på motsatta sidor av ramen 9, svängbart lagrade i ett plan parallellt med skogsmaskinens körriktning. l det visade utförandet är svängle- den belägen på mitten av respektive boggiarm, vilket är det allra vanligaste vid skogsmaskiner.
I det visade utförandet är var och en av boggiarmarna 13 försedda med en deformationsmätare 15 vilka är monterade på ovansidan av respekti- ve boggiarm i området mellan svängleden 14 och ett av hjulen 10. Med hjälp av deformationsmätarna 15 kan deformationer, vilka orsakas av skogsmaski- nens egenvikt och last, avkännas hos var och en av boggiarmarna 13. Alla deformationsmätarna 15 är via schematiskt visade elektriska ledningar 16 förbundna med en kombinerad signalbehandlings- och presentationsenhet 17 10 15 20 25 30 536 428 10 som är placerad i förarhytten. Via de elektriska ledningarna 16 avger defor- mationsmätarna 15 elektriska signaler till signalbehandlings- och presenta- tionsenheten 17, vilka är proportionella mot defonnationerna i respektive boggiarm och följaktligen även proportionella mot den last som bärs av re- spektive boggiarm. De elektriska signalerna bearbetas och adderas därefter i signalbehandlings- och presentationsenheten 17 för att få fram en vikt på den last som bärs av skogsmaskinen. Viktvärdena kan valfritt enligt önskemål lag- ras i signalbehandlings- och presentationsenheten 17, eller i någon annan lämplig lagringsenhet, visas för föraren på en display på densamma och/eller sändas trådlöst via en antenn 18 till en datamottagningsenhet.
Enligt uppfinningen mäter deformationsmätaren deformationen i en vinkel av 20-70°, företrädesvis 30-60°, i förhållande till en tänkt längdaxel x genom boggiannen 13. Anledningen till att deformationen mäts i en sådan vinkel och ej parallellt med boggiarmens längdaxel, är att boggiarmens de- formation normalt är störst i en riktning inom dessa vinklar. Orsaken till detta är att den uppåtriktade reaktionskraften F på respektive hjul 10 ej endast ger upphov till ett böjande moment i boggiarmens 13 längdriktning, genom en momentarm a mellan hjulets 10 rotationsaxel och svängledens 14 svängaxel, enligt fig 3, utan även ett vridande moment, genom en momentarm b mellan hjulet 10 och boggiarmens 13 tröghetsmomentcentrum, såsom illustreras i fig 4. Den resulterande böjvridningen av boggiarmen till följd av kombinationen av de böjande och vridande momenten ger en deformation av boggiarmen som har sitt största värde inom en vinkel av 20-70°, vanligen inom 30-60°, i förhållande till boggiarmens längdaxel x.
Boggiarmens längdaxel x definieras i vertikalplanet såsom en tänkt, rät linje som förbinder var och en av hjulens 10 rotationsaxlar med svängledens 14 svängaxel, såsom åskådliggörs i fig 3. I många fall, och så även i detta utföringsexempel, är boggiarmarna något V-formade på så sätt att svängle- dens svängaxel är belägen något högre än hjulens rotationsaxlar vilket får till följd att även längdaxeln får en ivertikalplanet V-format vinklad form. I hori- sontalplanet definieras längdaxeln x såsom en tänkt, rät linje i boggiarmens längdriktning och vinkelrätt mot svängledens 14 svängaxel, såsom åskådlig- 10 15 20 25 30 536 428 11 görs i fig 5. Den dubbelriktade pilen 19 som åskådliggörs på deformationsmä- taren 15 illustrerar den riktning i vilken boggiarmens deformation mäts.
I fig 6 visas en förstorad vy ovanifrån av en deformationsmätare 15 från vilken ett ej visat yttre lock avlägsnats så att de elektriska komponenter- na som ingår i deformationsmätaren är synliga. Deformationsmätaren innefat- tar ett skyddande hus vilket, förutom av locket, utgörs av en flänsförsedd hyl- sa 20 som saknar botten vilken skruvas och limmas mot den yta av boggiar- men där deformationsmätaren skall vara monterad för att erhålla ett fukt- och dammtätt utrymme för de elektriska komponenterna. Med 21 betecknas en rörformad kabelgenomföring genom huset. l det visade utförandet är defor- mationsmätaren försedd med två temperatursensorer T1, T2 samt två defor- mationssensorer A1, A2 i form av trådtöjningsgivare vilka är placerade paral- lellt med varandra. Temperatursensorerna T1, T2 kan placeras i valfri position inuti huset och har till syfte att detektera temperaturen i boggiarmens gods.
Trådtöjningsgivama A1, A2 däremot har till syfte att detektera deformationen, d v s sammanpressning eller töjning av boggiarmens gods, och det är därför viktigt att de orienteras i den riktning i förhållande till boggiarmens längdaxel i vilken deformationen önskas mätas, d v s i eller nära den riktning i vilken de största deformationerna normalt uppträder. Vinkeln cl mellan boggiarmens längdaxel x och trådtöjningsgivarnas A1, A2 mätriktning är i det visade utfö- randet ca 45° och skall enligt uppfinningen ligga mellan 20-70°, företrädesvis mellan 30-60°. För att kunna detektera deformationen i boggiarmens gods är det även viktigt att trådtöjningsgivarna är fixerade mot boggiarmens gods, vilket är anledningen till att huset saknar botten. I det visade utförandet är trådtöjningsgivarna limmade direkt mot boggiarmens yta med ett för ändamå- let lämpligt lim. Det skulle dock även vara möjligt att t ex fästa två motstående flänsar medelst skruvning och/eller limning mot boggiarmens gods, mellan vilka trådtöjningsgivarna är inspänt fixerade på något lämpligt sätt.
I fig 7 visas ett elektriskt kopplingsschema för bryggkoppling av defor- mationsmätarens komponenter. Bryggan är en s k Wheatstone-brygga vid vilken en spänning läggs över bryggan mellan punkterna 5V och GND, me- dan en signalbehandlingsenhet ansluts mellan S+ och S-. Trådtöjningsgivar- na A1 och A2 är så placerade i bryggan att deras värden adderas med var- 536 428 12 andra, vilket gör signalen till signalbehandlingsenheten ungefär dubbelt så stor i förhållande till om endast en tràdtöjningsgivare hade använts och där- med ökas deformationsmätarens upplösning/känslighet så att även mätnog- grannheten kan ökas.

Claims (14)

10 15 20 25 30 536 428 13 Patentkrav
1. Skogsmaskin för transport av last i skogsterräng, omfattande en ram (9) på vilken en lasthållningsanordning (3, 4) är monterbar, vilken är avsedd att hålla lasten (2), en drivenhet (8) för framdrivning av skogsmaskinen, minst sex hjul (10) av vilka minst fyra är anordnade iform av en boggi (11, 12) inne- fattande två boggiarmar (13) vilka var och en bär två eller flera roterbara hjul, är placerade på vardera sidan av skogsmaskinen med en längdaxel i skogs- maskinens körriktning och äri ett område mellan de minst två hjulen sväng- bart förbundna med ramen via en svängled (14), en lastvägningsanordning för registrering av vikten av skogsmaskinens last, vilken omfattar minst en deformationsmätare (15) anbringad på en yta av minst en av boggiarmarna för registrering av storleken av en deformation av boggiarmen till följd av be- lastning av denna med skogsmaskinens last och avgivning av en mätsignal som är proportionell mot storleken av boggiarmens deformation, samt en sig- nalbehandlingsenhet (17) vilken står i förbindelse med deformationsmätaren för omvandling av mätsignalen till en motsvarande viktangivelse, k ä n n e - te c k n a d av att deformationsmätaren (15) är anbringad så att den mäter boggiarmens (13) deformation i en vinkel (a) av mellan 20-70° i förhållande till en längdaxel (x) hos boggiarmen, vilken i horisontalplanet definieras av en tänkt linje i boggiarmens längdriktning vinkelrätt mot svängledens (14) sväng- axel och i vertlkalplanet av en tänkt linje som sträcker sig genom respektive rotationsaxel av boggiarmens hjul (10) och svängledens svängaxel.
2. Skogsmaskin enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att boggiarmen (13) har en ihålig skalform med omgivande väggar som avgränsar ett inre hålrum.
3. Skogsmaskin enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att deforma- tionsmätaren (15) är anbringad på utsidan eller insidan av en övre eller undre begränsningsvägg av boggiarmen (13). 10 15 20 25 30 536 428 14
4. Skogsmaskin enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att deformationsmätaren (15) är anbringad på boggiarmens (13) övre utsida.
5. Skogsmaskin enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att deformationsmätaren (15) är anbringad i en position mellan svängleden (14) och ett av hjulen (10).
6. Skogsmaskin enligt något av föregående krav, k ä n n et e c k - n a d av att deformationsmätaren (15) innefattar två brygg kopplade deforma- tionssensorer (A1 , A2).
7. Skogsmaskin enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att de brygg- kopplade deformationssensorerna (A1, A2) i deformationsmätaren (15) är placerade parallellt med varandra så att de mäter boggiarmens deformation i parallella riktningar.
8. Skogsmaskin enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d av att bryggkopplingen även innefattar temperatursensorer (T1, T2).
9. Skogsmaskin enligt något av kraven 6-8, k ä n n e t e c k n a d av att mätsignalerna från de två deformationssensorerna (A1, A2) adderas ge- nom bryggkopplingen på så sätt att deformationsmätarens (15) känslighet ökar.
10. Skogsmaskin enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att minst en deformationsmätare (15) är anbringad på vardera av minst två motstående boggiarmar (13).
11. Skogsmaskin enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att skogsmaskinen omfattar en bakre boggi (12) innefattande minst fyra hjul (10) vilka är roterbart monterade på två motstående boggiarmar (13), 10 15 20 25 30 536 428 15 och ett främre hjulpar förbundna via en främre axel, varvid deformationsmäta- re (15) är anbringade på vardera boggiarmen samt på den främre axeln.
12. Skogsmaskin enligt något av kraven 1-10, k ä n n e t e c k n a d av att skogsmaskinen omfattar en bakre boggi (12) innefattande minst fyra hjul (10) vilka är roterbart monterade på två motstående boggiarmar (13) samt en främre boggi (11) likaledes innefattande minst fyra hjul (10) vilka är roterbart monterade på två motstående boggiarmar (13), varvid deformationsmätare (15) är anbringade på alla fyra boggiarmarna.
13. Skogsmaskin enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att deformationsmätaren (15) är anbringad så att den mäter boggi- armens (13) deformation i en vinkel (d) av mellan 30-60° iförhållande till en Iängdaxel (x) hos boggiarmen.
14. Förfarande för lastvägning av last på en skogsmaskin av det slag som omfattar en ram (9) på vilken en lasthållningsanordning (3, 4) är monter- bar, vilken är avsedd att hålla lasten (2), en drivenhet (8) för framdrivning av skogsmaskinen, minst sex hjul (10) av vilka minst fyra är anordnade i form av en boggi (11, 12) innefattande två boggiarmar (13) vilka var och en bär två eller flera roterbara hjul, är placerade på vardera sidan av skogsmaskinen med en Iängdaxel i skogsmaskinens körriktnlng och är i ett område mellan de minst två hjulen svängbart förbundna med ramen via en svängled (14), k ä n - n e t e c k n at av steget att anbringa en deformationsmätare (15) på minst en av boggiarmarna (13) så att den mäter boggiarmens deformation i en vin- kel (d) av mellan 20-70° i förhållande till en Iängdaxel (x) hos boggiarmen, vilken i horisontalplanet definieras av en tänkt linje i boggiarmens längdrikt- ning vinkelrätt mot svängledens (14) svängaxel och ivertikalplanet av en tänkt linje som sträcker sig genom respektive rotationsaxel av boggiarmens hjul (10) och svängledens svängaxel.
SE1250131A 2012-02-17 2012-02-17 Skogsmaskin samt förfarande för lastvägning på densamma SE536428C2 (sv)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1250131A SE536428C2 (sv) 2012-02-17 2012-02-17 Skogsmaskin samt förfarande för lastvägning på densamma
EP13155383.6A EP2629069B1 (en) 2012-02-17 2013-02-15 Forest vehicle with apparatus for weighing payload

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1250131A SE536428C2 (sv) 2012-02-17 2012-02-17 Skogsmaskin samt förfarande för lastvägning på densamma

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1250131A1 SE1250131A1 (sv) 2013-08-18
SE536428C2 true SE536428C2 (sv) 2013-10-22

Family

ID=47998143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1250131A SE536428C2 (sv) 2012-02-17 2012-02-17 Skogsmaskin samt förfarande för lastvägning på densamma

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2629069B1 (sv)
SE (1) SE536428C2 (sv)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4094984A1 (de) * 2021-05-28 2022-11-30 EPSILON Kran GmbH. Fahrzeugaufbau

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2515795A (en) * 2013-07-04 2015-01-07 Caterpillar Sarl Payload measurement system
CN103640510A (zh) * 2013-10-31 2014-03-19 山东巨威机械有限公司 小型林区运输机
FI128906B (sv) * 2014-07-03 2021-02-26 John Deere Forestry Oy Transportmedel som omfattar en töjningsgivare

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6118083A (en) * 1996-11-08 2000-09-12 Creative Microsystems Weight measurement apparatus for vehicles
FI118441B (sv) 2005-01-05 2007-11-15 Sandvik Tamrock Oy Förfarande för vägning av transportfordonets last, transportfordon samt boggikonstruktion

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4094984A1 (de) * 2021-05-28 2022-11-30 EPSILON Kran GmbH. Fahrzeugaufbau

Also Published As

Publication number Publication date
EP2629069B1 (en) 2015-03-18
SE1250131A1 (sv) 2013-08-18
EP2629069A3 (en) 2014-03-05
EP2629069A2 (en) 2013-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2373501C2 (ru) Способ и устройство для взвешивания груза транспортного средства
US9464953B2 (en) System and method for gauging safe towing parameters
US3661220A (en) Weighing device for logging trucks or the like
ES2885808T3 (es) Procedimiento de pesaje de una carga
US10524403B2 (en) Method for determining a weight of a payload for a utility vehicle
JP2686843B2 (ja) 車両の積載重量の計測装置
SE537511C2 (sv) Vägningssystem för last som hanteras med en lyftapparat, ochlastavkännande ledbar förbindning
US3669756A (en) Vehicle coupling weighing device
KR20170053909A (ko) 휠로더의 적재 중량 측정 방법 및 측정 시스템
CN102297746A (zh) 多轴车辆的质心测量装置及测量方法
SE536428C2 (sv) Skogsmaskin samt förfarande för lastvägning på densamma
GB2523185A (en) Method of determining whether a frame of a work machine is approaching a tip over point
CN104865863A (zh) 结构的监控系统
EP2962550B1 (en) A transport device comprising a strain sensor
US5366033A (en) Procedure and apparatus for the weighing of a load
CN214471261U (zh) 一种高测量精度半挂车车载重量检测系统
US20230384144A1 (en) Tow weight evaluation system for wreckers
GB2191868A (en) Vehicle load display
CN111964765A (zh) 一种高测量精度半挂车车载重量检测系统
WO2015000665A1 (en) Payload measurement system
JP5680940B2 (ja) トラックスケールにおける被計量車両の重心位置計測装置
CN105403299B (zh) 一种叉车秤
Kheiralla et al. Design and development and calibration ofan on-board weighing system for an industrial wheel loader
RU158100U1 (ru) Грузотранспортное устройство
JPH01172711A (ja) 車両の重量測定装置