[发明专利]一种高精度地下铲运机动态称重方法

权利要求书

1.一种高精度地下铲运机动态称重方法，其特征在于，通过以下公式进行称重：

$m=K_1{P}_1+K_2{P}_2+K_3{\left(\frac{d\mathrm{\θ}}{dt}\right)}^2+K_4\·\frac{d^2\mathrm{\θ}}{{\mathrm{dt}}^2}+c;$

式中：

m为物料质量；

P₁、P₂分别为举升油缸两端的油压；

θ为大臂与机架铰接中心(O₁)与大臂及铲斗和物料共同的重心(G)之间的假想连线(O₁G)与重力方向之间的夹角；

t为举升时间；

K1、K2、K3、K4为系数，c为常数；

系数表达式为：

$K_1=\frac{S_1\·\left|O_1{O}_2\right|\·\left|O_1{O}_3\right|\·sin(\mathrm{\θ}+{\mathrm{\θ}}_0)}{9.8\×L_1\·sin\mathrm{\θ}\·cos\mathrm{\γ}\·\sqrt{|O_1{O}_2{|}^2+|O_1{O}_3{|}^2-2\left|O_1{O}_2\right|\·\left|O_1{O}_3\right|\·cos(\mathrm{\θ}+{\mathrm{\θ}}_0)}};$

$K_2=\frac{-S_2\·\left|O_1{O}_2\right|\·\left|O_1{O}_3\right|\·sin(\mathrm{\θ}+{\mathrm{\θ}}_0)}{9.8\×L_1\·sin\mathrm{\θ}\·cos\mathrm{\γ}\·\sqrt{|O_1{O}_2{|}^2+|O_1{O}_3{|}^2-2\left|O_1{O}_2\right|\·\left|O_1{O}_3\right|\·cos(\mathrm{\θ}+{\mathrm{\θ}}_0)}};$

$K_3=\frac{\left|O_1{O}_2\right|\·\left|O_1{O}_3\right|\·sin(\mathrm{\θ}+{\mathrm{\θ}}_0)}{9.8\×L_1\·sin\mathrm{\θ}\·cos\mathrm{\γ}\·\sqrt{|O_1{O}_2{|}^2+|O_1{O}_3{|}^2-2\left|O_1{O}_2\right|\·\left|O_1{O}_3\right|\·cos(\mathrm{\θ}+{\mathrm{\θ}}_0)}};$

$K_4=\frac{-m\·\left|O_1{O}_2\right|\·\left|O_1{O}_3\right|-J}{9.8\×L_1\·sin\mathrm{\θ}\·\cos \mathrm{\γ}};$

c的物理意义为铲斗与大臂质量之和的负值，即c＝-m₀，实际的获得方式是通过试验数据列出方程得出c的具体值；

上式中：

m₀—大臂及铲斗的质量；

O₂—举升油缸与机体连接的旋转点；

O₃—举升油缸与举升大臂连接的旋转点；

L₁—大臂及铲斗和物料的重心到大臂与机架铰接中心O₁的距离；

J—举升大臂及铲斗和物料作为整体，绕点O₁的转动惯量；

γ—铲运机横向摆动角度；

S₁—油缸进口方向的有效截面积；

S₂—油缸出口方向的有效截面积；

θ₀—O₂O₁与O₃O₁之间的夹角α与角θ之间的常量差值，α＝θ+θ₀。

2.根据权利要求1所述的高精度地下铲运机动态称重方法，其特征在于，在实际的称重应用中，对某一时刻t进行信号测量和计算时，K1、K2、K3、K4这4个系数在公式中变为常数值，能通过试验数据列出方程得出具体值。