[发明专利]高空作业车配重确定方法及确定装置

权利要求书

1.一种高空作业车配重确定方法，包括以下步骤：

1)建立整车坐标系；以高空作业车的右后车轮中心面的接地点为原点o，前进方向为x轴正向，垂直x轴指向左后车轮接地点为y轴正向，垂直xoy向上为z轴正向建立空间坐标系；

2)确定危险工况；所述危险工况包括空载上坡、满载下坡、最远距离满载工作和最高距离满载工作；

3)数据采集；包括配重质心坐标(x₀,y₀,z₀)和高空作业车除配重以外的其他部件的质量M₁及质心坐标(x₁,y₁,z₁)；并计算整车质心坐标；

4)针对4种危险工况的稳定条件计算配重质量的可行域；

4.1)对于空载上坡工况，车辆易发生“后翻”危险，其稳定条件为整车重力作用线接地点在后轮接地线之前，表达式为：

式中，φ为质心-原点连线与z轴的夹角；α为最大爬坡角度；

综合考虑车辆结构，配重一般位于车辆尾部，解得配重质量的可行域为：(0，(z₁tanα-x₁)M₁/(x₀-z₀tanα))；

4.2)对于满载下坡工况，车辆易发生“前翻”危险，其稳定条件为整车重力作用线接地点在前轮接地线之后，表达式为：

式中，L为车辆轴距；

综合考虑车辆结构，配重一般位于车辆尾部，解得配重质量的可行域为：((x₁+z₁tanα-L)M₁/(L-x₀-z₀tanα),+∞)；

4.3)对于最远距离满载工况，车辆易发生“前翻”危险，其稳定条件为整车重力作用线接地点在前轮接地线之后，表达式为：

综合考虑车辆结构，配重一般位于车辆尾部，解得配重质量的可行域为：((x₁-L)M₁/(L-x₀),+∞)

4.4)对于最高距离满载工况，车辆易发生“侧翻”危险，其稳定条件为整车重力的稳定力矩大于风力的侧翻力矩，表达式为：

式中，F为最大风载压力；

综合考虑车辆结构，配重一般位于车辆尾部，解得配重质量的可行域为：

综合各工况下配重质量的可行域，取其可行域的交集，即为综合工况下配重质量的可行域，根据综合工况下配重质量的可行域的最小值，作为最优的配重质量。

2.一种高空作业车配重确定装置，包括：

整车坐标系建立模块，用于以高空作业车的右后车轮中心面的接地点为原点o，前进方向为x轴正向，垂直x轴指向左后车轮接地点为y轴正向，垂直xoy向上为z轴正向建立空间坐标系；

数据采集模块，用于采集包括配重质心坐标(x₀,y₀,z₀)和高空作业车除配重以外的其他部件的质量M₁及质心坐标(x₁,y₁,z₁)；并计算整车质心坐标；

可行域计算模块，用于针对4种危险工况的稳定条件计算配重质量的可行域；所述危险工况包括空载上坡、满载下坡、最远距离满载工作和最高距离满载工作；具体如下：

1)对于空载上坡工况，车辆易发生“后翻”危险，其稳定条件为整车重力作用线接地点在后轮接地线之前，表达式为：

式中，φ为质心-原点连线与z轴的夹角；α为最大爬坡角度；

综合考虑车辆结构，配重一般位于车辆尾部，解得配重质量的可行域为：(0，(z₁tanα-x₁)M₁/(x₀-z₀tanα))；

2)对于满载下坡工况，车辆易发生“前翻”危险，其稳定条件为整车重力作用线接地点在前轮接地线之后，表达式为：

式中，L为车辆轴距；

综合考虑车辆结构，配重一般位于车辆尾部，解得配重质量的可行域为：((x₁+z₁tanα-L)M₁/(L-x₀-z₀tanα),+∞)；

3)对于最远距离满载工况，车辆易发生“前翻”危险，其稳定条件为整车重力作用线接地点在前轮接地线之后，表达式为：

综合考虑车辆结构，配重一般位于车辆尾部，解得配重质量的可行域为：((x₁-L)M₁/(L-x₀),+∞)

4)对于最高距离满载工况，车辆易发生“侧翻”危险，其稳定条件为整车重力的稳定力矩大于风力的侧翻力矩，表达式为：

式中，F为最大风载压力；

综合考虑车辆结构，配重一般位于车辆尾部，解得配重质量的可行域为：

配重质量输出模块，用于综合各工况下配重质量的可行域，取其可行域的交集，即为综合工况下配重质量的可行域，根据综合工况下配重质量的可行域的最小值，作为最优的配重质量输出。