[发明专利]挖掘机铲斗物料的称重方法

摘要

本发明涉及一种挖掘机铲斗物料的称重方法，它属于一种称量大型矿用挖掘机铲斗物料的称重方法。本发明主要是解决现有挖掘机存在的无法对铲斗物料进行称重和无法统计挖掘产量的技术难点。本发明的技术方案是：挖掘机铲斗物料的称重方法，它包括下列步骤：1)首先在可编程逻辑控制器(PLC)中输入L₁、θ值和mg；2)由PLC读取提升编码器的脉冲数x和推压编码器的脉冲数y以及提升逆变器的提升电机转矩T_H和推压逆变器的推压电机转矩T_C；3)计算出提升行程和推压行程；4)计算出夹角α及夹角γ；5)计算出折算到钢丝绳的提升力和折算到推压斗杆的推压力；6)计算铲斗和物料的重量；7)将铲斗和物料的重量减去铲斗的自重即为物料的重量。

主权项

1.一种挖掘机铲斗物料的称重方法，其特征是：它包括下列步骤：1)首先在可编程逻辑控制器(PLC)中输入Ll、θ值和mg，Ll为推压轴到顶部滑轮的距离，θ为起重臂与水平面的夹角，mg为铲斗的自重；2)由PLC读取提升编码器的脉冲数x和推压编码器的脉冲数y以及提升逆变器的提升电机转矩TH和推压逆变器的推压电机转矩TC；3)PLC按下列公式计算出提升行程和推压行程并存入存储器中，$S_H=\frac{a}{1024}*x$ 式中：SH为提升行程，a为提升卷筒转一圈的提升行程，x为提升编码器的脉冲数，1024为提升编码器转一圈的脉冲个数；$S_C=\frac{b}{1024}*y$ 式中：SC为推压行程，b为推压小齿轮转一圈的推压行程，y为推压编码器的脉冲数，1024为推压编码器转一圈的脉冲个数；4)根据余弦定理计算出起重臂与推压斗杆的夹角α及起重臂与钢丝绳提升力之间的夹角γ并存入存储器中；$\cos \alpha =\frac{{L_1}^2+{S_C}^2-{S_H}^2}{2*S_C*L_1}$ $\cos \gamma =\frac{{L_1}^2+{S_H}^2-{S_C}^2}{2*S_H*L_1}$ 5)按下列公式计算出折算到钢丝绳的提升力和折算到推压斗杆的推压力，并存入存储器中，$F_H=\frac{{\eta }_H*j_H*T_H}{R_H}$ 式中：FH为折算到钢丝绳的提升力，TH为从提升逆变器读取的提升电机转矩，jH为提升电动机轴与工作机构轴间的转速比，RH为提升卷筒半径，ηH为传动效率，ηH的范围为：0.83～0.93，$F_C=\frac{{\eta }_C*j_C*T_C}{R_C}$ 式中：FC为折算到推压斗杆的推压力，TC为从推压逆变器读取的推压电机转矩，jC为推压电动机轴与工作机构轴间的转速比，RC为推压小齿轮半径，ηC 为传动效率，ηC的范围为：0.83～0.93，6)依据铲斗受力平衡原理计算铲斗和物料的重量并存入存储器中，即Mg＝FH*Sin(θ+γ)+FC*Sin(θ-α)式中：Mg为铲斗和物料的重量，FH为折算到钢丝绳的提升力，FC为折算到推压斗杆的推压力，θ为起重臂与水平面的夹角，α为起重臂与推压斗杆的夹角，γ为起重臂与钢丝绳提升力之间的夹角；7)将铲斗和物料的重量Mg减去铲斗的自重mg即为物料的重量G，并将这一结果显示在显示屏上。