[發明專利]一種支腿反力測量裝置及測量方法

有效

• 申請號: 202110236642.1
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113108970B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 張連英;馬超;李雁;李兵;朱思宇;于洋;朱炯;仇培濤;盧建飛;陳成
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: G01L5/16
• 分類號: G01L5/16
• 代理公司: 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙) 32205
• 代理人: 華德明

本發明提供一種支腿反力測量裝置及測量方法，裝置：水平支腿上分別設置有第一和第二豎向測量面；第一豎向測量面的底邊沿中心設置有測量點A、右側邊沿中心設置有測量點C，第二豎向測量面的底邊沿中心設置有測量點B、右側邊沿中心設置有測量點D；垂直支腿油缸連接在水平支腿端部的下方；應變原件A、應變原件B、應變原件C和應變原件D分別粘貼在測量點A、測量點B、測量點C和測量點D處。方法：進行歸零處理；通過動態數據采集儀實時采集各采集測點處的y向應變值ε_ay、ε_by、ε_cy和ε_dy；計算出垂直方向支腿反力Fz，水平方向支腿反力Fy和Fx。該裝置和方法能實時測量出整車的垂直和水平方向的反力，能便于實現對反力實時可靠的監控。

技術領域

本發明屬于測量技術領域，具體是一種支腿反力測量裝置及測量方法。

背景技術

支腿式工程機械工作時借助多個支腿來支撐整個作業主體，常見的支腿式工程機械有輪式起重機和泵車等。為防止工程機械在作業的時候發生影響作業安全的傾翻和水平滑動事故，通常采用支腿反力傳感器來監控支腿的反力。

支腿反力根據方向可為垂直方向的支腿反力和水平方向的支腿反力。垂直方向的支腿反力沿豎直方向，影響整車的傾翻性能。水平方向支腿反力，主要影響整車的水平滑動和垂直油缸在水平力作用下的可靠性。現有的支腿式工程機械設計安全余量較大，水平方向支腿反力對整車水平滑動和油缸可靠性的影響較小，故暫未對側向力進行監控，只對影響傾翻的垂直反力進行重點監控。

隨著市場競爭的加劇，產品的輕量化程度越來越高，結構的安全余量也越來越小。水平方向支腿反力產生的整車水平滑動和垂直油缸在水平力作用下的可靠性對整車作業安全的影響越來越顯著，不能再進行忽略處理。為了確保支腿式工程機械的作業安全性，需要對整車的垂直和水平方向的反力進行實時監控。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種支腿反力測量裝置及測量方法，該裝置能對整車的垂直和水平方向的反力進行同時監控，能便于研究水平方向支腿反力產生的整車水平滑動和垂直油缸在水平力作用下的可靠性，有利于確保支腿式工程機械的作業安全；該方法能實時測量出整車的垂直和水平方向的反力，能便于實現對反力實時可靠的監控。

為了實現上述目的，本發明提供一種支腿反力測量裝置，包括工程機械作業主體、水平的固定連接在工程機械作業主體四周的多個水平支腿、對應多個水平支腿設置的多個垂直支腿油缸、對應多個水平支腿設置的多組測量單元；

所述水平支腿上在中部靠左和靠右的部分分別設置有第一豎向測量面和第二豎向測量面；第一豎向測量面的底邊沿中心設置有測量點A，第一豎向測量面的右側邊沿中心設置有測量點C，第二豎向測量面的底邊沿中心設置有測量點B，第二豎向測量面的右側邊沿中心設置有測量點D；

所述垂直支腿油缸的活塞桿端垂直的連接在水平支腿遠離工程機械作業主體一端的下端；

所述測量單元包括應變元件A、應變元件B、應變元件C和應變元件D；所述應變元件A、應變元件B、應變元件C和應變元件D分別粘貼在測量點A、測量點B、測量點C和測量點D處。

作為一種優選，所述應變元件A、應變元件B、應變元件C和應變元件D均為單向應變片，布置方向均為水平方向。

本發明中，通過應變元件A、應變元件B、應變元件C和應變元件D的設置，能方便的獲得測點處的應變值，進而能快捷的計算出垂直方向上的支腿反力和水平方向上的支腿反力。該裝置結構簡單、制造成本低，能便于實現對整車的垂直和水平方向的反力進行同時監控，能便于研究水平方向支腿反力產生的整車水平滑動和垂直油缸在水平力作用下的可靠性，有利于確保支腿式工程機械的作業安全。

為了實現上述目的，本發明還提供一種支腿反力測量方法，該方法包括以下步驟：