Способ определения нагружающих усилий на рабочий орган гидроманипулятора лесозаготовительной машины

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЖАОДИХ УСИЛИЙ НА РАБОЧИЙ ОРГАН ГИДРОМАНИПУЛЯТОРА ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОЙ МАШНЫ, состоящего из колонны, стрелы с гидроцилиндрами поворота и; рукоятки , осуществляемый путем крепления в узлах сочленения деталей гидроманипулятора тензодатчиков, установленных во взаимно перпендикулярных плоскостях и соединенных в измерительную мостовую схему, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности определения нагружающих усилий, компоненты нагружающих усилий измеряют 9 узлах сочленения колЬнны и стрелы гидроманипулятора, а также колонны и гидроцилиндров поворота стрелы, при этам в измерительной мостовой О схеме компенсируют влияние неизмев ряемых усилий, действующих в узлах сочленения колонны с гидроцилиндрвми поворота стрелы. 00 ;о ел tc

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (st)4 А 01 G 23/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ ./ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

h0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 371.3666/30-15 (22) 21 ° 03, 84 (46) 23.08.85. Бюл.l) 31 (72) З.В.Иванова, Е.И.Миронов и С.П.Денисов (71) Центральный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт механизации и энергетики лесной промышленности. (53) 634.0.36 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 279243, кл. А 01 G 23/ 8, 1970. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЖАЮЩИХ УСИЛИЙ НА РАБОЧИЙ ОРГАН ГИДРОМАНИПУЛЯТОРА ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОЙ

ИАПП1НЫ, состоящего из колонны, стрелы с гидроцилиндрами поворота и:.рукоятки, осуществляемый путем крепления в узлах сочленения деталей гидроманипулятора тенэодатчиков, установленных во взаимно перпендикулярных плоскостях и соединенных в измерительную мостовую схему, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности определения нагружающих усилий, компоненты нагружающих усилий измеряют в узлах сочленения колонны и стрелы гидроманипулятора, а также колонны и гидроцилиндров поворота стрелы, при этом в измерительной мостовой схеме компенсируют влияние неизмеряемых усилий, действующих в узлах сочленения колонны с гидроцилиндрами .поворота стрелы, 11739 2

Изобретение относится к силоиэмерительной технике и может быть использовано при определении нагрузок, действующих на гидроманипулятор лесозаготовительных машин при проведе- 5 нии прочностных, функциональных и режимометрических испытаний.

Цель изобретения - упрощение и по" вышение точности определения нагружающих усилий, действующих на гидроманипулятор лесозаготовительной машины.

На фиг. 1 показана общая блок-схема определения компонент нагружающих усилий лесозаготовительной машины с 1З гидроманипулятором; на фиг.2 " схема размещения тензодатчиков на тензоосях; на фиг. 3 — мостовые схемы соединения тензодатчиков, Лесозаготовительная машина имеет 20 базовое шасси 1, на котором установлен гидроманипулятор, состоящий из поворотной колонны 2, стрелы 3, соч- лененной. с колонной посредством шарнира 4, рукоятки 5, рабочего ор- 2S гана 6, например, в виде захватносрезающеro устройства (вариант валочно-трелевочной машины ЛП-17A), а также в.-.лючающий систему гидропривода, в которую входят два гидро- ЗО цилиндра 7 поворота стрелы 3. Гидроцилиндры 7 сочленены с колонной 2 посредством шарнира 8 и расположены параллельно один относительно другого, что соответствует лесозаготовительной машине ЛП"17А.

Шарнирное сочленение 4 стрелы 3 с колонной 2 выполняется в виде тензометрической оси 9 с наклеенными на ее поверхность тензодатчиками 10-13, а шарнирное сочленение

8 между гидроцилиндрами 7 и колонкой 2 выполняется в виде тензоосей

14 с компенсаторными тензодатчиками 15-18 и 19-22 °

Все датчики соединены между собой в мостовые измерительные схемы 23 и 24 и посредством каналов связи подключены к измерительнорегистрирующему комплексу (ИРК) 25.

Выводы 26-29 подключены к рабочим плечам измерительных мостов, выводы 30 и 31 — к измерительной . диагонали..

Способ осуществляется следующим, образом.

В шарнирном сочленении 4 стрелы3 с колонной 2 вертикальные и гориэонтальные составляющие усилий U1и О рассчитываются следующим образом: — - P Cos(f +gG, — P с

Пг Рс 8 " Ч веса элементов манипулятора; усилия от гидроцилиндров 7 стрелы, действующие на шарнирное соединение 8. угол наклона гидроцилиндров 7 стрелы к колонне 2; горизонтальные и вертикальные составляющие эксплуатационных усилий, нагружающих манипулятор, де С

P иР„Вертикальные и горизонтальные составляющие усилий в шарнире 8 сочленения гидроцилиндров стрелы 3 с колонной 2 определяются формулами (3) (4) P Cosg, Р San(P

На тензометрическую оcb 9 наклеивают тензодатчики 10-13 по направлению измеряемых компонент усилий.

Для определения Р служат датчики

10 и 12, для Р„ — датчики 11 и 13. .I

Входящие в выражения (1) и 2 ):. составляющие компонент усилий Р " Cost(1 ,. c и Р Sang относятся к неиэмеряемым усилиям, поэтому, чтобы исключить их влияние при замере, вводятся дополнительные тенэометрические оси 9 с датчиками, компенсирующими усилия

Р Cos g u P ° Sing.

В варианте исследуемой машины

ЛП-17А введены две дополнительные тензометрические оси 9, количество которых в данном случае определяется количеством параллельно располо женных гидроцилиндров 7 поворота стрелы 3.

На дополнительные тенэооси 9 наклеены восемь компенсаторных тенэодатчиков 15-22 для неизмеряемых составляющих усилий Pc .

Вертикальные составляющие усилия

Рс компенсируются датчиками 15,19 и 17,21, горизонтальные составляющие - датчиками 18,22 и 16,20.

Дополнительные тензометрические оси 9 монтируют в шарнирных соединениях гидроцилиндров поворота стрелы 3 с колонной 2, Каналы связи компенсаторных тенэодатчиков под11739

Йел 4

f7

Составитель А.Паньков

Редактор А.Козориэ ТехредМ.Гергель

Корректор В.Гирняк, Заказ 5084/1 Тираж 743

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 ключают в соответствующие плечи мостовых схем 23 и 24.

Компенсация составляющих усилий

P производится по известному свойстС ву сложения и вычитания тенэометрн" ° ческих эффектов датчиков, включенных в плечи измерительного моста. Тенэометрические эффекты датчиков, включенных в одно плечо измерительного моста, алгебраически складываются, 10 а включенных в смежные плечи - алгебраически вычитаются.

Тензометрические эффекты датчиков 10 и 12 от изгиба тензоосей в вертикальной плоскости усилия Ро рав- 15 ны по величине, но противоположны по знаку соответствующей суммы тензо52 4 метрических эффектов датчиков 15,19 и 17,21, На измерительной диагонали будет зафиксирован сигнал, пропорциональный удвоенной величине усилия Рy °

Коэффициент пропорциональности оп ределяется при тарировке тенэосеей

Аналогично производится замер усилия P> . Тензометрические эффекты от растяжения осей силами С, компенсируются при балансировке.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить и повысить точность измерения нагружающих усилий, действующих на гидроманипулятор лесозаготовительной машины.