Способ определения нагружающих усилий на рабочий орган гидроманипулятора лесозаготовительной машины

Способ определения нагружающих усилий на рабочий орган гидроманипулятора лесозаготовительной машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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.