[发明专利]一种挖掘机吊物称重装置及方法

权利要求书

1.一种挖掘机吊物称重装置，其特征在于，包括油压传感器、角度传感器和可编程控制器，油压传感器安装在动臂油缸上，角度传感器分别安装在动臂和铲斗上，油压传感器和角度传感器分别与可编程控制器连接。 

2.根据权利要求1所述的一种挖掘机吊物称重装置，其特征在于，所述的油压传感器为CAN信号油压传感器。 

3.根据权利要求1所述的一种挖掘机吊物称重装置，其特征在于，所述的角度传感器为CAN信号角度传感器。 

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种挖掘机吊物称重装置的称重方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）、吊重物时候铲斗姿态保持不变，将斗杆和铲斗看做一个整体，斗杆部分产生的力矩和铲斗部分产生的力矩为Marm，得出力矩平衡公式：

MEact=Mboom+Marm；

式中：MEact为实际空载力矩，Mboom为动臂部分产生的力矩，Marm为斗杆部分和铲斗部分产生的产生的力矩； 

（2）、动臂重量为Wboom，动臂铰点坐标为（X1，Y1），动臂与水平线夹角为a,动臂长度为L，斗杆部分重量为Warm，斗杆铰点坐标为（X2，Y2），斗杆与水平线夹角为d，代入公式MEact=Mboom+Marm，得

MEact=Wboom*(X1*cos(a)-Y1*sin(a))+Warm*(L*cos(a)+X2*cos(d)-Y2*sin(d))======》

MEact=Wboom*X1*cos(a)-Wboom*Y1*sin(a)+Warm*L*cos(a)+Warm*X2*cos(d)- Warm*Y2*sin(d)------ 

设式中：Wboom*X1+ Warm*L =A；cos(a)=ca

Wboom*Y1=B；sin(a)=sa

Warm*X2=C；cos(d)=cd

Warm*Y2=D；sin(d)=sd

得出式为：MEact=A*ca-B*sa+C*cd-D*sd②；

（3）、其中角度a，d通过角度传感器测量出来，得到ca、sa、cd、sd，选取多个不同角度a，d代入式②列出方程组，通过油压传感器和角度传感器采集实际力矩和角度值数据，可编程控制器求解方程组计算出A、B、C、D对应的值，得出不同吊臂状态下的实际空载力矩MEact；

（4）、根据油压传感器采集的动臂油缸压力、角度传感器采集的动臂角度以及实际测量的动臂油缸铰点坐标，可编程控制器计算出动臂油缸的实际力矩记为Mact；

（5）、角度传感器测量出的角度直接得出吊重的工作幅度R，由步骤（3）中求得的MEact和步骤（4）得出的Mact，可编程控制器根据公式，

Mact= MEact+Mweight ===> Mact= MEact+W*R③

计算出所吊重物重量W，

式中：Mweight为吊重物的力矩，W为吊重物重量，R为吊重的工作幅度。