Устройство для взвешивания грузов в кузове большегрузного автосамосвала
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗВЕШИВАНИЯ ГРУЗОВ В КУЗОВЕ ЮЛЫПЕГРУЗНОГО АВТОСАМОСВАЛА , содержащее датчидси давления , блок суммирования и усиления, сигнальный блок и выхбдной прибор, причем выходы датчиков давления соединены с входами блока суммирования и усиления, выход которого соединен с входом выходного прибора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности взвешивания массы груза за счет снижения погрешности от сип сухого трения в 1щлиндрах пневмогидроподвесок, в него введены логический блок, блок дифференциаторов, блок компараторов знака скорости, блок амплитудных детекторов , блок компараторов амплитуды скорости, переключатели, блок ключей и блок пороговых элементов, причем входы логического блока соединены с выходами блока кс тараторов знака скорости н блока компараторов амплитуды скЪрости, а выходы - с входами переключателей, выходы которых соединены с входами блока суммирования и усиления, а его выход соединен с входом блока пороговых элементов , два выхода которого соединены с входами сигнального блока, а третий - с одним из входов блока ключей, четыре других входа блойа ключей соединены соответственно с выходами датчиков давления, а выходы блока ключей - с входами блока дифференциаторов , выходы которого соединены с входами блока компараторов знака скорости и блока амплитудных детекторов , другие входы блока амплитудО 00 ных детекторов соединены с выходами блока компараторов знака скорости, со а выходы - с входами блока компара4 торов амплитуды скорости. ND 00
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ
РЕСГ1УЬЛИК
3(Я) С 01 С 19/08
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЮ (21) 3568694/18-10 (22) 21.03.83 (46) 30.04.84. Бюл. Ф 16 (72) В.А. Гардзиш и М.А. Семенов (71) Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г.В. Плеханова (53) 681 ° 269.99(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР
У 542914, кл. С 01 G 19/10, 1977.
2.. Авторское свидетельство СССР
Ф 527601, кл. С 01 С 19/08, 1976 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗВЕШИВАНИЯ
ГРУЗОВ В КУЗОВЕ БОЛЬШЕГРУЗНОГО АВТОСАИОСВАЛА, содержащее датчики давления, блок суммирования и усиления, сигнальный блок и выхбдной прибор, причем выходы датчиков давления соединены с входами блока суммирования и усиления, выход которого соединен с входом выходного прибора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности взвешивания массы груза за счет снижения погрешности от сил сухого трения в
Цилиндрах пневмогидроподвесок, в
„„SU„„1089428 A него введены логический .блок, блок дифференциаторов, блок компараторов знака скорости, блок амплитудных де.текторов, блок компараторов амплитуды скорости, переключатели, блок ключей и блок пороговых элементов, причем входы логического блока соединены с выходамн блока компараторов знака скорости и блока компараторов амплитуды скорости, а выходы — с входами переключателей, выходы которых соединены с входами блока суммирования и усиления, а его выход соединен с входом блока пороговых элементов, два выхода которого соединены с входами сигнального блока, а третий — с одним из входов блока ключей; четыре других входа блока ключей соединены соответственно с выходами датчиков давления, а выходы блока ключей — с входами блока дифференциаторов, выходы которого соединены с входами блока компараторов знака скорости и блока амплитудных детекторов, другие входы блока амплитудных детекторов соединены с выходами блока компараторов знака скорости, а выходы — с входами блока комнараторов амплитуды скорости.
428 2 знака скорости и. блока компараторов амплитуды скорости, а выходы -.с входами переключателей, выходы последних соединены с входами блока суммирования и усиления, а его выход — с входом блока пороговых элементов, два выхода которого соедине ны с входами сигнального блока, а третий — с одним из входов блока ключей, четыре других входа блока ключей соединены соответственно с выходами датчиков давления, а выходы блока ключей — с входами блока дифференциаторов, вькоды которого соединены с входами блока компараторов. знака скорости и блока.амплитудных детекторов, другие входы последнего соединены с выходами блока компараторов знака скорости, а выходы — с входами блока компараторов а амплитуды скорости.
На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство; на: фиг. 2 — вид колебаний давления газа в цилиндре подвески при разгрузке ковша экскаватора в кузов; на фиг. 3 график зависимости положения поршня цилиндра подвески в зоне нечувствительности от максимума скорости изменения давления газа в последнем полупериоде колебаний подрессоренных масс автосамосвала.
Устройство состоит из четырех датчиков 1 давления, подсоединенньк . 1 к полостям цилицдров подвески и подключенных к входу блока 2 суммирования и усиления, выход которого соединен с выходным прибором 3 и . блоком 4 пороговых элементов. Выходы
80 и 100Х загрузки кузова блока 4 пороговых элементов соединены с входами сигнального блока 5, а вькод
60Х загрузки кузова — с одним входом блока 6 ключей..Четыре других. входа блока 6 ключей соединены с вькодами датчиков 1 давления. Четыре выхода блока б ключей связаны с входами блока 7 дифференциаторов, к выходам которого параллельно подключены входы блока 8 шомнараторов знака скорости и блока 9 амплитудньк детекторов. Другие входы блока 9 амплитудных детекторов соединены с вькодами блока 8 компараторов знака скорости. К выходам блока 9 амплитудньк детекторов подключен блок 10 компараторов амплитуды скорости, выходы которого наряду с вькодами блока 8 компараторов знака. скорости
1 1089
Изобретение относится к весоиэмерительной технике и может быть использовано в горной, строительной н других отраслях народного хозяйства для контроля загрузки авто5
1 самосвалов н оперативного взвешивания грузов, перевозимых автотранспортом.
Известно устройство.для взвешивания и, суммирования веса массы, пере- 10 возимой в кузове автосамосвала., содержащее датчик давления, соединенный трубопроводом с гидроцилиндром подъема кузова, а также указатель веса (1 3.
Однако устройство обладает низкой точностью взвешивания, обусловленной неоднозначностью координаты центра тяжести груза относительно оси опрокидывания кузова при каждой загрузке автосамосвала.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст-. ройство для взвешивания грузов в кузове большегрузного автосамосвала, содержащее датчики. давления, блок суммирования и усиления, сигнальный блок и выходной прибор, причем выходы датчиков давления соединены.с выходом блока суммирования и усиле30 ния, вькод которого соединен с входом выходного прибора и сигнального блока С 2 2.
Недостаток известного устройства— низкая точность взвешивания, обусловленная сухим трением контактирующих поверхностей поршня в цилиндрах пневмогидроподвесок.
Цель изобретения — повышение точности взвешивания массы груза за счет снижения погрешности от силы сухого трения в цилиндрах пневмогидроподвесок.
Э
Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчики давления, блок суммирования и усиления, сигнальный блок и вькодной прибор, причем вькоды датчиков давления соединены с входами блока суммирования и усиления, выход которого соединен с входом выходного прибора, введены логический блок, блок дифференциаторов,. блок компараторов знака скорости, блок амплитудных детекторов, блок компараторов амплитуды скорости, переключатели, блок ключей и блок пороговых элементов, при этом входы логического блока соединены с выходами блока компараторов
1089428
В диапазоне взвешивания и контроля загрузки автосамосвала (от 60 до 100Х загрузки кузова) изменения частоты свободньх колебаний кузова и коэффициента сопротивления незна- . чительны, следовательно, между скоростью изменения давления газа и положения поршней цилиндров в
1с зоне нечувствительности существует жесткая связь. ю
Зависимость положения поршней цилиндров в зонах нечувствительнос. i ти от максимума- скорости изменения давления газа в последнем полупериоде колебаний подрессоренных масс определяется выражением 5
Е (1) ) h +4м где Р— давление газа в цилиндре подвески, определяемое силой сухого трения, Па;
- давление газа, соответствующее половине зоны нечувствительности цилиндра, Па; — частота свободных колебаний подрессоренной массы на ци- 5 линдре подвески, с 1; — коэффициент сопротивления цилиндра подвески, с ;
Т соединены с входами логического блока 11. Каждый из четырех выходов логического блока 11 связан с одним входом четырех переключателей 12, к другому входу переключателей 12 подключены постоянные напряжения
Ц,л, U„„, U>>, Узя. Выходы переключателей соедийены с входами блока 2 суммирования и усиления.
После появления на выходе блока 10
4 сигнала 607 загрузки кузова открываются все ключи блока 6 и электрические сигналы от датчиков 1 дав" ления поступают, кроме входов блока
2, на входы блока 7. При постоянных значениях давления газа в полостях цилиндров подвески сигналы с выходов датчиков 1 также постоянны, поэтому сигналы на выходе блока 7 отсутствуют..Разгрузка.очередного ковша экска-у ватора вызывает колебания давления газа, вид которых представлен на фиг. 2. После окончания колебаний . поршни цилиндров застревают в зонах нечувствительности (+Р.,-Р. ), образованных силами сухого трения.
P — максимум модуля скорости изменения давления газа в . последнем полупериоде колебаний подрессоренной массы, Па/с;
С учетом (1) масса М груженоФ подрессоренной части автосамосвала, например БелАЗ-549, определяется устройством на основе выражения
)К1(Рпл+Рпл+ РПп М + е- пл йп шпак i ак14
< 0
0 0 для+ P
> 0
< для -P (3) где К„=0,988 — коэффициент, учитываю- щий наклон передних цилиндров к оси передних колес,"
К,=1,46 — коэффициент, учитывающий влияние рычагов
Ч задней подвески автосамосвала;
S=0,038 м †площа поршня подвески цилиндра;
g — ускорение свободного падения;
Р„„,1„„,Ð „,Р п — давления газа в передних и задних, правом и левом цилиндрах подвески, определяемые силой сухого трения в соответствии с (1).
Графическое отображение функции
Р = r(Р ) на примере цилиндров подвески автосамосвала БелАЗ-549 представлено на фиг. 3. Индексы и и з означают отношение обозначения к переднему или заднему цилиндру подвески. Значения и п= 9,68 с ";
18 83 с1; Ьп= 2 42 с"; h =4,71с
P = P = 15 ° 10 Па определены по т тз результатам экспериментальных иссле дований и заданы постоянными.
Дпя технической реализации выражения (1) зону нечувствительности цилиндров можно разделить прямыми а, Ь, Ь, с4 на три равные части, тогда в точках пересечения указанных прямых с прямыми Р = f(9++ определятся граничные значения скоростей для переднего и заднего цилиндров подвески. Реализация в этом случае выполняется в собтветствии со следующими нера.агенствами:
5 1089428 Р11 C ) «f Техническую реализацию неравенств (3) выполняют блоки 6 — 12 ° При разгрузке очередного ковша после 60Х загрузки кузова возникают колебания одрессоренных масс и на входе блока 7 появляются сигналы, пррпофциональные скорости изменения 10 давления газа в цилиндрах подвески. Блок 9 запоминает максимум скоростей как положительного, таки отрицательного знака. Блок 8 управляет сбросом детекторов блока 9 при наличии нес- 1S кольких колебаний массы подрессоренной части. Так при нарастании скорости положительного знака до нуля сбрасываются детекторы отрицательных значений скорости и наоборот. После 20 окончания последнего колебания (сигналы с выхода блока 7 становятся равными нулю) компараторы блока 8 из-за гистерезиса не перекпючаются. В результате на выходе блока 8 обра- 25 эуются сигналы, информирующие о знаке скорости изменения давлений газа в цилиндрах подвески (Р 0 0 или Р C О) в последнем полупериоде колебаний подрессоренных масс, а на вьмоде 30 блока 9 — сигналы,.пропорциональные максимуму модуля скорости колебаний. Компараторы блока 10 настраиваются в соответствии с граничными значе-Э5 иями скоросте 31 ЗЙ (фиг. 3). Hs, трех компараторов, подключенных к выходу каждого ампли" тудного детектора, один настраивается на срабатывание при скорости близ-40 кой к нулю, второй - на срабатывание, 6 например, при скорости Р „, третий— ри скорости Рп и т.д. В результате после окончания колебаний на выходе блока 10 образуется информация в виде электрических сигналов о том, в какой из трех частей зон нечувствительности остановились поршни цилиндров подвески. Блок 1 1 на основании сигналов с блоков 8 и 10 реализует неравенства (3) и вырабатывает сигналы, управляющие цереключателями 12. Так, например, если для всех цилиндров реализовано первое неравенство, то на вькоде блока 12 появятся сигналы, по которым переключатели 12 подключат на вход блока 2 напряжения U„ - U>< положительного знака. При реализации, например, .третьего неравенства сигналы 5 блока 11 будут такими, чтобы подключились напряжения Ugg- П потрицательного знака и т.д. Значения +>- 0 выбираются пропорциональными значениями Ря„- Р и и могут быть заданы постоянными и равньии, например 2/3 Р1-. Тогда при реализации неравенств (3) как бы в три раза уменьшается зона нечувствительности каждого цилиндра подвески к, соответственно, в три раза повышается точность контроля загрузки автосамосвала. Использование предлагаемого устройства для взвешивания грузов в кузове большегрузного автосамосвала позволщ повысить точность взвешивания перевозимого груза за счет снижения погрешности от сил сухого трения в цилиндрах пневмогидроподвесок. 1089428 1089428 ЙЯ/Г фиг. 3 Составитель E. Гусев Техред . Ж.Кастелевич Корректор Л. Пилипенко Редактор А. Курах Филиал ППП "Патент", г. Укгород, ул. Проектная, 4 Заказ 2920/38 Тирак 610 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
