本發(fā)明屬于工程機械測試技術(shù)領(lǐng)域，確切地說是一種推耙機推耙鏟姿態(tài)參數(shù)確定方法。

背景技術(shù)：

推耙機主要用于港口散裝物料的清艙、平艙工作,也可用于電廠、碼頭松散物料的推耙作業(yè)。推耙機與推土機相似，但作業(yè)功能比推土機多，既可將物料向前推，也可向后耙。推耙機工作裝置包括推耙鏟、鏟架和液壓缸，液壓缸用于實現(xiàn)推耙鏟的升降和旋轉(zhuǎn)。駕駛員通過操作手柄調(diào)整進(jìn)入液壓缸的油量，實現(xiàn)對推耙鏟的升降和旋轉(zhuǎn)的控制。推耙鏟的姿態(tài)參數(shù)包括推耙角、推耙鏟高度、推耙機工作裝置的水平長度。推耙角用于確定推耙鏟的切入角，推耙鏟高度用于確定推耙鏟的切入量。另外，當(dāng)推耙機用于清艙時，可根據(jù)高度控制推耙鏟的下降速度，從而既能保證作業(yè)效率又能避免推耙鏟撞擊船艙底面對液壓缸造成的損壞。由于船艙內(nèi)工作場地較小，推耙鏟經(jīng)常碰撞艙壁，容易損壞液壓缸，若在推耙機上設(shè)置距離傳感器，則確定出推耙機工作裝置的水平長度，即可確定出推耙鏟距離艙壁的距離，避免推耙鏟碰撞艙壁對液壓缸造成的損壞。

推耙機作業(yè)過程中，駕駛員需要根據(jù)物料松散度、推耙方式、作業(yè)階段的不同適時地調(diào)整推耙角和推耙鏟高度，推耙機工作裝置的水平長度也隨之改變。目前，駕駛員是通過肉眼觀察來調(diào)整推耙鏟姿態(tài)的，由于受視角、環(huán)境等因素的影響，很難準(zhǔn)確判斷出推耙鏟的姿態(tài)，往往需要頻繁的進(jìn)行調(diào)整，容易造成駕駛員疲勞、作業(yè)效率低等問題。若能實時準(zhǔn)確確定出推耙鏟的姿態(tài)參數(shù)，則駕駛員能夠及時根據(jù)參數(shù)值對推耙鏟姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，有效減輕勞動強度，提高作業(yè)效率，降低燃油消耗。但由于推耙鏟的作業(yè)環(huán)境非常惡劣，導(dǎo)致無法在推耙鏟上直接布置高度和角度傳感器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種推耙機推耙鏟姿態(tài)參數(shù)確定方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：包括如下步驟：

①、測出旋轉(zhuǎn)液壓缸(2)的伸長量；

②、測出提升液壓缸(3)的伸長量；

③、推導(dǎo)出推耙角計算公式；

④、推導(dǎo)出推耙鏟高度計算公式；

⑤、推導(dǎo)出推耙機工作裝置的水平長度計算公式；

⑥、將推導(dǎo)出的推耙鏟的姿態(tài)參數(shù)推耙角計算公式、推耙鏟高度計算公式和推耙機工作裝置的水平長度計算公式分別寫入到電子控制單元中，電子控制單元通過位移傳感器1實時采集旋轉(zhuǎn)液壓缸2的伸長量和提升液壓缸3的伸長量，然后將液壓缸伸長量信號發(fā)送到電子控制單元中進(jìn)行數(shù)據(jù)運算，最后電子控制單元將運算出的推耙鏟的姿態(tài)參數(shù)推耙角、推耙鏟高度和推耙機工作裝置的水平長度輸出到駕駛室顯示屏上進(jìn)行實時顯示。

為進(jìn)一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，還可以采用以下技術(shù)方案：所述旋轉(zhuǎn)液壓缸2伸長量由設(shè)置在旋轉(zhuǎn)液壓缸2上的位移傳感器1測出，提升液壓缸3伸長量由設(shè)置在提升液壓缸3上的位移傳感器1測出。

所述的推耙角α由幾何關(guān)系推導(dǎo)出公式為：

α＝θ+θ′

其中，推耙鏟繞鉸點D轉(zhuǎn)動的角度為推耙鏟轉(zhuǎn)角θ，鏟架繞鉸點A轉(zhuǎn)動的角度為鏟架轉(zhuǎn)角θ′，l_max為旋轉(zhuǎn)液壓缸2的最大伸長量，l_min為旋轉(zhuǎn)液壓缸2的最小伸長量，θ_max為旋轉(zhuǎn)液壓缸2從最大伸長量l_max收縮到最小伸長量l_min的推耙鏟轉(zhuǎn)角，A為鏟架與推耙機機架的鉸點，B為提升液壓缸3與推耙機機架的鉸點，C為提升液壓缸3與鏟架的鉸點，l_max、l_min、θ_max、AB、AC均為常量，l為旋轉(zhuǎn)液壓缸2的實時伸長量，l′為提升液壓缸3的實時伸長量。

所述的推耙鏟高度h由幾何關(guān)系推導(dǎo)出公式為：

其中，D為推耙鏟與鏟架的鉸點，E為推耙鏟的下角點，AT、DX平行于履帶底面，AD、DE、均為常量。

所述的推耙機工作裝置的水平長度L由幾何關(guān)系推導(dǎo)出公式為：

其中，

F為推耙鏟的前角點，G為推耙鏟的上角點，F(xiàn)Y垂直于履帶底面，DG、DF、DE、均為常量。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明克服了現(xiàn)有推耙機推耙鏟姿態(tài)參數(shù)確定方面的不足，提出一種推耙機推耙鏟姿態(tài)參數(shù)確定方法，本發(fā)明能夠準(zhǔn)確確定出推耙鏟的姿態(tài)參數(shù)，并實時顯示在推耙機駕駛室顯示屏上，有效減輕勞動強度，提高作業(yè)效率，降低燃油消耗。

附圖說明

圖1是推耙機結(jié)構(gòu)簡圖；圖2是推耙機工作裝置的機構(gòu)簡圖；圖3是電子控制單元的數(shù)據(jù)計算流程圖。

附圖標(biāo)記：1位移傳感器 2旋轉(zhuǎn)液壓缸 3提升液壓缸 4履帶底面。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明所述的一種推耙機推耙鏟姿態(tài)參數(shù)確定方法，如圖1和圖2所示，

①、測出旋轉(zhuǎn)液壓缸2的伸長量；

②、測出提升液壓缸3的伸長量；

③、推導(dǎo)出推耙角計算公式；

④、推導(dǎo)出推耙鏟高度計算公式；

⑤、推導(dǎo)出推耙機工作裝置的水平長度計算公式；

⑥、將推導(dǎo)出的推耙鏟的姿態(tài)參數(shù)推耙角計算公式、推耙鏟高度計算公式和推耙機工作裝置的水平長度計算公式分別寫入到電子控制單元中，電子控制單元通過位移傳感器1實時采集旋轉(zhuǎn)液壓缸2的伸長量和提升液壓缸3的伸長量，然后將液壓缸伸長量信號發(fā)送到電子控制單元中進(jìn)行數(shù)據(jù)運算，最后電子控制單元將運算出的推耙鏟的姿態(tài)參數(shù)推耙角、推耙鏟高度和推耙機工作裝置的水平長度輸出到駕駛室顯示屏上進(jìn)行實時顯示。

所述旋轉(zhuǎn)液壓缸2伸長量由設(shè)置在旋轉(zhuǎn)液壓缸2上的位移傳感器1測出，提升液壓缸3伸長量由設(shè)置在提升液壓缸3上的位移傳感器1測出。

所述的推耙角α，如圖2所示，作輔助線AC，由幾何關(guān)系推導(dǎo)出推耙角α的公式為：

α＝θ+θ′

其中，推耙鏟繞鉸點D轉(zhuǎn)動的角度為推耙鏟轉(zhuǎn)角θ，鏟架繞鉸點A轉(zhuǎn)動的角度為鏟架轉(zhuǎn)角θ′，l_max為旋轉(zhuǎn)液壓缸2的最大伸長量，l_min為旋轉(zhuǎn)液壓缸2的最小伸長量，θ_max為旋轉(zhuǎn)液壓缸2從最大伸長量l_max收縮到最小伸長量l_min的推耙鏟轉(zhuǎn)角，A為鏟架與推耙機機架的鉸點，B為提升液壓缸3與推耙機機架的鉸點，C為提升液壓缸3與鏟架的鉸點，l_max、l_min、θ_max、AB、AC均為常量，l為旋轉(zhuǎn)液壓缸2的實時伸長量，l′為提升液壓缸3的實時伸長量。

所述的推耙鏟高度h，如圖2所示，作輔助線DE，由幾何關(guān)系推導(dǎo)得出推耙鏟高度h的公式為：

其中，E為推耙鏟的下角點，AT、DX平行于履帶底面，AD、DE、均為常量。

所述的推耙機工作裝置的水平長度L，如圖2所示，作輔助線DF、DG，則由幾何關(guān)系推導(dǎo)得出推耙機工作裝置的水平長度L的公式為：

其中，

DG、DF、DE、均為常量，α可由公式(1)確定出，

電子控制單元的計算流程如圖3所示，推耙機啟動后，電子控制單元首先通過位移傳感器1采集旋轉(zhuǎn)液壓缸2的伸長量信號l和提升液壓缸3的伸長量信號l′，電子控制單元根據(jù)伸長量信號l和l′計算出推耙角α；若則推耙鏟高度h＝h₁，否則推耙鏟高度h＝h₂；若α≤0°，則推耙機工作裝置的水平距離L＝L₁，否則繼續(xù)進(jìn)行判斷，若則推耙機工作裝置的水平距離L＝L₂，否則推耙機工作裝置的水平距離L＝L₃。將計算出的推耙鏟的姿態(tài)參數(shù)α、h、L輸出到駕駛室顯示屏上進(jìn)行實時顯示，直到收到終止信號為止。

本發(fā)明的技術(shù)方案并不限制于本發(fā)明所述的實施例的范圍內(nèi)。本發(fā)明未詳盡描述的技術(shù)內(nèi)容均為公知技術(shù)。