一种基于应用数学模型的集装箱平衡控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于应用数学模型的集装箱平衡控制方法，包括箱体，所述箱体下方与车架连接，所述箱体内部设置平衡监测机构和控制单元，所述箱体两侧设置凹槽，所述凹槽内通过伸缩支柱竖向设置弧面板，所述平衡监测机构、控制单元、伸缩支柱依次连接。本发明专利技术利用伯努利原理，在物流车高速行驶时，调整左右侧的风压力，以保证物流集装箱的平衡，避免翻车等事故的发生，且物流车的速度越快，调整的力度越大，稳定性越好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于应用数学模型的平衡控制
，具体涉及一种基于应用数学模型的集装箱平衡控制方法。
技术介绍
物流业是指物品从供应地向接受地的实体流动过程。物流业是将运输、储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等基本功能根据实际需要实施有机结合的活动的集合。随着网络购物、远距离沟通的加强等，人们之间物品的传递越来越频繁，物流业的发展越来越快，需要面对的问题也越老越多。对于跨省的远距离运输大多采用火车或者飞机来进行，但是考虑到成本或省内运输大多还是采用集装箱或货运卡车运输，即都是采用集装箱来运输。集装箱是指具有一定强度、刚度和规格专供周转使用的大型装货容器。使用集装箱转运货物，可直接在发货人的仓库装货，运到收货人的仓库卸货，中途更换车、船时，无须将货物从箱内取出换装。但是因为集装箱的整体性，在依靠车辆运输时存在较大的安全隐患，特别是在高速上以较高速度前行时，当遇到突发情况，如：司机紧急变道等，集装箱的中心容易不稳定，轻则车体打滑、倾斜，重则集装箱飞出或车辆翻滚，造成运输货物的损失以及人员的伤亡，因此针对物流集装箱的平衡是提高货运安全性的一项重要技术，是提高物流质量、保障生命财产安全的重要保障。申请号为201210079334.3的专利技术涉及一种大型可调集装箱平衡重装置，包括底座，在底座上设置具有夹层结构的一级双层导向箱，以及多个至少部分适配容置在所述夹层结构内部的二级单层导向板，所述多个二级单层导向板首尾相连形成可调箱体结构，在所述底座上还设有分别与所述一级双层导向箱和二级单层导向板相配合的双级油缸。本专利技术采用了集装箱平衡重代替了传统的小平衡重块；集装箱平衡重填充物可以为沙土，能够现场取材，用其代替传统的铸铁块平衡重，能够大大地降低制造成本；在不使用的时候，去掉沙土，则只需运输集装箱即可，方便运输、降低成本。该专利技术在集装箱内设置平衡重来保证集装箱平稳，但是对突发情况只能被动防御。申请号为201210115196.X的专利技术公开了一种可折叠集装箱的平衡装置，包括用于连接集装箱底架和集装箱角柱的铰链，其中，还包括一固定于所述集装箱底架且中轴线垂直于集装箱端墙所在平面的导杆，所述导杆上套设有一弹性部件，所述导杆一端设有第一限位部件，所述导杆中部设有一于所述导杆上自由滑动的滑套，所述第一限位部件及所述滑套自所述弹性部件两端限制所述弹性部件。本专利技术的有益效果是：弹性部件刚性系数大，安全性能好，可有效实现端墙折叠时缓冲、端墙打开时助力效果，降低对弹性部件的要求且成本降低，通用性好，可适用于不同高度的集装箱底架平台。该专利技术平衡装置的平衡性能很好，但是也难以应对突发情况，在外界因素力量过大时无法及时调整车身以及集装箱的平衡；更为重要的是：现有技术中的车辆在拉货时，由于货物不规则，货物放置在车辆上车辆容易发生左右倾斜，车辆车行驶过程中容易倾斜发生事故。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是提供一种基于应用数学模型的集装箱平衡控制方法，利用伯努利原理，在物流车高速行驶时，调整左右侧的风压力，以保证物流集装箱的平衡，避免翻车等事故的发生。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种基于应用数学模型的集装箱平衡控制装置，包括箱体，所述箱体下方与车架连接，所述箱体内部设置平衡监测机构和控制单元，所述箱体两侧设置凹槽，所述凹槽内通过伸缩支柱竖向设置弧面板，所述平衡监测机构、控制单元、伸缩支柱依次连接，所述箱体内设有两个隔板将箱体分为左储液腔、储货腔和右储液腔，所述左储液腔底部连接有水泵，水泵出液口通过水管给右储液腔供液，所述水管上设有电磁阀，所述左储液腔的上部和右储液腔的上部通过导管连通。进一步的，所述平衡监测机构包括陀螺仪和加速度传感器。进一步的，所述控制单元包括单片机芯片。进一步的，所述伸缩支柱采用液压升降柱横向设置。进一步的，所述弧面板为两个，分别设置在所述箱体前端和后端的两侧。进一步的，所述弧面板包括U型基板，所述U型基板上端和下端设置滑槽，所述滑槽的一端设置旋转轴，所述滑槽的另一端设置滑动轴，所述滑动轴和所述旋转轴上设置柔性板，所述滑动轴通过液压推杆与所述U型基板的侧壁连接。进一步的，所述滑动轴通过柔性带与所述U型基板的侧壁连接。进一步的，所述伸缩支柱上相反设置两个所述弧面板。一种基于应用数学模型的集装箱平衡控制方法，包括以下步骤：1）在车辆装完货后，车辆向右侧倾斜，根据陀螺仪检测车车辆倾斜角度，可编程控制器控制水泵工作，将右储液腔内液体抽入左储液腔，直到车辆平衡，可编程控制器控制水泵停止工作，电磁阀关闭；2）在车辆装完货后，车辆向左侧倾斜，根据陀螺仪检测车车辆倾斜角度，可编程控制器控制水泵工作，将左储液腔内液体抽入右储液腔，直到车辆平衡，可编程控制器控制水泵停止工作，电磁阀关闭；3）在物流车高速行驶时，根据伯努利原理，其数学公式为p+1/2ρv2+ρgh=C，调整左右侧的风压力，以保证物流集装箱的平衡，避免翻车等事故的发生，平衡监测单元是对集装箱的倾斜度进行监测，当向某侧倾斜时，控制单元控制伸缩支柱将弧面板顶出，弧面板与集装箱平行，一侧为平面，一侧为弧面，这样弧面板被顶出凹槽后，高速行驶时的空气从弧面板的两侧流过，一侧因为弧面的原因流速会加快，另一侧因为是平面流速不便，这样弧面板就会受到向弧面一侧的压力，且该压力会在车速越大时数值越大，保证高速行驶时集装箱的稳定性，在出现紧急情况转向时通过侧压力辅助维持集装箱的平稳，避免物流车翻倒。本专利技术提供了一种基于应用数学模型的集装箱平衡控制装置，该平衡装置的重点在于利用伯努利原理p+1/2ρv2+ρgh=C，在物流车高速行驶时，调整左右侧的风压力，以保证物流集装箱的平衡，避免翻车等事故的发生。平衡监测单元是对集装箱的倾斜度进行监测，当向某侧倾斜时，控制单元控制伸缩支柱将弧面板顶出，弧面板与集装箱平行，一侧为平面，一侧为弧面，这样弧面板被顶出凹槽后，高速行驶时的空气从弧面板的两侧流过，一侧因为弧面的原因流速会加快，另一侧因为是平面流速不便，这样弧面板就会受到向弧面一侧的压力，且该压力会在车速越大时数值越大，保证高速行驶时集装箱的稳定性，在出现紧急情况转向时通过侧压力辅助维持集装箱的平稳，避免物流车翻倒。本专利技术利用伯努利原理，在物流车高速行驶时，调整左右侧的风压力，以保证物流集装箱的平衡，避免翻车等事故的发生，且物流车的速度越快，调整的力度越大，稳定性越好。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步描述：图1是本专利技术基于应用数学模型的集装箱平衡控制装置的结构示意图；图2是本专利技术弧面板的结构示意图；图3是本专利技术带肋条弧面板的结构示意图；图4是本专利技术反向设置两个弧面板的结构示意图。具体实施方式下面结合图1至图4对本专利技术技术方案进一步展示，具体实施方式如下：实施例一如图1所示：本实施例提供了一种基于应用数学模型的集装箱平衡控制装置，包括箱体1，所述箱体1下方与车架连接，所述箱体1内部设置平衡监测机构2和控制单元3，所述箱体1两侧设置凹槽4，所述凹槽4内通过伸缩支柱5竖向设置弧面板6，所述平衡监测机构2、控制单元3、伸缩支柱5依次连接，所述箱体1内设有两个隔板23将箱体分为左储液腔19、储货腔20和右储液腔21，所述左储液腔底部连接有水泵，水泵出液口通过水管25给右储液腔供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于应用数学模型的集装箱平衡控制方法，其特征在于：包括以下步骤：1）在车辆装完货后，车辆向右侧倾斜，根据陀螺仪检测车车辆倾斜角度，可编程控制器控制水泵工作，将右储液腔内液体抽入左储液腔，直到车辆平衡，可编程控制器控制水泵停止工作，电磁阀关闭；2）在车辆装完货后，车辆向左侧倾斜，根据陀螺仪检测车车辆倾斜角度，可编程控制器控制水泵工作，将左储液腔内液体抽入右储液腔，直到车辆平衡，可编程控制器控制水泵停止工作，电磁阀关闭；3）在物流车高速行驶时，根据伯努利原理p+1/2ρv2+ρgh=C，调整左右侧的风压力，以保证物流集装箱的平衡，避免翻车等事故的发生，平衡监测单元是对集装箱的倾斜度进行监测，当向某侧倾斜时，控制单元控制伸缩支柱将弧面板顶出，弧面板与集装箱平行，一侧为平面，一侧为弧面，这样弧面板被顶出凹槽后，高速行驶时的空气从弧面板的两侧流过，一侧因为弧面的原因流速会加快，另一侧因为是平面流速不便，这样弧面板就会受到向弧面一侧的压力，且该压力会在车速越大时数值越大，保证高速行驶时集装箱的稳定性，在出现紧急情况转向时通过侧压力辅助维持集装箱的平稳，避免物流车翻倒。

【技术特征摘要】
1.一种基于应用数学模型的集装箱平衡控制方法，其特征在于：包括以下步骤：1）在车辆装完货后，车辆向右侧倾斜，根据陀螺仪检测车车辆倾斜角度，可编程控制器控制水泵工作，将右储液腔内液体抽入左储液腔，直到车辆平衡，可编程控制器控制水泵停止工作，电磁阀关闭；2）在车辆装完货后，车辆向左侧倾斜，根据陀螺仪检测车车辆倾斜角度，可编程控制器控制水泵工作，将左储液腔内液体抽入右储液腔，直到车辆平衡，可编程控制器控制水泵停止工作，电磁阀关闭；3）在物流车高速行驶时，根据伯努利原理p+1/2ρv2+ρgh=C，调整左右侧的风压力，以保证物流集装箱的平衡，避免翻车等事故的发生，平衡监测单元是对集装箱的倾斜度进行监测，当向某侧倾斜时，控制单元控制伸缩支柱将弧面板顶出，弧面板与集装箱平行，一侧为平面，一侧为弧面，这样弧面板被顶出凹槽后，高速行驶时的空气从弧面板的两侧流过，一侧因为弧面的原因流速会加快，另一侧因为是平面流速不便，这样弧面板就会受到向弧面一侧的压力，且该压力会在车速越大时数值越大，保证高速行驶时集装箱的稳定性，在出现紧急情况转向时通过侧压力辅助维持集装箱的平稳，避免物流车翻倒。2.一种基于应用数学模型的集装箱平衡控制装置，包括箱体，所述箱体下方与车架连接，其特征在于：所述箱体内部设置平衡监测机构和控制单元，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋亮，牛玉俊，曾铄寓，牛子昱，刁天博，彭民工，
申请(专利权)人：南阳理工学院，
类型：发明
国别省市：河南;41