一种用于叉车侧翻失稳状态判断的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于叉车侧翻失稳状态判断方法，通过采集叉车轮胎的胎压进行叉车侧翻失稳状态判断，并将叉车状态分为稳定性、初级稳定性和侧翻临界三种状态，实现了叉车侧倾方向判断和失稳状态的安全评级，为叉车防侧翻控制提供了有效地控制依据，提高了叉车的横向稳定性和主动安全。

A method for judging the instability of forklift rollover

【技术实现步骤摘要】
一种用于叉车侧翻失稳状态判断的方法
本专利技术涉及一种叉车稳定性控制方法领域，具体地说是一种用于叉车侧翻失稳状态判断的方法。
技术介绍
平衡重式叉车是应用最为广泛的叉车类型，随着市场经济的快速发展，叉车应用领域越来越广泛，应用工作环境也越来越复杂，对叉车的的安全性也提出了越来越高的要求。平衡重式叉车前部配有装卸货物的工作装置，前轮为驱动轮，后轮为转向轮，采用双梯形转向机构。转向桥中部有一个铰接点与车架连接，车架可通过铰接点相对转向桥进行上下摆动。由于铰接，叉车支撑平面为两前轮支撑点和后桥与车架的铰接点组成，叉车行驶平面为两前轮支撑点与两后轮支撑点连线中点组成，由于支撑平面与行驶平面不重合而产生夹角，通常称为支承平面倾角。叉车的这种铰链连接方式，虽然提高了叉车作业的灵活性以及通过凹、凸路面时车体的平稳性，但是由于存在支承平面倾角，导致车架摆动，使叉车支撑平面与行驶平面不重合，转弯时受离心力影响容易发生横向失稳甚至侧翻，造成操作人员和货物的安全隐患。由于平衡重式叉车的结构特点，其横向稳定性较差；因叉车是物料搬运机械，在作业或运行时其重心位置会随着搬运货物及工况的不同而发生变化，如果操作不当，易发生横向失稳发生侧翻事故。叉车的横向稳定性，是指抵抗横向翻车和横向侧滑的能力，但是这种横向稳定能力具有一定的局限性，特别是当叉车转弯或行驶中需要转向时，就会出现离心力与横向稳定性力直接相抵抗，如果离心力大于或等于横向稳定力时，内侧悬空，破坏了叉车稳定性进而引起侧翻。平衡重式叉车由于载荷变化大、行驶工况复杂和场地条件多变，驾驶员的操纵水平和熟练程度不同，导致其稳定性动态变化，对平衡重式叉车稳定性状态的的分析计算和失稳状态的判断较为复杂。
技术实现思路
本专利技术为避免上述现有技术所存在的不足之处，提出一种用于叉车侧翻失稳状态判断的方法，以期能对叉车进行稳定状态判断，为叉车稳定性控制提供判断依据，以使叉车在搬运和作业工程中能防止叉车侧翻，从而提升叉车横向稳定性和主动安全。本专利技术为达到上述专利技术目的，采用如下技术方案：本专利技术一种用于叉车侧翻失稳状态判断方法的特点是应用于装备充气轮胎的叉车上，并按如下步骤进行：步骤1、采集k-1时刻叉车左、右前驱动车轮轮胎压力和步骤2、采集k时刻叉车左、右前驱动车轮轮胎压力和步骤3、计算k时刻与k-1时刻叉车左、右前驱动车轮轮胎的压力差和步骤4、若且则表示叉车车架向左侧倾，且叉车处于稳定状态；若且则表示叉车车架向左侧倾，且叉车处于初级失稳状态；若则表示叉车车架向左侧倾，且叉车处于侧翻临界状态；若且则表示叉车车架向右侧倾，且叉车处于稳定状态；若且则表示叉车车架向右侧倾，且叉车处于初级失稳状态；若则表示叉车车架向右侧倾，且叉车处于侧翻临界状态。本专利技术所述叉车侧翻失稳状态判断方法的特点也在于：所述叉车初级失稳轮胎压力阈值P分界按照以下方法确定：步骤1、采集四轮水平承载于地面时左、右前驱动车轮轮胎压力和步骤2、采集叉车车架与车桥饺接角为最大设计角度时的左、右前驱动车轮轮胎压力和步骤3、利用式(1)获得所述叉车初级失稳轮胎压力阈值P分界：所述叉车侧翻临界轮胎压力阈值P最大压差按照以下方法确定：步骤1、采集四轮水平承载于地面时左、右前驱动车轮轮胎压力和步骤2、采集左前驱动车轮承载于地面，其它三个车轮悬空时的叉车左前驱动车轮轮胎压力步骤3、采集右前驱动车轮承载于地面，其它三个车轮悬空时的叉车右前驱动车轮轮胎压力步骤4、利用式(2)获得所述叉车侧翻临界轮胎压力阈值P最大压差：与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在：1、本专利技术通过采集叉车轮胎的胎压进行叉车侧翻失稳状态判断，并将叉车状态分为稳定性、初级稳定性和侧翻临界三种状态，且可判断叉车侧倾方向，实现了叉车状态的精确分级，并进行了安全评级，为叉车防侧翻控制提供了有效地控制依据，提高了叉车的横向稳定性和主动安全。2、本专利技术通过采集叉车轮胎的胎压进行叉车侧翻失稳状态判断，与目前通过观察轮胎是否离地的叉车稳定性状态判断方式相比，具有较高的精度，可准确及时判断叉车侧翻状态，为叉车的防侧翻控制提供了控制依据。3、本专利技术的叉车侧翻失稳状态判断方法通过在左、右前驱动轮轮胎上加装目前产品中广泛应用的胎压传感器实现，成本比较低，可操作性强，易于产业化。具体实施方式本实施例中，一种用于叉车侧翻失稳状态判断的方法，是应用于装备充气轮胎的叉车上，在叉车左、右前驱动轮胎加装胎压传感器，实时监测轮胎胎压并无线发送至轮胎胎压接收终端，叉车发生侧倾时，由于叉车的横向载荷转移，叉车左右两侧车轮所承受的载荷发生变化，而且一般平衡重式叉车的结构为“前轮驱动+后轮转向”，前驱动轮承受叉车全部载荷的90％以上，因此通过监测左、右前驱动轮的胎压变化判断叉车横向载荷转移状况，实现对叉车侧倾状态的判断，具体是按如下步骤进行：步骤1、采集k-1时刻叉车左、右前驱动车轮轮胎压力和步骤2、采集k时刻叉车左、右前驱动车轮轮胎压力和步骤3、计算k时刻与k-1时刻叉车左、右前驱动车轮轮胎的压力差和步骤4、若且叉车左驱动轮轮胎的胎压增大，叉车左驱动轮承受的载荷增大；叉车右驱动轮轮胎的胎压减小，叉车右驱动轮承受的载荷减小，则表示叉车车架向左侧倾，且叉车处于稳定状态，可以不进行干预控制；若且叉车左驱动轮轮胎的胎压继续增大，叉车左驱动轮承受的载荷继续增大；叉车右驱动轮轮胎的胎压继续减小，叉车右驱动轮承受的载荷继续减小，则表示叉车车架向左侧倾，且叉车处于初级失稳状态，需要进行干预控制，以使叉车状态向稳定状态转化；若叉车左驱动轮轮胎的胎压增大至最大值，叉车左驱动轮承受的载荷增大至最大值；叉车右驱动轮轮胎的胎压减小至最大值，叉车右驱动轮承受的载荷减小至最大值，则表示叉车车架向左侧倾，且叉车处于侧翻临界状态，需要进行最大侧向支撑控制，以降低侧翻的危险程度；若且叉车右驱动轮轮胎的胎压增大，叉车右驱动轮承受的载荷增大；叉车左驱动轮轮胎的胎压减小，叉车左驱动轮承受的载荷减小，则表示叉车车架向右侧倾，且叉车处于稳定状态，可以不进行干预控制；若且叉车右驱动轮轮胎的胎压继续增大，叉车右驱动轮承受的载荷继续增大；叉车左驱动轮轮胎的胎压继续减小，叉车左驱动轮承受的载荷继续减小，则表示叉车车架向右侧倾，且叉车处于初级失稳状态，需要进行干预控制，以使叉车状态向稳定状态转化；若叉车右驱动轮轮胎的胎压增大至最大值，叉车右驱动轮承受的载荷增大至最大值；叉车左驱动轮轮胎的胎压减小至最大值，叉车左驱动轮承受的载荷减小至最大值，则表示叉车车架向右侧倾，且叉车处于侧翻临界状态，需要进行最大侧向支撑控制，以降低侧翻的危险程度。其中，叉车初级失稳轮胎压力阈值P分界按照以下方法确定：步骤1、采集四轮水平承载于地面时左、右前驱动车轮轮胎压力和步骤2、采集叉车车架与车桥饺接角为最大设计角度时的左、右前驱动车轮轮胎压力和步骤3、利用式(1)获得叉车初级失稳轮胎压力阈值P分界：叉车侧翻临界轮胎压力阈值P最大压差按照以下方法确定：步骤1、采集四轮水平承载于地面时左、右前驱动车轮轮胎压力和步骤2、采集左前驱动车轮承载于地面，其它三个车轮悬空时的叉车左前驱动车轮轮胎压力步骤3、采集右前驱动车轮承载于地面，其它三个车轮悬空时的叉车右前驱动车轮轮胎压力步骤4、利用式(2)获得叉车侧翻临界轮胎本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于叉车侧翻失稳状态判断方法，其特征是应用于装备充气轮胎的叉车上，并按如下步骤进行：步骤1、采集k‑1时刻叉车左、右前驱动车轮轮胎压力

【技术特征摘要】
1.一种用于叉车侧翻失稳状态判断方法，其特征是应用于装备充气轮胎的叉车上，并按如下步骤进行：步骤1、采集k-1时刻叉车左、右前驱动车轮轮胎压力和步骤2、采集k时刻叉车左、右前驱动车轮轮胎压力和步骤3、计算k时刻与k-1时刻叉车左、右前驱动车轮轮胎的压力差和步骤4、若且则表示叉车车架向左侧倾，且叉车处于稳定状态；若且则表示叉车车架向左侧倾，且叉车处于初级失稳状态；若则表示叉车车架向左侧倾，且叉车处于侧翻临界状态；若且则表示叉车车架向右侧倾，且叉车处于稳定状态；若且则表示叉车车架向右侧倾，且叉车处于初级失稳状态；若则表示叉车车架向右侧倾，且叉车处于侧翻临界状态。2.根据权利要求1所述叉车侧翻失稳状态判断方法，其特征在于：所述叉车初...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏光，张洋，高军，杨猛，闫瑞琦，郑友，滑杨莹，郭东云，汪韶杰，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34