本发明专利技术公开了一种装载机动态重心位置的检测系统及方法，所述系统主要由工作载荷检测模块I、工作装置姿态检测模块II、前后车体相对位置检测模块III、后桥位置检测模块IV、燃油余量检测模块V、司机重量检测模块VI、数据处理模块VII和铰接式装载机VIII组成，所述的工作载荷检测模块I、工作装置姿态检测模块II、前后车体相对位置检测模块III、后桥位置检测模块IV、燃油余量检测模块V、司机重量检测模块VI通过电缆与数据处理模块VII相连，数据处理模块VII固定在铰接式装载机VIII的驾驶室d内。本发明专利技术克服了传统技术只能检测静态重心位置的缺陷，并能适应各种机型，具有较好的通用性。
【技术实现步骤摘要】
本专利属于测试
，具体涉及一种。
技术介绍
铰接式装载机的重心位置的确定在主动安全技术的发展中具有举足轻重的作用。而主动安全技术要求在任意时刻、任意状态下都能得到装载机重心的准确位置，因此对铰接式装载机重心的实时动态检测是十分必要的。现有技术中对装载机重心位置的测量是将装载机静置于试验台上，通过转动试验台测定装载机的重心位置。在测试的过程中，装载机不能产生运动，即检测出的是装载机的静态重心位置。同时这种检测方法需要有较大的实验平台，造价较高且检测地点有限制。而由于铰接式装载机在转向时前、后车体之间发生了相对转动；同时，装载机工作载荷会发生较大变化、驾驶室内司乘人员变化以及燃油系统的变化使得装载机的重心位置并不是一成不变的。而在铰接式车辆主动防倾翻技术研究中，必须知道装载机重心的实时位置。因此，就不能直接用静态的重心位置来代替动态重心位置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种装载机动态重心位置的检测系统及方法，克服传统技术只能检测静态重心位置的缺陷，并能适应各种机型，具有较好的通用性。本专利技术为解决上述技术问题，通过以下技术方案实现一种铰接式装载机动态重心位置检测系统，主要由工作载荷检测模块I、工作装置姿态检测模块II、前后车体相对位置检测模块III、后桥位置检测模块IV、燃油余量检测模块V、司机重量检测模块VI、数据处理模块VII和铰接式装载机VIII组成，所述的工作载荷检测模块I、工作装置姿态检测模块II、前后车体相对位置检测模块III、后桥位置检测模块IV、燃油余量检测模块V、司机重量检测模块VI通过电缆与数据处理模块VII相连，数据处理模块VII固定在铰接式装载机VIII的驾驶室d内。所述的工作载荷检测模块I由铲斗下铰点力传感器I、摇臂缸液压传感器2和A/D转换器甲3组成，所述的铲斗下铰点力传感器I能测量力的大小及方向，并安装在动臂与铲斗相连的下铰点q处，摇臂缸液压传感器2选用输出信号为电压的三线制液压传感器，并固定在摇臂缸f的供油回路上。所述的A/D转换器甲3具有高转换速率特性。因为各机型的液压系统存在差异，各个液压缸之间的压力有可能有差别，本专利选择多个液压传感器，可以加大其适用范围，增强了通用性。所述的工作装置姿态检测模块II由动臂缸直线位移传感器4、摇臂缸直线位移传感器5和A/D转换器乙6组成，所述的动臂缸直线位移传感器4固定在动臂缸j的缸筒与缸杆之间，摇臂缸直线位移传感器5固定在摇臂缸f的缸筒与缸杆之间。动臂缸直线位移传感器4的轴线与动臂缸j的缸筒轴线平行，摇臂缸直线位移传感器5的轴线与摇臂缸f的缸筒轴线平行。 所述的前后车体相对位置检测模块III由转向缸直线位移传感器7和A/D转换器丙8组成,所述的转向缸直线位移传感器7固定在转向缸I的缸筒与缸杆之间。转向缸直线位移传感器7的轴线与转向缸I的缸筒轴线平行。该模块也可以由角位移传感器和A/D转换器组成，所述的角位移传感器安装在前车与后车的角耳上。角位移传感器轴线与转向销轴轴线平行。所述的后桥位置检测模块IV由摆动销角位移传感器9和A/D转换器丁 10组成，所述的摆动销角位移传感器9安装在摆动销a处。摆动销角位移传感器9的轴线与摆动销a轴线平行。所述的燃油余量检测模块V由直接采用车辆自带的燃油余量检测系统11和信号调理电路12组成，所述的信号调理电路12可以将自带的燃油余量检测系统11的输出信号转化为数据采集模块VII兼容的数据信号。所述的司机重量检测模块VI由司机重力传感器13和A/D转换器戊14组成，所述的司机重力传感器13安装在座椅c上。所述的数据处理模块VII由数据采集卡15、计算机16、显示仪17和外壳18组成，所述的数据采集卡15选用多路高频数据采集卡。所述的计算机16配备有高速计算核心，可以及时处理采集到的数据。所述的外壳18将数据采集卡15、计算机16和显示仪17整合在一起，并与铰接式装载机VIII固连。所述的铰接式装载机VIII由前车e、后车b、后桥m和工作装置g组成,前车e和后车b之间采用旋转铰接，并通过转向缸I的伸缩改变其相对位置，后车b和后桥m之间采用旋转铰接，工作装置g通过动臂缸j和摇臂缸f与前车e相连，控制动臂缸j和摇臂缸f的伸缩即可改变工作装置g的姿态。一种铰接式装载机动态重心位置检测方法，包括以下步骤(一 )将所述的铰接式装载机动态重心位置检测系统中的各模块正确安装在待测的铰接式装载机VIII上的相应位置，并进行连接和标定；( 二)启动铰接式装载机动态重心位置检测系统，并检查各模块工作是否正常；(三)根据待测的铰接式装载机VIII的型号以及设计参数，可得其以下各部件的重量前车重量M4,后车重量M5,后桥重量M6,伊斗重量M7和动臂重量M8 ;以及以下各部件的静态重心位置前车静态重心7，后车静态重心，后桥静态重心=Zj，铲斗静态重心:〃和动臂静态重心Z ;将上述各部件的重量和静态重心位置输入到计算机16中；(四)启动待测的铰接式装载机VIII;(五)利用各模块对相应部件进行动态重心的实时计算工作载荷检测模块I联合工作装置姿态检测模块II计算动臂动态重心，凡、铲斗动态重心Z7)、工作载荷的重量M1以及工作载荷动态重;前后车体相对位置检测模块III计算前车动态重心z4);后桥位置检测模块IV计算后桥动态重心，_y6,z6);燃油余量检测模块V计算燃油重量M2及燃油动态重心 Y(x2，_y2,z2);司机重量检测模块VI计算司机重量M3及司机动态重心Y(x3,^3,Z3)；(六)数据处理模块VII将所有模块的数据进行处理，并得到整车重量M和整车动态重心位置P (X，Y，Z)。具体地，本专利技术的中各部件的动态重心位置以及整车动态重心位置(即上述步骤四和步骤五)通过以下方法实现。(A)建立铰接式装载机动态重心位置计算坐标系obxbybzb为后车b随动坐标系，坐标原点ob位于转向销k中心,xb指向车辆前进方向,yb指向前进方向的左侧，zb指向上方；OeXeYeZe为前车e随动坐标系,初始时刻与obxbybzb重合,且在运动过程中会与obxbybzb产生绕zb轴的角度,大小为转向角0 e !OiXiYiZi为动臂i随动坐标系,坐标原点位于动臂i与前车e的铰接点中心,且在运动过程中会与OeXjeZe产生绕Ye轴的角度0 i ;ohxhyhzh为纟产斗h 随动坐标系，坐标原点位于纟产斗h与动臂i的铰接点中心,且在运动过程中会与OiXiYiZi产生绕Ji轴的角度9 h ;offlxfflyfflzffl为后桥m随动坐标系，坐标原点位于摆动销a的中心，且在运动过程中会与obxbybzb产生绕Xb轴的角度9 m。对于铰接式装载机VIII而言,前车重量M4,后车重量M5,后桥重量M6,伊斗重量M7和动臂重量M8以及他们的静态重心位置相对与其各自的自身随动坐标系是不变的。而工作载荷重量M1，燃油重量M2和司机重量M3的大小是变化的，且重心位置不固定，因此需要检测。以后车b随动坐标系为参考坐标系，那么除后车b之外的其他各部分的重心位置都是可变的，此时的重心位置就是动态重心。因此在计算时，只要将各部分的静态重心进行坐标变换得到关于后车b随动坐标系的动态重心再进行合成即可得到整车相对后车b随动坐标系动态重心。(B)根据坐标变换本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姚宗伟，王国强，张玉新，李学飞，钱小磊，张冠宇，曲俊娜，郭瑞，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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