專利名稱：用于具有起重臂的工程車(chē)的負(fù)載力矩限制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求I前序部分特征用于具有起重臂的工程車(chē)的負(fù)載力矩限制的方法，尤其是具有多件式的、可以液壓的方式移動(dòng)的起重臂的移動(dòng)吊車(chē)。
背景技術(shù)：
用于工程車(chē)的負(fù)載力矩限制的方法基本上是已知的，下文中描述現(xiàn)有技術(shù)中的兩種不同方法。在圖3至5中示出第一種方法。采集工程車(chē)的運(yùn)行參數(shù)例如壓強(qiáng)(例如在工作缸中用于升起和降下起重臂)、(起重臂的)角度、(尤其是起重臂的)長(zhǎng)度和工程車(chē)的其它配置(例如可伸縮的起重臂的伸縮元件的數(shù)量)并且將其一方面輸送到多維特征曲線族和另一方面輸送到具有負(fù)載限制值的載荷表。從所采集的運(yùn)行參數(shù)中一方面確定應(yīng)和實(shí)際掛上 的負(fù)載對(duì)應(yīng)(實(shí)際上通常并不對(duì)應(yīng))的當(dāng)前負(fù)載值。另一方面從載荷表中確定負(fù)載極限值。將從特征曲線族中提取的負(fù)載值和負(fù)載極限值比較(如有可能，考慮可預(yù)先確定的載荷儲(chǔ)備)，如果特征曲線族中的實(shí)際負(fù)載值超出載荷表中的負(fù)載極限值，則警告工程車(chē)的操作人員并且/或者工程車(chē)的運(yùn)行被強(qiáng)制切斷，因?yàn)橐阎谶@種情況下存在工程車(chē)的安全臨界狀態(tài)(例如翻車(chē))。圖3示出了用于執(zhí)行上述過(guò)程的安排的示意圖，并在圖4中示出三維負(fù)載特征曲線族，其中也可能存在多于一個(gè)此類的負(fù)載特征曲線族。因?yàn)樘卣髑€族的網(wǎng)格是在工程車(chē)調(diào)試之前可仿效地通過(guò)測(cè)量制定的，所以在圖4中根據(jù)所采集的運(yùn)行參數(shù)(例如角度、壓強(qiáng)等)無(wú)法一直提取精確的負(fù)載值。因此實(shí)行逐點(diǎn)校正是必須的，如可從圖5提取的一樣。然而實(shí)行這些逐點(diǎn)校正是耗時(shí)、計(jì)算和存儲(chǔ)密集的，以致不是所有運(yùn)行參數(shù)直接導(dǎo)致所期望的負(fù)載值。此外，由于逐點(diǎn)校正的原因需要相應(yīng)確定載荷儲(chǔ)備的大小，以致實(shí)際上在通常情況下警告和/或工程車(chē)的運(yùn)作被強(qiáng)制切斷不幸經(jīng)常發(fā)生，雖然存在的負(fù)載對(duì)此并不要求。雖然可以考慮將根據(jù)圖4的負(fù)載特征曲線族的各個(gè)網(wǎng)格做的很緊，然而這在制作特征曲線族時(shí)要求過(guò)分高的費(fèi)用，因?yàn)樵诙鄠€(gè)測(cè)試系列中并且根據(jù)工程車(chē)的配置必須不斷設(shè)置運(yùn)行參數(shù)的不同組合并確定負(fù)載。這對(duì)于起重機(jī)制造商而言，出于方法的經(jīng)濟(jì)原因無(wú)法實(shí)行。在DE 10023418A1中公開(kāi)了上述方法的替代方案。其中，用于移動(dòng)起重機(jī)超載保護(hù)的方法的特征在于下述步驟一在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)部件的幾何數(shù)據(jù)，一在選擇裝置中選擇所期望的裝備狀態(tài)，一基于所選擇的數(shù)據(jù)在控制計(jì)算機(jī)中組建物理仿真模型，一輸入起重機(jī)側(cè)的力和位置傳感器的真實(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)，一首先計(jì)算幾何數(shù)據(jù)、重心數(shù)據(jù)和力，然后計(jì)算切斷值，一在可能的情況下當(dāng)達(dá)到切斷值時(shí)關(guān)閉起重機(jī)。通過(guò)該由DE10023418A1中已知的用于過(guò)載保護(hù)方法提供了一種對(duì)于多個(gè)可能的裝備狀態(tài)可以又快又準(zhǔn)地確定各個(gè)當(dāng)前的切斷值的用于過(guò)載保護(hù)方法。由此雖然在內(nèi)插時(shí)減少了建立負(fù)載特征曲線族的費(fèi)用和后續(xù)的計(jì)算和儲(chǔ)存費(fèi)用，但是實(shí)際掛上的負(fù)載的精確計(jì)算仍然不利地?zé)o法實(shí)現(xiàn)并且尤其是未考慮在建立負(fù)載特征曲線族時(shí)不存在或未知的起重機(jī)部件的改變或公差。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于改進(jìn)用于工程車(chē)的負(fù)載力矩限制的方法，從而避免現(xiàn)有技術(shù)中已知的缺點(diǎn)，尤其是可以減少載荷儲(chǔ)備并且進(jìn)一步減少用于內(nèi)插的計(jì)算和存儲(chǔ)的花費(fèi)。這項(xiàng)任務(wù)通過(guò)權(quán)利要求I中的特征解決。
根據(jù)本發(fā)明設(shè)置如下，在考慮工程車(chē)的配置的情況下根據(jù)所采集的運(yùn)行參數(shù)計(jì)算工程車(chē)的總勢(shì)能值并且由此確定未知的負(fù)載值。通過(guò)該未知的負(fù)載值可以在考慮運(yùn)行參數(shù)的情況下調(diào)整儲(chǔ)存的負(fù)載特征曲線族，從而可以根據(jù)所采集的運(yùn)行參數(shù)并且重要的是根據(jù)工程車(chē)的具體配置確定更加準(zhǔn)確的負(fù)載值并且和載荷表中的負(fù)載極限值比較。由此可以明顯減少載荷儲(chǔ)備并且使工程車(chē)的工作點(diǎn)更靠近載荷極限。根據(jù)本發(fā)明在計(jì)算單元中確定工程車(chē)的總勢(shì)能、尤其是移動(dòng)式起重機(jī)、且尤其是其運(yùn)動(dòng)自由度(起重臂角度)的數(shù)學(xué)求導(dǎo)。所確定的能量有利地包括工程車(chē)組件的自重、這些組件形變產(chǎn)生的彈性勢(shì)能和所舉起的負(fù)載。這是非常有利的，因?yàn)樵诳倓?shì)能以及由此導(dǎo)出的所掛負(fù)載的計(jì)算中自動(dòng)考慮這些組件的變化和公差。可以通過(guò)在相應(yīng)的液壓缸中的壓強(qiáng)測(cè)量一通常通過(guò)測(cè)量影響工程車(chē)組件的執(zhí)行器的運(yùn)行參數(shù)——來(lái)測(cè)量作用力或力矩。計(jì)算單元從得出的方程中確定未知的所舉起的負(fù)載。另一優(yōu)點(diǎn)在于，除了確定負(fù)載之外，所述計(jì)算還在考慮起重臂形變的情況下給出當(dāng)前的水平負(fù)載位置。在本發(fā)明的改進(jìn)中，在計(jì)算總勢(shì)能時(shí)考慮工程車(chē)的特征參數(shù)或者其組件的特征參數(shù)。為了計(jì)算工程車(chē)的總勢(shì)能必須了解該工程車(chē)的一系列特征參數(shù)。例如工程車(chē)組件的質(zhì)量和重心位置、以及例如起重機(jī)組件的幾何尺寸、重量和特征。由于所使用的組件中的生產(chǎn)公差、改建或者擴(kuò)建或者其他變化(例如材料特征)，這些特征參數(shù)事前并不以足夠的精確度已知。即便所使用的用于采集運(yùn)行參數(shù)——例如壓強(qiáng)、長(zhǎng)度和角度等——的傳感器也具有測(cè)量不確定性。所有所述偏差是與類型甚至樣本相關(guān)的。為了在安全運(yùn)行同時(shí)確保工程車(chē)的最佳運(yùn)用(接近載荷極限工作)，特征參數(shù)的校準(zhǔn)是必須的。因此在本發(fā)明的改進(jìn)中由實(shí)驗(yàn)確定特征參數(shù)。作為替代或者補(bǔ)充地，可以借助于可給定的參數(shù)或因子校正特征參數(shù)。為此在工程車(chē)的典型狀態(tài)下執(zhí)行一系列具有已知負(fù)載的測(cè)量。用統(tǒng)計(jì)估算方法確定特征參數(shù)或校正給定的額定值，從而得到與測(cè)量的最佳匹配。這種方法既可以在基礎(chǔ)知識(shí)較少的情況下(例如現(xiàn)有工程車(chē)的更換裝備，也就是改造)也可以在相對(duì)較精確地了解額定值的情況下(例如新工程車(chē))用于精確校準(zhǔn)。所需要的測(cè)量花費(fèi)和基礎(chǔ)知識(shí)的數(shù)量和質(zhì)量成反比。
具體實(shí)施例方式下面描述實(shí)施例。圖I和2詳細(xì)示出用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的用于工程車(chē)的負(fù)載力矩限制的方法的設(shè)備。和圖3中示出的安排類似地，像壓強(qiáng)、角度、長(zhǎng)度、配置等的運(yùn)行參數(shù)既輸送到特征曲線族也輸送到載荷表，在其中存入一個(gè)或者多個(gè)多維曲線族的特征曲線族中，在考慮所計(jì)算的工程車(chē)的總勢(shì)能和由此確定的未知負(fù)載的情況下根據(jù)圖2調(diào)整存儲(chǔ)在其中的特征曲線族，從而相對(duì)于用現(xiàn)有技術(shù)已知的方法確定的負(fù)載值提供實(shí)際掛在工程車(chē)上的負(fù)載的更加精確的數(shù)值。這個(gè)更加精確的負(fù)載值可以和負(fù)載極限值比較，從而可以或者明顯把現(xiàn)有的載荷儲(chǔ)備減到最低或者可能根本不安排載荷儲(chǔ)備。如果實(shí)際負(fù)載值超出根據(jù)所采集的運(yùn)行參數(shù)的允許的負(fù)載極限值，則實(shí)際確定的負(fù)載值和同樣確定的負(fù)載限值極之間的比較又導(dǎo) 致警告或者關(guān)閉工程車(chē)。
權(quán)利要求
1.一種用于具有起重臂的工程車(chē)，尤其是具有多件式的、優(yōu)選能以液壓方式移動(dòng)的起重臂或者伸縮式起重臂的移動(dòng)吊車(chē)的負(fù)載力矩限制的方法，其中由采集的工程車(chē)的運(yùn)行參數(shù)如壓強(qiáng)、角度、長(zhǎng)度、配置之類從至少一個(gè)多維特征曲線族中確定負(fù)載值并且將所述負(fù)載值和根據(jù)所采集的運(yùn)行參數(shù)確定的負(fù)載極限值比較，如果實(shí)際的負(fù)載值超過(guò)負(fù)載極限值，則進(jìn)行警告和/或強(qiáng)制切斷工程車(chē)的運(yùn)行，其特征在于，在考慮工程車(chē)的配置的情況下，根據(jù)所采集的運(yùn)行參數(shù)計(jì)算工程車(chē)的總勢(shì)能的值并且由此確定未知的負(fù)載值。
2.按照權(quán)利要求I的方法，其特征在于，在計(jì)算總能量時(shí)考慮工程車(chē)或工程車(chē)組件的特征參數(shù)。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，由實(shí)驗(yàn)確定所述特征參數(shù)。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于，借助于可預(yù)先給定的參數(shù)或因子校正所述特征參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于具有起重臂的工程車(chē)，尤其是具有多件式的、優(yōu)選能以液壓方式移動(dòng)的起重臂或者伸縮式起重臂的移動(dòng)吊車(chē)的負(fù)載力矩限制的方法，其中由采集的工程車(chē)的運(yùn)行參數(shù)如壓強(qiáng)、角度、長(zhǎng)度、配置之類從至少一個(gè)多維特征曲線族中確定負(fù)載值并且將負(fù)載值和根據(jù)所采集的運(yùn)行參數(shù)確定的負(fù)載極限值比較，如果實(shí)際的負(fù)載值超過(guò)負(fù)載極限值，則進(jìn)行警告和/或強(qiáng)制切斷工程車(chē)的運(yùn)行，其中，在考慮工程車(chē)的配置的情況下，根據(jù)所采集的運(yùn)行參數(shù)計(jì)算工程車(chē)的總勢(shì)能的值并且由此確定未知的負(fù)載值。
文檔編號(hào)B66C23/90GK102834343SQ201180018343
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月24日
發(fā)明者D·容, H·布勞恩, P·克拉默, J·雷金 申請(qǐng)人:赫思曼自動(dòng)化控制有限公司