本發明屬于工程機械測試技術領域，確切地說是一種推耙機推耙鏟姿態參數確定方法。

背景技術：

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。推耙機與推土機相似，但作業功能比推土機多，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，液壓缸用于實現推耙鏟的升降和旋轉。駕駛員通過操作手柄調整進入液壓缸的油量，實現對推耙鏟的升降和旋轉的控制。推耙鏟的姿態參數包括推耙角、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，當推耙機用于清艙時，可根據高度控制推耙鏟的下降速度，從而既能保證作業效率又能避免推耙鏟撞擊船艙底面對液壓缸造成的損壞。由于船艙內工作場地較小，推耙鏟經常碰撞艙壁，容易損壞液壓缸，若在推耙機上設置距離傳感器，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。

推耙機作業過程中，駕駛員需要根據物料松散度、推耙方式、作業階段的不同適時地調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整推耙鏟姿態的，由于受視角、環境等因素的影響，很難準確判斷出推耙鏟的姿態，往往需要頻繁的進行調整，容易造成駕駛員疲勞、作業效率低等問題。若能實時準確確定出推耙鏟的姿態參數，則駕駛員能夠及時根據參數值對推耙鏟姿態進行調整，有效減輕勞動強度，提高作業效率，降低燃油消耗。但由于推耙鏟的作業環境非常惡劣，導致無法在推耙鏟上直接布置高度和角度傳感器。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種推耙機推耙鏟姿態參數確定方法，以解決現有技術的不足。

本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現：包括如下步驟：

①、測出旋轉液壓缸(2)的伸長量；

②、測出提升液壓缸(3)的伸長量；

③、推導出推耙角計算公式；

④、推導出推耙鏟高度計算公式；

⑤、推導出推耙機工作裝置的水平長度計算公式；

⑥、將推導出的推耙鏟的姿態參數推耙角計算公式、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送到電子控制單元中進行數據運算，最后電子控制單元將運算出的推耙鏟的姿態參數推耙角、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行實時顯示。

為進一步實現本發明的目的，還可以采用以下技術方案：所述旋轉液壓缸2伸長量由設置在旋轉液壓缸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由幾何關系推導出公式為：

α＝θ+θ′

其中，推耙鏟繞鉸點D轉動的角度為推耙鏟轉角θ，鏟架繞鉸點A轉動的角度為鏟架轉角θ′，l_max為旋轉液壓缸2的最大伸長量，l_min為旋轉液壓缸2的最小伸長量，θ_max為旋轉液壓缸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由幾何關系推導出公式為：

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由幾何關系推導出公式為：

其中，

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

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

附圖說明

圖1是推耙機結構簡圖；圖2是推耙機工作裝置的機構簡圖；圖3是電子控制單元的數據計算流程圖。

附圖標記：1位移傳感器 2旋轉液壓缸 3提升液壓缸 4履帶底面。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明所述的一種推耙機推耙鏟姿態參數確定方法，如圖1和圖2所示，

①、測出旋轉液壓缸2的伸長量；

②、測出提升液壓缸3的伸長量；

③、推導出推耙角計算公式；

④、推導出推耙鏟高度計算公式；

⑤、推導出推耙機工作裝置的水平長度計算公式；

⑥、將推導出的推耙鏟的姿態參數推耙角計算公式、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送到電子控制單元中進行數據運算，最后電子控制單元將運算出的推耙鏟的姿態參數推耙角、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行實時顯示。

所述旋轉液壓缸2伸長量由設置在旋轉液壓缸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，由幾何關系推導出推耙角α的公式為：

α＝θ+θ′

其中，推耙鏟繞鉸點D轉動的角度為推耙鏟轉角θ，鏟架繞鉸點A轉動的角度為鏟架轉角θ′，l_max為旋轉液壓缸2的最大伸長量，l_min為旋轉液壓缸2的最小伸長量，θ_max為旋轉液壓缸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，由幾何關系推導得出推耙鏟高度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，則由幾何關系推導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，否則繼續進行判斷，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參數α、h、L輸出到駕駛室顯示屏上進行實時顯示，直到收到終止信號為止。

本發明的技術方案并不限制于本發明所述的實施例的范圍內。本發明未詳盡描述的技術內容均為公知技術。