Способ определения массы груза на движущемся колесном транспортном средстве Советский патент 1989 года по МПК G01G19/03 

1

(21)4267403/24-10

(22)24.06.87

Х46) 07.10.89. Бюл. № 37

,(71) Восточно-Сибирский филиал Научно-исследовательского института автомобильного транспорта (72) Б.М. Константинов, A.M. Бородич, A.M. Злобин и В.А. Кустов i (53) 681.26 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 802802, кл. G 01 G 3/16., 1981. Авторское свидетельство СССР № 678323 кл, G 01 G 19/OQ, 1975.

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ ГРУЗА НА ДВИЖУЩЕМСЯ КОЛЕСНОМ ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ

(57) Изобретение относится к области весоизмерительной техники. Для повьте- ния точности определения массы груза на транспортном средстве измеряют вертикальные колебания этого средства при его двйжеюси с грузом и без него, вьщеляют резонансные частоты этих колебаний, по квггорым вычисляют массу , с учетом коэффициента жесткости подрессоренных частей, т.е. о массе груза судят по разнице между массой подрессоренных частей с грузом и известной массой подрессоренных частей тран- g спортного средства. 2 ил.

(Л

Изобретение относится к области весоизмерительной техники. Для повышения точности определения массы груза на транспортном средстве измеряют вертикальные колебания этого средства при его движении с грузоми без него, выделяют резонансные частоты этих колебаний, по которым вычисляют массу с учетом коэффициента жесткости подрессоренных частей, т.е. о массе груза судят по разнице между массой подрессоренных частей с грузом и известной массой подрессоренных частей транспортного средства. 2 ил.

Изобретение относится к весоизмерительной техни1 е.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг. 1 показана схема вертикаль ных колебаний одного из мостов колесного транспортного средства, поясняющая способ; на фиг, 2 - структурная схема устройства для реализации способа.

Расчетная схема по фиг. 1 включает подрессоренные части, приходящиеся на мост 1,; с массой М, упругий .; элемент 2 с xapaктepиcтикa да: С - коэффициент жесткости подрессореНйых.

,4

частей, К - коэффициен кого трения подрессоре неподрессоренные части ш, датчик 4 вертикальн неподрессоренных часте мент 5 с. характеристи фициент жесткости непо частей (шины), вынужда стороны основания 6.

Исходя из расчетной тудно-частотные характ кальных ускорений соот рессоренных и неподрес имеют вид

Ai(W)

wlciiGi+KiHi},

ШЙ+(МС+тС- -МСу)У2+ССц 2+ СуК -МК -тК

частей, К - коэффициент гидравлического трения подрессоренных частей, неподрессоренные части 3 с массой ш, датчик 4 вертикальных колебаний , неподрессоренных частей, упругий эле- мент 5 с. характеристикой С, - коэффициент жесткости неподрессоренных частей (шины), вынуждающую силу со стороны основания 6.

Исходя из расчетной схемы амплитудно-частотные характеристики вертикальных ускорений соответственно подрессоренных и неподрессоренных частей имеют вид

СП

М

1Й

(1)

ГА ГиЛг ,iC-2MCW2+M2wVK2W2)

j wj j МтЙ + СМС+тС+МСШ) W2 +cc 2 + C

е W 2if - угловая частота вертикальных колебаний; f - частота вертикальных колебаний;2 - вертикальные колебания Q

подресйоренных частей. Продифференцировав по W и приравняв нулю уравнения (1) и (2), т.е.

drAi(W)T2 dW

Q;

15

dlAji(W) dW

О,

получаем

ю

-(MmK)2W.,, -2(MmG)2Wp, +(2М2тСЗ +

pz.

+2Mm2 сз +2M2mC2 . +4МтССц,К2 +

+M C2K2-2MC K -2mC K)Wp2 +2( -2MCC2K -2mC2C K2-2MC2C,K2). + +2 ( 2С2 eg,К2 -МСЗ Cgj-iriC Сц, ) W, +

0; (3)

,

(M-V +2МЗ тК2 -2М пС-2М тСц,) Wp, + +2(М С+2М5тС2+2м ССи-1-4МЗ ,-№ СЗ -№ шСЗ -5МЗ С2 Сц,-6М2 тС2 C +4№nCC K2 40.

При движении колесного транспортного средства происходят колебания

„ .его подрессоренных и неподрессорен-2M3Cj,K -2M2mCj K2)Wpx +2(ЗМ2ССц,К2- ы астеА, при этом датчик 7, например акселерометр (фиг. 2), вьфаба- тывает сигнал, пропорциональный амплитуде колебаний неподрессоренных частей, который поступает на усилитель 8 и далее через аналого-цифровой преобразователь 9 на микропроцессорную систему 10, где сначала производится быстрое преобразование Фурье, позволяющее определить собственные частоты вертикальных колебаний подрессоренных и неподрессо- ренных частей, а затем по приведенным формулам определяется масса пе-; ревозимого груза.

74M3CCS, +2M2C K2-MC K -mC K- )WpK + +(8М2 СЗ Сц,+8№СЗ Сщ-8МСС2 К С С -4МС2С К2-4тС2Сц,К2+2С2„ K)Wpx + +2(2C2C2K2-MC Cy-mC Ci,-4MC C2)WJ, +

где W

О

W,

ft px

(4)

собственные угловые

частоты вертикальных колебаний соответственно подрессоренньк и неподрессоренных частей.

45

Уравнения (3) и (4) являются базо- выми при определении массы перевози, кого колесным транспортным средством груза.

Для случая движения без груза, . когда М MQ, где М - известная масса подрессоренных частей, приходящаяся на данный мост, уравнения (4) и (3) приводятся к виду

Формула изобретения

Способ определения массы груза на движущемся колесном транспортном средстве, заключающийся в том, что измеряют вертикальные колебания э1о- го средства при его движении без груза и с грузом, вьщеляют резонансные частоты этих колебаний и рассчитываMKVP mKW JJ (2)

Сш tfCWpx, ); С ,).

Из совместного решения этих уравнений определяется коэффициент жесткости С колесного транспортного средства.

Для случая движения с грузом уравнения (4) и (3) приводим к виду

С ц, M (Wpx); м Q(Wp,).

(7) (8)

При совместном решении этих уравнений подставляем значение коэффициента С, найденное в предьиущем случае, и определяем массу подрессоренных частей.

Окончательно массу груза определяем из вьгражения

М,

У

М - М

о

30

Устройство для реализации способа работает следующим образом.

Формула изобретения

Способ определения массы груза на движущемся колесном транспортном средстве, заключающийся в том, что измеряют вертикальные колебания э1о- го средства при его движении без груза и с грузом, вьщеляют резонансные частоты этих колебаний и рассчитыва51

ют массу груза по полученным резонансным частотам и известной массе подрессоренных частей транспортного средства, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности, при движении без груза резонансные частоты колебаний определяют отдельно для подрессоренных и неподрессоренных

частей транспортного средства, рассчитывают по полученным значениям резонансных частот величину коэффициента жесткости подрессоренных частей

и запоминают его, при движении с груг зом также определяют резонансные частоты колебаний подрессоренных и неподрессоренных частей, по которым и ранее полученному коэффициенту жесткости определяют массу подрессоренных частей с грузом, а о массб груза судят по разнице между массой подрессоренных частей с грузом и язве - стной массой подрессоренных частей транспортного средст - ва.

10

Фиг.г