專(zhuān)利名稱(chēng)：為建筑用車(chē)輛推薦輪胎及現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算該輪胎充氣壓力的方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種被稱(chēng)作建筑用車(chē)輛的車(chē)輛技術(shù)方面，這種車(chē)輛如裝載機(jī)、翻斗車(chē)、載貨汽車(chē)及適合于裝載、卸載和/或搬運(yùn)材料，特別是如礦石或同類(lèi)材料的類(lèi)似車(chē)輛，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)在下面的說(shuō)明中稱(chēng)其為“車(chē)輛”。
出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題是在現(xiàn)場(chǎng)，即建筑工地迅速準(zhǔn)確地確定這些車(chē)輛的前輪(AV)和后輪(AR)應(yīng)提供的輪胎內(nèi)壓的最佳值，這是與車(chē)輛有關(guān)的大量參量的函數(shù)，即其試用狀況、它的行駛的路面、可獲得輪胎的特性、載荷特征及本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的同類(lèi)因素。
目前知道的基本方法是用肉眼估算車(chē)輛在載荷作用下的狀態(tài)并從中靠人工經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)來(lái)推斷出看來(lái)是最恰當(dāng)?shù)膲毫?。這是很不精確的。
據(jù)知在載荷作用下這樣的車(chē)輛，尤其是前端裝載機(jī)帶來(lái)的危險(xiǎn)是這些車(chē)輛由于在鏟斗中過(guò)大載荷及所選擇輪胎及壓力的參數(shù)不當(dāng)?shù)挠绊懴驴赡芟蚯皟A覆。
由于本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)然地傾向于推薦較小的載荷以免發(fā)生這樣的危險(xiǎn)，因而當(dāng)然明顯地降低車(chē)輛的工作能力，但也當(dāng)然地降低了適用于最大載荷(傾覆載荷)的輪胎的充氣壓力，當(dāng)然也提高了對(duì)輪胎中的切口的敏感性，因而降低了生產(chǎn)能力。
業(yè)已知道切不可推薦太低的壓力，但也不能推薦太高的壓力，因?yàn)樵诤笠磺闆r會(huì)出現(xiàn)在一定路面上輪胎被切割或破裂的危險(xiǎn)。
其它考慮因素是車(chē)輛的穩(wěn)定性，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，他們能通過(guò)提高工作壓力來(lái)提高穩(wěn)定性，但本領(lǐng)域技術(shù)人員也知道這對(duì)車(chē)輛的越野性(即在松軟路面，甚至泥濘路面上的行駛能力)有負(fù)面影響。
因此知道，這些參數(shù)不僅十分多而且在某些情況下是不相容的。此外，車(chē)輛、可使用的輪胎等等的種類(lèi)與型號(hào)繁多，致使解決這類(lèi)問(wèn)題甚至變得更為復(fù)雜。
因此對(duì)方法和系統(tǒng)有一公認(rèn)的要求，即簡(jiǎn)單而精確，以確保操作的安全和在最佳參數(shù)下工作。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的這種方法和系統(tǒng)使用從上述參數(shù)中選取的某些數(shù)據(jù)，將其應(yīng)用于“修正”方程式，修改從肉眼估算或較精確測(cè)量的載荷作用下車(chē)輛性狀估算值，并將該過(guò)程反復(fù)實(shí)施，直至該方法的計(jì)算結(jié)果與有關(guān)載荷作用下性能的運(yùn)算結(jié)果(或測(cè)量值)相當(dāng)一致為止。
“相當(dāng)一致”這個(gè)術(shù)語(yǔ)在此用來(lái)表明在一次、二次或多次迭代修改結(jié)束時(shí)運(yùn)算者認(rèn)為，他所獲得的使用本方法和系統(tǒng)計(jì)算的結(jié)果符合車(chē)輛的實(shí)際性能，這有一定的近似度但在他的知識(shí)領(lǐng)域是在所允許的范圍內(nèi)。
運(yùn)算者隨即決定計(jì)算結(jié)果是滿(mǎn)意的。
因此本發(fā)明涉及一種對(duì)通常所說(shuō)的建筑用車(chē)輛現(xiàn)場(chǎng)推薦輪胎并在現(xiàn)場(chǎng)推測(cè)輪胎充氣壓力的方法，該車(chē)輛有前橋、后橋和用于裝載載荷特別是礦石或同類(lèi)物質(zhì)的鏟斗。
本方法的特征在于—識(shí)別相關(guān)車(chē)輛的型號(hào)并查找以發(fā)現(xiàn)已知制造廠(chǎng)的特性；—識(shí)別裝載物質(zhì)的類(lèi)別，并估算其密度DM；—對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所用的所述最大載荷作用下的鏟斗裝填量TR做出估算；—從鏟斗容量VG及估算值DM、TR計(jì)算鏟斗中的載荷CG(方程式1)；—從該車(chē)輛的傾覆載荷算出前橋的過(guò)負(fù)荷V(方程式3)；—從所述車(chē)輛裝載上現(xiàn)場(chǎng)采用的所述最大載荷和空載時(shí)所作觀(guān)察的結(jié)果驗(yàn)證前橋上過(guò)負(fù)荷V求得的值；—如果驗(yàn)證結(jié)果是否定的，則修正裝載材料密度DM和/或鏟斗裝填量的估算值，并再驗(yàn)證前橋上過(guò)負(fù)荷V求得的值；以及—如果驗(yàn)證結(jié)果是肯定的，則在現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)使用條件下驗(yàn)證鏟斗最大載荷估算值；
—通過(guò)負(fù)荷運(yùn)送二個(gè)方程式(方程式6.1及6.2)并利用該車(chē)輛生產(chǎn)廠(chǎng)的資料，用鏟斗最大載荷CG的值來(lái)計(jì)算前橋總載荷ZAV和后橋總載荷ZAR；—每個(gè)前胎上的載荷計(jì)算是將前橋總載荷除以2，而后橋輪胎的載荷值選用一“安全”值，該值大于后橋的載荷除以2，可以低到車(chē)輛制造廠(chǎng)給出的空載時(shí)前橋載荷的一半，且最好等于該最后值；—確定相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)的路況及車(chē)輛采用的平均速度；—從輪胎制造廠(chǎng)現(xiàn)有資料中查找輪胎型號(hào)及特性(型式、胎面花紋及膠料質(zhì)量)，它們最好與前橋后橋輪胎計(jì)算載荷、車(chē)輛在現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)使用狀況，特別是路況，以及采用的平均速度相符；—從輪胎制造廠(chǎng)現(xiàn)有資料中分別查找在前面步驟中選用的前橋和后橋上輪胎工作壓力，該氣壓與前橋和后橋的輪胎的計(jì)算載荷相符；以及—選擇該車(chē)輛輪胎的工作壓力。
根據(jù)本發(fā)明的方法是利用現(xiàn)場(chǎng)使用條件下鏟斗最大載荷值來(lái)確定適合所述現(xiàn)場(chǎng)使用的輪胎型號(hào)。CG值的取得來(lái)自預(yù)計(jì)一個(gè)變量，例如鏟斗的裝填量TR，同時(shí)算出另一變量，例如鏟斗上載荷引起前橋的過(guò)負(fù)荷，并表示成傾覆載荷的百分?jǐn)?shù)(％)。將這二個(gè)變量與現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)察結(jié)構(gòu)做比較，使運(yùn)算者可修正預(yù)計(jì)值(TR、DM)并驗(yàn)證鏟斗上載荷得到的值，其精度比通常用一個(gè)變量的估算得到的精度高。
本發(fā)明還涉及一相似的方法，其中在確定裝載材料性質(zhì)并估算它的密度DM后，從所述現(xiàn)場(chǎng)使用的最大載荷裝載到車(chē)輛上和空載時(shí)的觀(guān)察結(jié)果對(duì)使用鏟斗時(shí)最大載荷條件下前橋上的過(guò)負(fù)荷V做出估算，隨后從車(chē)輛鏟斗容量VG及先前估算值DM及V計(jì)算出在這些使用條件下鏟斗的裝填量TR。
如上所述，運(yùn)算者可通過(guò)V的估算值與TR計(jì)算值與他在現(xiàn)場(chǎng)的觀(guān)察結(jié)果的共同對(duì)比核實(shí)鏟斗載荷CG的值。如上所述的核對(duì)工作可用逐步逼近法對(duì)估算值逐次修正。
根據(jù)本發(fā)明的方法還在于，在鏟斗上載荷值CG確認(rèn)之前用上述二種方法逐步實(shí)施相應(yīng)步驟，以提高鏟斗上載荷值CG的估算精度。
優(yōu)選，前橋上過(guò)負(fù)荷值V的估算和/或驗(yàn)證最好利用車(chē)輛的至少一個(gè)輪胎的下沉現(xiàn)象在所述輪胎無(wú)載時(shí)測(cè)出的下沉值與有載時(shí)下沉值之差的基礎(chǔ)上進(jìn)行。于是，利用相對(duì)值可極大地改善測(cè)量精度，由此變量V的估算或驗(yàn)證十分可靠。
更優(yōu)選，下沉量的變化用光學(xué)方法測(cè)量，例如用激光筆(或者一類(lèi)精密測(cè)量?jī)x器)，該激光筆安置在車(chē)輪的一個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)上，從激光束對(duì)面的刻度尺上讀出高度值。反之，也可在車(chē)輪上安置標(biāo)度板，激光筆設(shè)置在該板對(duì)面。本領(lǐng)域技術(shù)人員了解這些簡(jiǎn)單裝置，而且他們還有其它方法。
優(yōu)選，根據(jù)本發(fā)明的方法還包括對(duì)提出的充氣壓力的使用范圍修改和/或確定步驟，這一步驟可選自下列操作—修正車(chē)輛速度；和/或—修正穩(wěn)定系數(shù)及越野系數(shù)；和/或—修正路面形狀；(這三項(xiàng)修正使輪胎制造廠(chǎng)的數(shù)據(jù)庫(kù)壓力發(fā)生改變)；和/或—選擇壓力的最終修改結(jié)果事實(shí)上，一旦輸入車(chē)輛制造廠(chǎng)的參數(shù)及使用條件，且用上述方法獲得某些型號(hào)輪胎的推薦壓力值，則為了安全原因確定車(chē)輛使用極限通常是重要的。
如有需要，車(chē)輛的速度比提供的速度高或低所產(chǎn)生的影響可相繼地(且單獨(dú)地)研究；所以從給車(chē)輛推薦的表格中選用不同型號(hào)的輪胎、膠料或胎面花紋，甚至不同的壓力是可取的。
同理，還可研究車(chē)輛的穩(wěn)定性(這可通過(guò)增加輪胎內(nèi)壓來(lái)改進(jìn))和越野性(即安全行駛在松的、軟的、泥濘路面的適應(yīng)性)這二個(gè)因素。由于這二個(gè)因素是不相容的，因此要證明由于遇到的路面形式或壞天氣的危險(xiǎn)等必須改進(jìn)越野性不會(huì)影響穩(wěn)定性是重要的，反之亦然。在這種情況下，運(yùn)算者還會(huì)推薦有較大容許范圍的輪胎參數(shù)的不同組合。
如果輪胎壓力太高，路面種類(lèi)還會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重安全問(wèn)題和通過(guò)切口或開(kāi)裂損壞輪胎。這是改變初始的路面系數(shù)可使車(chē)輛的狀況能在一定條件下探索，以證明這種方法仍然可行。反之就應(yīng)選用另外的推薦結(jié)果。
無(wú)庸置疑，在所有情況下當(dāng)這種“探索”達(dá)到危險(xiǎn)區(qū)，便會(huì)報(bào)警，同時(shí)，在系統(tǒng)的熒光屏上有相應(yīng)的信號(hào)。
根據(jù)一具體實(shí)施例，用車(chē)輛制造廠(chǎng)所有已知數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)A，該數(shù)據(jù)庫(kù)A至少包括以下部分●車(chē)輛參考值表，每個(gè)車(chē)輛參考值包括下列參考值—空載時(shí)前橋上的重量VAV—空載時(shí)后橋上的重量VAR；—同軸配置時(shí)的傾覆載荷CB；—認(rèn)可輪胎的尺寸(S)；—鏟斗容量，以m3計(jì)；以及—鏟斗容量，以kg計(jì)；本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，同軸配置車(chē)輪(或同軸配置載荷)的概念與車(chē)輛的某種配置相當(dāng)，即車(chē)輪軸線(xiàn)垂直于車(chē)輛縱軸，特別是前橋。這就是當(dāng)車(chē)輛開(kāi)向運(yùn)貨卡車(chē)并在裝載后開(kāi)始返回時(shí)的情況。這種情況下傾覆載荷的可能最大。
非同軸配置車(chē)輪的概念相當(dāng)于由至少二個(gè)車(chē)輪，特別時(shí)二個(gè)前輪的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)駕駛車(chē)輛的情況。這種情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，重心的變化而導(dǎo)致傾覆荷載下降。非同軸配置車(chē)輪的傾覆載荷可選用給出鏟斗載荷不應(yīng)超過(guò)的最大極限。
在同軸配置車(chē)輪的結(jié)構(gòu)中(規(guī)定的制造廠(chǎng)數(shù)據(jù)——傾覆載荷)此數(shù)據(jù)必然是已知的(車(chē)輛制造廠(chǎng)數(shù)據(jù))，而就非同軸配置車(chē)輛的結(jié)構(gòu)而言通常也是知道的(也是車(chē)輛制造廠(chǎng)數(shù)據(jù))。
根據(jù)一具體實(shí)施例，用已知的材料數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)B，該數(shù)據(jù)庫(kù)B至少包括以下部分●常用材料及其密度DM的相關(guān)數(shù)據(jù)。
在最通行的實(shí)施例中，該數(shù)據(jù)庫(kù)包括24種材料及其有效密度以kg/m3計(jì)，以及礦石與廢礦石的比例，和/或以kg/m3計(jì)待裝材料的密度。該數(shù)據(jù)庫(kù)可應(yīng)用所述現(xiàn)場(chǎng)那些礦石的成分相關(guān)的礦石密度進(jìn)行工作，并且能直接給出現(xiàn)場(chǎng)待裝的材料密度DM，該數(shù)據(jù)包括不得不裝載的配套礦石或廢礦石的成分與密度。
該數(shù)據(jù)庫(kù)使運(yùn)算者為了按本發(fā)明方法取得的鏟斗載荷值CG贏得不少時(shí)間和精確性。
無(wú)庸置疑，如果出現(xiàn)特殊情況，運(yùn)算者可在現(xiàn)場(chǎng)修改數(shù)據(jù)庫(kù)。
根據(jù)一具體實(shí)施例，用常見(jiàn)路面的數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)C，該數(shù)據(jù)庫(kù)C至少包括以下部分●路況及其用作等級(jí)主觀(guān)指標(biāo)的基本特征參數(shù)的清單。
就該最通行實(shí)施例而言，向運(yùn)算者推薦了六種路況，幾乎涉及所有可能遇到情況，即使不是全部。如有特殊情況出現(xiàn)，運(yùn)算者可現(xiàn)場(chǎng)修改此數(shù)據(jù)庫(kù)。
最好還建立輪胎制造廠(chǎng)提供的輪胎數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)D，該數(shù)據(jù)庫(kù)D至少包括以下部分●在CG范圍內(nèi)所有輪胎參數(shù)清單，對(duì)于每個(gè)輪胎具有下列；參數(shù)—尺寸；—胎面花紋；—膠料型號(hào)；—作為路面函數(shù)的使用范圍；—作為速度函數(shù)的使用極限；—載荷極限；—壓力極限；—作為載荷函數(shù)的壓力。
根據(jù)一具體實(shí)施例，即最通行實(shí)施例，方程1和3如下CG=VG×DM×TR100]]>(方程式1)V=CGCB×100]]>(方程式3)方程式中CG＝鏟斗載荷VG＝鏟斗容量，以m3計(jì)，DM＝待裝載材料的密度，以kg/m3計(jì)，TR＝鏟斗裝填量，以％計(jì)，V＝因鏟斗加載引起的前橋過(guò)負(fù)荷估算值，表示成車(chē)輛傾覆載荷的百分比(％)，以及
CB＝車(chē)輛傾覆載荷，以kg計(jì)，根據(jù)一具體實(shí)施例，即最通行實(shí)施例，載荷運(yùn)送方程式如下ZAV=VAV+(CB+VARCB)×CG]]>(方程式6.1)ZAR=VAR-(VARCB)×CG]]>(方程式6.2)方程式中ZAV＝前橋載荷，ZAR＝后橋載荷，VAV＝空載時(shí)前橋載荷，CG、CB、VAR在上面已定義。
根據(jù)一具體實(shí)施例，即最通行實(shí)施例，方程式2和4如下CG=V100×CB]]>(方程式2)；TR=CGVG×DM×100]]>(方程式4)。
平均速度speed最好用下面的方程式5計(jì)算速度＝L×Nb(方程式5)方程式中L＝裝載/卸載循環(huán)長(zhǎng)度；Nb＝每小時(shí)循環(huán)次數(shù)。
其它變量已在上面定義。
本領(lǐng)域技術(shù)人員明白，除了輸入?yún)?shù)或修正參數(shù)外，要用至少一種算法才能進(jìn)行所述操作。無(wú)庸置疑，這種算法的設(shè)計(jì)對(duì)技術(shù)人員不會(huì)有任何困難。
本發(fā)明還設(shè)計(jì)一種對(duì)通常所說(shuō)的建筑用車(chē)輛在現(xiàn)場(chǎng)推薦輪胎并在現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算其充氣壓力的系統(tǒng)，該車(chē)輛有前橋、后橋和用于裝載載荷，特別方程式礦石或類(lèi)似物料的鏟斗，以便實(shí)現(xiàn)上述方法。該系統(tǒng)的特征在于，它包括一電子單元，至少一個(gè)存儲(chǔ)部件和至少一種算法，該算法適合于—能容納方程1-6；—使用它們；以及—用上述方程計(jì)算鏟斗上載荷CG的值及前橋后橋輪胎的載荷。
無(wú)庸置疑，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)設(shè)計(jì)電子裝置，存儲(chǔ)部件及存儲(chǔ)容量，和算法毫無(wú)困難。
根據(jù)一具體實(shí)施例，該系統(tǒng)還包括容納數(shù)據(jù)庫(kù)A-D的裝置。
該系統(tǒng)最好還包括計(jì)算裝置，以便從數(shù)據(jù)庫(kù)D(輪胎)及A(車(chē)輛制造廠(chǎng))在這些數(shù)據(jù)中確定最適合的平均速度及路面特征值和前橋后橋上載荷值，輪胎型號(hào)，胎面花紋，膠料質(zhì)量，極其顯示裝置。
本領(lǐng)域技術(shù)人員知道設(shè)計(jì)這種算法的方法，不會(huì)有任何困難。
根據(jù)一具體實(shí)施例，所述系統(tǒng)還包括一計(jì)算裝置，以便確定所選輪胎充氣壓力最佳值；這些值的顯示裝置，和選擇其中一個(gè)值且可做適當(dāng)最后修正的裝置及打印或輸送文件的裝置。
在閱讀本說(shuō)明書(shū)及附圖后能較易地理解本發(fā)明，在附圖中—

圖1以概括性流程圖示出根據(jù)本發(fā)明的方法的第一部分；及—圖2以概括性流程圖示出根據(jù)本發(fā)明的方法的第二部分。
下文用鏟車(chē)為例根據(jù)本發(fā)明的方法可用專(zhuān)用程序或?qū)⒅T如電子數(shù)據(jù)表那樣的應(yīng)用軟件參數(shù)化而十分方便地裝入便攜式計(jì)算機(jī)中。
根據(jù)本發(fā)明的方法的第一部分示于圖1。
運(yùn)算者首先建立數(shù)據(jù)庫(kù)A-D(載任何情況下其主要部分都是現(xiàn)存的，如車(chē)輛制造廠(chǎng)、礦石、輪胎等的數(shù)據(jù)庫(kù))，但也必須在現(xiàn)場(chǎng)加以完善或修改，特別是礦石的特性，某些情況是車(chē)輛的特征，如鏟斗容量，(用戶(hù)可能已經(jīng)改造過(guò))、路況等，見(jiàn)步驟100。
運(yùn)算者隨后輸入所述車(chē)輛型號(hào)(步驟110)，啟動(dòng)系統(tǒng)。
運(yùn)算者接著在現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證礦石性質(zhì)并輸入待裝材料密度的估算值(步驟120)。如上所述，系統(tǒng)的算法既可應(yīng)用于待裝材料密度值DM，也可(較佳地)用于礦石密度及其在待裝材料中的比例。
根據(jù)第一選擇方案，運(yùn)算者輸入鏟斗裝填量TR的估算值(步驟131)。此估算值可從在現(xiàn)場(chǎng)裝載至最大載荷時(shí)車(chē)輛的肉眼觀(guān)察結(jié)果取得。它也可通過(guò)與車(chē)輛駕駛?cè)藛T的討論而確認(rèn)。
該系統(tǒng)隨后計(jì)算前橋上的過(guò)負(fù)荷V，表示成車(chē)輛傾覆載荷CB(從數(shù)據(jù)庫(kù)A取得)的百分?jǐn)?shù)和鏟斗上的載荷CG(步驟141)，并予以顯示。過(guò)負(fù)荷V相當(dāng)于鏟斗空載與裝載二種情況之間前橋上載荷的增量。
鏟斗的載荷CG由方程式(1)計(jì)算，見(jiàn)下CG=VG×DM×TR100]]>方程式中VG是鏟斗容量，以m3計(jì)，DM是待裝載材料的密度，以kg/m3計(jì)。
前橋上過(guò)負(fù)荷V由方程式3計(jì)算，見(jiàn)下V=CGCB×100]]>方程式中CB是同軸配置傾覆載荷，其可從數(shù)據(jù)庫(kù)A獲取。
運(yùn)算者隨后驗(yàn)證計(jì)算值V是否正好與他自己肉眼觀(guān)察結(jié)果或其自己測(cè)量的結(jié)果相符(步驟151)。
如果運(yùn)算者證明V的計(jì)算結(jié)果是正確的，則他也證實(shí)鏟斗上的載荷CG的計(jì)算結(jié)果正確(步驟160)。因此，該第一部分達(dá)到了該部分的目的，即提供該鏟斗載荷以正確的估算值(步驟170)。
如果運(yùn)算者認(rèn)為，前橋上的過(guò)負(fù)荷V和/或鏟斗的載荷CG不能令人滿(mǎn)意，他可回到步驟120。
根據(jù)第二方案，在步驟120后，運(yùn)算者輸入前橋上的過(guò)負(fù)荷V的估算值(步驟132)。這種估算是基于現(xiàn)場(chǎng)和所述車(chē)輛在空載和最大載荷二種使用情況之間運(yùn)算者的肉眼觀(guān)察結(jié)果。當(dāng)然也可基于測(cè)量結(jié)果，如下面所要進(jìn)行的描述。
系統(tǒng)隨后計(jì)算鏟斗裝填量TR(如達(dá)70％)及鏟斗載荷CG(步驟142)并且顯示其結(jié)果。
鏟斗上載荷用方程式2計(jì)算，見(jiàn)下CG=V100×CB]]>方程式中CB是車(chē)輛傾覆載荷(取自數(shù)據(jù)庫(kù)A)。
鏟斗裝填量TR用方程式4計(jì)算，見(jiàn)下TR=CGVG×DM×100]]>方程式中，如上述，VG是鏟斗容量(取自數(shù)據(jù)庫(kù)A)以m3計(jì)，
DM是待裝材料的密度(取自估算值)，以kg/m3計(jì)。
運(yùn)算者隨后驗(yàn)證計(jì)算值TR是否正好符合他自己肉眼觀(guān)察的結(jié)果及與車(chē)輛駕駛?cè)藛T的討論結(jié)果(步驟152)。
如果運(yùn)算者證明TR計(jì)算值正確，則他也驗(yàn)證鏟斗上載荷CG的計(jì)算值正確(步驟160)。
如果運(yùn)算者認(rèn)為裝填量TR和/或鏟斗載荷CG不滿(mǎn)意，則他返回步驟120。
無(wú)庸置疑，在此迭代程序中，他可自由選擇采用方案1或方案2，或按他所選一先一后的次序。
該系統(tǒng)包括報(bào)警器是有益的，當(dāng)有一個(gè)輸入或計(jì)算值太高，例如V值太高以致車(chē)輛不穩(wěn)定(鏟斗上載荷大于用質(zhì)量表示的鏟斗容積，或大于非同軸配置車(chē)輪時(shí)的傾覆載荷等)時(shí)便能觸發(fā)報(bào)警器。這些報(bào)警器配合以給予鏟斗載荷良好的估算值。
如上所述，V值可通過(guò)肉眼觀(guān)察或測(cè)量來(lái)估算或驗(yàn)證。V值最好用以下方法測(cè)量—就裝上已知型號(hào)充以給定壓力的輪胎且鏟斗裝載一定裝填量的車(chē)輛而言，運(yùn)算者最好用精密測(cè)量?jī)x，如激光筆測(cè)量車(chē)輪參照值(相對(duì)于地面的高度)；—車(chē)輛鏟斗隨后倒空且不移動(dòng)，運(yùn)算者測(cè)量在載荷下車(chē)輪相對(duì)于地面的高度的同一參照值；以及—運(yùn)算者將二個(gè)測(cè)得的高度再次輸入該系統(tǒng)，系統(tǒng)將其相減算出dH，或直接輸入dH。
dH的測(cè)定值相當(dāng)于空載與裝載之間輪胎下沉之差。如果所述輪胎特性及測(cè)量時(shí)的有效充氣壓力是已知的，則該系統(tǒng)確定在二種狀態(tài)下輪胎所受載荷之變化。隨后算出前橋總過(guò)負(fù)荷并將其除以車(chē)輛傾覆載荷來(lái)校準(zhǔn)。這樣給出十分精確的變量V的估算值。
相對(duì)測(cè)定值dH的重要性是其不受因輪胎磨損、輪胎陷入土地中等引起的輪胎下沉測(cè)量誤差的影響。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的方法的第二部分。
一旦證實(shí)了鏟斗上的載荷CG正確(步驟170)，該系統(tǒng)即可計(jì)算并顯示前橋后橋上載荷及每個(gè)前輪胎上的載荷。就后輪上的載荷而言，系統(tǒng)可有系統(tǒng)地預(yù)言它是空載時(shí)后橋載荷的一半或提供運(yùn)算者選用任何其它值(步驟180)。
前橋的總載荷用方程式6.1計(jì)算ZAV=VAV+(CB+VARCB)×CG]]>且后橋總載荷用方程式6.2計(jì)算ZAR=VAR-(VARCB)×CG]]>這二個(gè)載荷轉(zhuǎn)移方程的變量已經(jīng)定義過(guò)。
在步驟190中，系統(tǒng)使用戶(hù)輸入車(chē)輛平均速度并指出路面的性質(zhì)。
有六種作為路面硬度函數(shù)的選擇根據(jù)該數(shù)據(jù)即載荷值，在步驟200中，系統(tǒng)識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)A(車(chē)輛制造廠(chǎng))及數(shù)據(jù)庫(kù)D(輪胎)中的所有適合的輪胎及推薦的充氣壓力，作為最大計(jì)算載荷的函數(shù)。這項(xiàng)搜索是在車(chē)輛認(rèn)可的輪胎中進(jìn)行(通常，有10個(gè)左右可能的參考值，包括型號(hào)、商標(biāo)、膠料質(zhì)量、胎面花紋形狀、壓力范圍等)。必要時(shí)，運(yùn)算者還可將其搜索擴(kuò)寬到車(chē)輛制造廠(chǎng)認(rèn)可的輪胎以外。
作為算法中規(guī)定的重點(diǎn)參數(shù)的函數(shù)，該系統(tǒng)可按優(yōu)先程度下降的次序顯示一選用清單，例如優(yōu)先的方案1，方案2等。
清單按車(chē)輛制造廠(chǎng)認(rèn)可的尺寸變小的次序(標(biāo)準(zhǔn)、方案1、方案2)展示，而對(duì)每一尺寸，作為算法規(guī)定的重要參數(shù)，清單上按選擇優(yōu)先程度下降的次序展現(xiàn)。
運(yùn)算者隨后選擇所顯示的方案中一個(gè)方案，并且該系統(tǒng)然后顯示所估算的充氣壓力作為所估算車(chē)輪的負(fù)載對(duì)前輪和后輪的參數(shù)的函數(shù)。
運(yùn)算者隨后在步驟210中驗(yàn)證該選擇，并結(jié)束該程序。
我們于是獲得具有精度、且安全和最佳化的推薦值(包括車(chē)輛輸出功率值)，它比先有技術(shù)獲得的值要優(yōu)越得多。
此結(jié)果可通過(guò)探索推薦結(jié)果的范圍而進(jìn)一步改進(jìn)，如上所述。
運(yùn)算者具有裝置(例如指示器，或+/-標(biāo)度盤(pán))，該裝置允許他賦值給車(chē)輛速度、穩(wěn)定系數(shù)(或大或小的輪胎壓力)AND及在松軟或泥濘地面上越野的不相容參數(shù)、以及諸如非初始參量的路面形式等因素的值。因而可如上所述證明，推薦的結(jié)果是在陳述的條件范圍內(nèi)且在路面、速度、穩(wěn)定性/越野性一定的公差范圍內(nèi)。如果認(rèn)為一個(gè)或幾個(gè)因素太小，超過(guò)了提供的初始數(shù)據(jù)，則運(yùn)算者在它們中間搜索具有足夠公差的其它輪胎。
由此可見(jiàn)，根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)有極高精度。
如果運(yùn)算者不能證明推薦的選擇是正確的，他便返回步驟190，并輸入新的路面或速度的數(shù)值，或增加輪胎穩(wěn)定性和/或越野性的補(bǔ)充指標(biāo)。
最后，運(yùn)算者可利用他的見(jiàn)解賦予最終壓力推薦值。
本發(fā)明還包括所有那些在閱讀本申請(qǐng)書(shū)后技術(shù)人員以其自身知識(shí)能直接明白的實(shí)施例和應(yīng)用，且這些實(shí)施例便于做簡(jiǎn)單的例行試驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.一種在現(xiàn)場(chǎng)推薦輪胎并在現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算所述輪胎充氣壓力的方法，其用于通常所說(shuō)的建筑用車(chē)輛，所述車(chē)輛有前橋、后橋及用于裝載載荷，特別是礦石或類(lèi)似材料的鏟斗，該方法包括以下的步驟-識(shí)別有關(guān)車(chē)輛的類(lèi)型，并查找以發(fā)現(xiàn)其制造廠(chǎng)公開(kāi)的性能；-識(shí)別待裝材料種類(lèi)并估算其密度DM；-估算在所述現(xiàn)場(chǎng)使用的最大載荷條件下鏟斗的裝填量TR；-從鏟斗容量VG計(jì)算鏟斗中的載荷CG并估算DM及TR值(方程式1)；-從所述車(chē)輛的傾覆載荷計(jì)算前橋的過(guò)負(fù)荷V(方程式3)；-從該車(chē)輛在所述現(xiàn)場(chǎng)裝載到該車(chē)輛使用的最大載荷及空載時(shí)的二次觀(guān)察結(jié)果核實(shí)所得到的前橋過(guò)負(fù)荷值V；-如果核對(duì)結(jié)果是否定的，則修改裝載材料的密度DM和/或鏟斗裝填量TR的估算值并再次核對(duì)所得到的前橋過(guò)負(fù)荷值V；-如果核對(duì)結(jié)果是肯定的，則驗(yàn)證在所述現(xiàn)場(chǎng)使用條件下鏟斗最大載荷CG的估算值；-通過(guò)載荷運(yùn)送二個(gè)方程式(方程式6.1及6.2)應(yīng)用所述車(chē)輛制造廠(chǎng)的數(shù)據(jù)將鏟斗上最大載荷值CG，來(lái)計(jì)算前橋總荷載ZAV與后橋總荷載ZAR；-將前橋總荷載除以2算出每個(gè)前輪胎的載荷，并選用一大于后橋載荷除以2的“安全”值作為后橋輪胎的載荷值，該安全值可以小到車(chē)輛制造廠(chǎng)給出的空載時(shí)后橋載荷數(shù)據(jù)的一半，且最好就等于該值；-確定有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)的路況和車(chē)輛所采用的平均速度；-查找輪胎制造廠(chǎng)給的輪胎型號(hào)與輪胎特征的數(shù)據(jù)(型式、胎面花紋及膠料質(zhì)量)，這些特征與前橋后橋輪胎的計(jì)算載荷、車(chē)輛在有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)使用條件，特別是路況，以及使用的平均速度十分符合；-分別查找輪胎制造廠(chǎng)給的在上面步驟中選用的前橋與后橋的輪胎工作壓力，它們符合前橋與后橋輪胎的計(jì)算載荷；以及-選擇所述車(chē)輛的輪胎的工作壓力。
2.一種在現(xiàn)場(chǎng)推薦輪胎并在現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算所述輪胎充氣壓力的方法，其用于通常所說(shuō)的建筑用車(chē)輛，所述車(chē)輛有前橋、后橋及用于裝載載荷，特別是礦石或類(lèi)似材料的鏟斗，該方法包括以下的步驟-識(shí)別有關(guān)車(chē)輛的類(lèi)型，并查找以發(fā)現(xiàn)制造廠(chǎng)公開(kāi)的性能；-識(shí)別待裝材料種類(lèi)并估算其密度DM；-從該車(chē)輛在所述現(xiàn)場(chǎng)裝載到該車(chē)輛使用的最大載荷及空載時(shí)的觀(guān)察結(jié)果，估算鏟斗最大使用條件下前橋上的過(guò)負(fù)荷V；-從有關(guān)車(chē)輛的傾覆載荷計(jì)算鏟斗內(nèi)的載荷CG并顯示(方程式2)；-從所述車(chē)輛鏟斗的容量VG計(jì)算最大使用載荷下鏟斗裝填量TR并估算DM及TR值(方程式4)；-從車(chē)輛裝載到在所述現(xiàn)場(chǎng)最大使用載荷時(shí)的觀(guān)察結(jié)果驗(yàn)證獲得的鏟斗裝填量TR的值；-如果驗(yàn)證結(jié)果是否定的，則修改所裝材料的密度DM和/或前橋的過(guò)負(fù)荷V并再次驗(yàn)證所獲得的鏟斗裝填量TR的值；以及-如果核對(duì)結(jié)果是肯定的，則證明在所述現(xiàn)場(chǎng)使用條件下鏟斗最大載荷CG的估算值是正確的；-通過(guò)載荷運(yùn)送的二個(gè)方程式(方程式6.1及6.2)應(yīng)用車(chē)輛制造廠(chǎng)的數(shù)據(jù)將鏟斗上最大載荷值CG，用來(lái)計(jì)算前橋總荷載ZAV與后橋總荷載ZAR；-將前橋總荷載除以2以算出每個(gè)前輪胎的載荷并選用一大于后橋載荷除以2的“安全”值作為后橋輪胎的載荷值，該安全值可以小到車(chē)輛制造廠(chǎng)給出的空載時(shí)后橋載荷數(shù)據(jù)的一半，且最好就等于該值；-確定有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)的路況和車(chē)輛所采用的平均速度；-查找輪胎制造廠(chǎng)給的輪胎型號(hào)與輪胎特征的數(shù)據(jù)(型式、胎面花紋及膠料質(zhì)量)，這些特征與前橋后橋輪胎的計(jì)算載荷、車(chē)輛在有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)使用條件，特別是路況，以及使用的平均速度十分符合；-分別查找輪胎制造廠(chǎng)給的在上面步驟中選用的前橋與后橋的輪胎工作壓力，它們符合前橋與后橋輪胎的計(jì)算載荷；以及-選擇所述車(chē)輛的輪胎的工作壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，在鏟斗載荷值CG確認(rèn)之前，先依次實(shí)施權(quán)利要求1及2中的相應(yīng)步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于，根據(jù)車(chē)輛的至少一個(gè)輪胎的下沉測(cè)出的無(wú)載時(shí)下沉值與所述輪胎裝載時(shí)下沉值之差來(lái)估算和/或驗(yàn)證前橋上過(guò)負(fù)荷V的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的方法，還包括修正和/或確定壓力的應(yīng)用范圍，該步驟選自以下操作-修正車(chē)輛速度；和/或-修正穩(wěn)定系數(shù)和越野系數(shù)；和/或-修正路況；(這三個(gè)修正導(dǎo)致輪胎制造廠(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)給出壓力的修正)；和/或-選用最終的壓力修正值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于，用車(chē)輛制造廠(chǎng)的全部已知數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)A，并且，該數(shù)據(jù)庫(kù)A至少包括以下部分●車(chē)輛參照值清單，對(duì)于每個(gè)車(chē)輛具有下列參照值-空載時(shí)前橋上的重量；-空載時(shí)后橋上的重量；-同軸配置時(shí)的傾覆載荷；-認(rèn)可輪胎的尺寸；-鏟斗容量，以m3計(jì)；以及-鏟斗容量，以kg計(jì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于，用已知的材料數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)B，該數(shù)據(jù)庫(kù)B至少包括以下部分●有關(guān)最通行實(shí)施例中的24種常用材料的數(shù)據(jù)，包括以kg/m3計(jì)的普通密度，礦石與廢礦石之比，和/或待裝載材料以kg/m3計(jì)的密度DM。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的方法，其特征在于，用普通路面的數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)C，該數(shù)據(jù)庫(kù)C至少包括以下部分●路況及其作為質(zhì)量主要標(biāo)志的重要特征清單。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一所述的方法，其特征在于，建立數(shù)據(jù)庫(kù)D，該數(shù)據(jù)庫(kù)D至少包括以下部分●在GC范圍內(nèi)所有輪胎參數(shù)清單，對(duì)于每個(gè)輪胎具有下列參數(shù)-尺寸；-胎面花紋；-膠料種類(lèi)；-作為路面函數(shù)的使用范圍；-作為速度函數(shù)的極限范圍；-載荷極限；-壓力極限；-作為載荷函數(shù)的壓力。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，方程式1和3如下CG=VG×DM×TR100]]>(方程式1)CG=V100×CB]]>(方程式3)方程式中CG＝鏟斗載荷，VG＝鏟斗容量，以m3計(jì)，DM＝裝載材料的密度，以kg/m3計(jì)，TR＝鏟斗裝填量，以％計(jì)，V＝因鏟斗加載引起的前橋過(guò)負(fù)荷估算值，表示成車(chē)輛傾覆載荷的百分?jǐn)?shù)(％)，及CB＝車(chē)輛傾覆載荷，以kg計(jì)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一所述的方法，其特征在于，載荷轉(zhuǎn)移方程式如下ZAV=VAV+(CB+VARCB)×CG]]>(方程式6.1)，以及ZAR=VAR-(VARCB)×CG]]>(方程式6.2)方程式中ZAV＝前橋載荷；ZAR＝后橋載荷；VAV＝空載時(shí)前橋載荷；VAR＝空載時(shí)后橋載荷；CG，CB，VAR已在權(quán)利要求10中定義。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一所述的方法，其特征在于，方程式2和4如下CG=V100×CB]]>(方程式2)TR=CGVG×DM×100]]>(方程式4)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一所述的方法，其特征在于，平均速度參量可從下方程式計(jì)算速度＝L×Nb (方程式5)方程式中L＝裝載/卸載循環(huán)長(zhǎng)度；Nb＝每小時(shí)循環(huán)次數(shù)。
14.權(quán)利要求1-12中任一所述的方法，其特征在于，除了輸入?yún)?shù)或修改參數(shù)外，所述操作至少采用一種算法。
15.一種在現(xiàn)場(chǎng)推薦輪胎并在現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算輪胎充氣壓力的方法，用于通常所說(shuō)的建筑用車(chē)輛，所述車(chē)輛有前橋、后橋及用于裝載載荷，特別是礦石或類(lèi)似材料的鏟斗，用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一所述的方法，其特征在于，它包括電子單元，至少一個(gè)存儲(chǔ)部件和至少一種算法，該算法適合于-包含方程式1-6；-應(yīng)用它們；以及-通過(guò)所述方程式計(jì)算鏟斗上的載荷CG值及前橋后橋輪胎上的載荷值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，還包括容納數(shù)據(jù)庫(kù)A-D的裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求15和16中任一所述的系統(tǒng)，還包括計(jì)算裝置，以便從數(shù)據(jù)庫(kù)D(輪胎)和數(shù)據(jù)庫(kù)A(車(chē)輛制造廠(chǎng))確定所選平均速度和路面特性、以及前后輪胎載荷、輪胎型號(hào)、胎面花紋、膠料品質(zhì)中最合適的值，還包括顯示這些值的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求15-17中任一所述的系統(tǒng)，還包括計(jì)算裝置，以便確定選用的輪胎的充氣壓力最大值；顯示這些值的裝置；及選用各個(gè)值并作適當(dāng)最后修正和適當(dāng)?shù)拇蛴』騻鬏斘募难b置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于為建筑用車(chē)輛推薦輪胎及在現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算所述輪胎充氣壓力的方法與系統(tǒng)。其中利用車(chē)輛、輪胎及使用狀況等數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算建筑用車(chē)輛鏟斗上載荷的估算值，并選擇合適的輪胎型號(hào)及充氣壓力。
文檔編號(hào)B60C23/00GK1642761SQ03805757
公開(kāi)日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2003年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月13日
發(fā)明者C·尚波 申請(qǐng)人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司