高空作業(yè)車防傾翻預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計.pdf

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1、TECHNICFoRUM／技術(shù)論壇2012／05-__●—，空作業(yè)車防傾翻預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計同DesignofSwayOverForewarningSystemofAerialWorkVehicle詹斌’曾偉耿德斌封震雷ZHANBinelal1．漢陽專用汽車研究所湖北武漢4300502．武漢理工大學(xué)汽車工程學(xué)院湖北武漢430070摘要：為了避免高空作業(yè)車在作業(yè)時發(fā)生傾翻事故，設(shè)計了一種防止高空作業(yè)車傾翻的預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過各類傳感器監(jiān)測高空作業(yè)車的工作狀態(tài)，采用單片機(jī)處理傳輸來的數(shù)據(jù)并與上位機(jī)進(jìn)行通信，通過La

2、bview實現(xiàn)高空作業(yè)車各支腿壓力曲線的顯示及防傾翻預(yù)警。最后以某高空作業(yè)車為例，驗證了該系統(tǒng)使用可靠，具有實時性和靈活性的特點。關(guān)鍵詞：高空作業(yè)車防傾翻預(yù)警系統(tǒng)上位機(jī)Labview第一作者：詹斌，男，1970年AbstractAerialworkvehiclemayswayoverwhenworking，adesignwasintroducedtopreventaerial生，工程師，從事專用汽車技workoutofthecaroverforewarningsystem．Thesystemthrougha

3、llkindsofsensorsmonitoraloftwork術(shù)研究工作。theworkingstateofthecar，SCMprocessingthedatatransmissionandcommunicationandtheuppermachine，throughtheLabviewrealizealoftworkeachlegpressurecurvecarwiththedisplayandswayoverwarning．Finallyaaloftworkingcarwastakenasanexa

4、mpletoshowthesystemissound，real—timeandflexibility．Keywordsaerialworkvehicle；swayoverforewarningsystem；uppermachine；Labview中圖分類號：U469．6文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1004—0226(2012)05—0085．041前言息，采用單片機(jī)接收信號后計算出各支腿的壓力，從而判斷高空高空作業(yè)車廣泛應(yīng)用于電力、風(fēng)電、路燈、市政、園林、通作業(yè)車的傾翻情況，適時作出預(yù)警，最后通過RS232串行

5、口與上訊、機(jī)場、造船、交通、廣告、攝影等高空作業(yè)領(lǐng)域，它具有應(yīng)位機(jī)及Labview軟件進(jìn)行通信。該系統(tǒng)計算方便，可操作性強，具用范圍廣、機(jī)動靈活、轉(zhuǎn)移迅速方便等優(yōu)點，其適應(yīng)性較高，有有良好的人機(jī)界面，可以通過模擬動畫、數(shù)據(jù)顯示以及支腿壓力著廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景。曲線圖實時監(jiān)控高空作業(yè)車的工作狀態(tài)。由于高空作業(yè)車臂架的非線性變形較大、操縱失誤引起過大2防傾翻預(yù)警系統(tǒng)總體構(gòu)成的慣性力、支撐面的沉陷或過大的風(fēng)力作用等原因，高空作業(yè)車該控制系統(tǒng)主要由傳感器、單片機(jī)和上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)3部分組作業(yè)時會出現(xiàn)突然喪失穩(wěn)定性(三

6、點支撐)的現(xiàn)象，有時甚至?xí)伞鞲衅髦饕杉醣蹌幼髯兓瘏?shù)及其質(zhì)心位置變化：單片發(fā)生傾翻。據(jù)不完全統(tǒng)計，由于高空作業(yè)車傾翻導(dǎo)致的安全事故機(jī)接收變化參數(shù)后計算支腿壓力，并通過RS232串行接口把數(shù)據(jù)占該車型事故總數(shù)的60％N70％因此，防止高空作業(yè)車傾翻是高傳輸?shù)缴衔粰C(jī)：監(jiān)控軟件Labview對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后顯示在空作業(yè)車安全要求的關(guān)鍵內(nèi)容。界面，并適時報警。其系統(tǒng)框圖如圖1所示。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T9465—2008《高空作業(yè)車》的規(guī)定，工作平臺承載額定載荷，在360。范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)時，任一支腿的支承反

7、力都應(yīng)大于零(即不出現(xiàn)三點支承情況)，故需合理布置支腿跨距，以滿足高空作業(yè)車作業(yè)穩(wěn)定性的要求。高空作業(yè)車支腿壓力是指高空作業(yè)車工作時支腿所承受的最大法向反作用力，該力是車架結(jié)構(gòu)設(shè)計、支腿強度計算和支腿垂直液壓缸設(shè)計的重要依據(jù)。筆者設(shè)計的防傾翻預(yù)警系統(tǒng)通過傳感器采集吊臂工作狀態(tài)信圈1系統(tǒng)框圖TECHNICFoRUM／技術(shù)論壇2012／053防傾翻控制系統(tǒng)理論依據(jù)Jlr6b3．1模型結(jié)構(gòu)原理D高空作業(yè)車的穩(wěn)定性計算方法與地面和車體的剛性程度密切M相關(guān)，若將地面與車體看作絕對意義上的剛體，則在所有工況I．．中，4

8、條支腿在4點支撐(穩(wěn)定)與3點支撐(不穩(wěn)定)這兩種狀態(tài)I／一之間轉(zhuǎn)換時，只需按照4點支撐計算，通過觀察是否出現(xiàn)某支腿壓02／／／OoD—力為零的情況，即可判斷整車的穩(wěn)定情況。模型圖如圖2、3N示，高空作業(yè)車工作時支撐在、B、C、D4個支腿上，忽略A與B、c與D支腿叉開的實際情況(實際影響B(tài)C不大)。吊臂位置在離高空作業(yè)車縱軸線(礴由)角處，支腿跨距為2a~2b，O為ABCD組成的四邊形中心，m、m、m、m分別圈4