JP6851701B2 - ショベル - Google Patents
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
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Description
図3〜図6は、第1の実施の形態に係るショベル1の電気系統や油圧系統などのブロック図である。なお、図3〜図6では、機械的に動力を伝達する系統を二重線で、油圧系統を太い実線で、操縦系統を破線で、電気系統を細い実線でそれぞれ示している。なおここでは油圧ショベルについて説明するが、旋回に電動機を用いるハイブリッドショベルにも本発明は適用可能である。
F||<μN−FG
T=μN−FG=μmg×cosδ−mg×sinδ
=mg(μcosδ−sinδ)
つまり、しきい値Tはバケット角δの関数であるため、バケット角δが溢しやすい範囲にあるときには、しきい値Tを低下させることが望ましい。なお、アタッチメント12や旋回装置3を動かすことで垂直抗力Nも変化するが、その影響は無視している。
FA=m×αA …(1a)
αA=(y11+y12+y13+y14) …(1b)
m: 積載物の質量
αA: 積載物の加速度
y11:アタッチメント12の動作により生ずる遠心力
y12:旋回装置3の動作により生ずる遠心力
y13:旋回装置3の動作によりアタッチメント12が積載物40に及ぼす力
y14:アタッチメント12の動作によりアタッチメント12が積載物40に及ぼす力
TA>FA …(2)
TA=m×SA …(3)
SA>(y11+y12+y13+y14) …(4)
FB=m×αB …(5a)
αB=y11 …(5b)
y11:アタッチメント12の動作により生ずる遠心力
なお、この使用形態においてy14を考慮してもよい。
TB>FB …(6)
しきい値TBは比例係数SBを用いて式(7)で表される。
TB=m×SB …(7)
SB>y11 …(8)
コントローラ30は、少なくともひとつの軸の加速度(角加速度)を制限することにより、力FA,FBを低下させることができる。
コントローラ30は、少なくともひとつの軸の速度(角速度)を制限することにより、力FA,FBを低下させることができる。
コントローラ30は、加速度の抑制制御と速度の抑制制御を併用してもよい。この場合、y11,y12,y13,y14すべての項が制限されて力FA,FBが低下する。たとえば(i)すべての軸について加速度、速度の両方を抑制したり、(ii)選択されたいくつかの軸について加速度、速度の両方を抑制したり、(iii)いくつかの軸について加速度を抑制し、残りのいくつかの軸について速度を抑制してもよい。
コントローラ30は、少なくともひとつの軸の加加速度(ジャーク)を制限することにより、力FA,FBを低下させることができる。加加速度の抑制は、加速度や速度の抑制と組み合わせてもよい。
S>K1・y11+K2・y12+K3・y13+K4・y14 …(9)
K1,K2,K3,K4は各軸のゲインであり、コントローラ30はK1,K2,K3,K4を重み付けすることにより、操作感を損なわずに、土砂溢れを抑制できる。
しきい値Tの決定に関して図7で示したモデルは一例にすぎず、別のモデルにもとづいてしきい値Tを決定してもよい。
図11は、第2の実施の形態に係るショベル1の電気系統や油圧系統などのブロック図である。
mα>μmg
が成り立つとき、ひいては
α>μg …(1)
が成り立つときに、上部分40aがX軸反対方向に溢れることとなる。
g×cosδ+α×sinδ
となる。よって最大静止摩擦力は、
μ×(g×cosδ+α×sinδ)
となる。
α×cosδ−g×sinδ
となる。なおα||とg||は反対向きである。
|α×cosδ−g×sinδ|>μ×(g×cosδ+α×sinδ)…(2)
α>|α×cosδ−g×sinδ|
が成り立つ。一方、関係式(1)、(2)それぞれの右辺の最大静止摩擦力を比較すると、δを適切に選ぶことにより、
μg<μ×(g×cosδ+α×sinδ)
が成り立つ。つまり、関係式(1)と(2)を比べると、関係式(2)の方が成立しにくいことが分かる。
Claims (11)
- クローラと、
上部旋回体と、
前記クローラに対して前記上部旋回体を回転させる旋回装置と、
ブーム、アーム、バケットおよびブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダを有し、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントの動作によって前記バケット内の積載物に生じる力が、前記積載物の安定しうるしきい値を超えないように、前記アタッチメントおよび前記上部旋回体の少なくとも一方の動作を制限するコントローラと、
を備えることを特徴とするショベル。 - 前記コントローラは、前記アタッチメントの動作にともない発生する力と前記旋回装置の動作にともない生ずる力の合力を考慮することを特徴とする請求項1に記載のショベル。
- 前記コントローラは、旋回軸、ブーム軸、アーム軸、バケット軸の少なくともひとつの軸の加速度を抑制することを特徴とする請求項1または2に記載のショベル。
- 前記コントローラは、旋回軸、ブーム軸、アーム軸、バケット軸の全軸の加速度を抑制することを特徴とする請求項3に記載のショベル。
- 前記コントローラは、前記積載物を前記バケットから溢す方向に支配的に作用する軸の加速度を優先的に抑制することを特徴とする請求項3に記載のショベル。
- 前記コントローラは、旋回軸、ブーム軸、アーム軸、バケット軸の少なくともひとつの軸の速度を抑制することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のショベル。
- 前記コントローラは、旋回軸、ブーム軸、アーム軸、バケット軸の少なくともひとつの軸のジャークを抑制することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のショベル。
- 前記しきい値は、前記アタッチメントの姿勢に応じていることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のショベル。
- クローラと、
上部旋回体と、
前記クローラに対して前記上部旋回体を回転させる旋回装置と、
ブーム、アーム、バケットおよびブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダを有し、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記バケットを移動させたときに、前記バケットの基準面がバケット内の積載物に生ずる加速度方向と垂直面に近づく方向に、バケットを傾けるコントローラと、
を備えることを特徴とするショベル。 - クローラと、
上部旋回体と、
前記クローラに対して前記上部旋回体を回転させる旋回装置と、
ブーム、アーム、バケットおよびブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダを有し、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記旋回装置および前記アタッチメントの少なくともひとつを可動中に前記バケット内の積載物の垂直抗力が大きくなるように前記バケットを傾けるコントローラと、
を備えることを特徴とするショベル。 - クローラと、
上部旋回体と、
前記クローラに対して前記上部旋回体を回転させる旋回装置と、
ブーム、アーム、バケットおよびブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダを有し、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記旋回装置および前記アタッチメントの少なくともひとつを可動中に、前記バケット内の積載物に対して、バケットの基準面と平行に働く力が小さくなるように前記バケットを傾けるコントローラと、
を備えることを特徴とするショベル。
Applications Claiming Priority (5)
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JP2015170116 | 2015-08-31 | ||
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JP2015170117 | 2015-08-31 | ||
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