Logo: to the web site of Uppsala University

Att mäta lastvikten på en gruvtruck är avgörande för att förhindra överlast, maximera last och säkerställa tillförlitlig rapportering av transporterad mängd malm. I denna studie har vi utvecklat och utvärderat flera lastvägningsmetoder med hjälp av en egenbyggd småskalig modell av en gruvtruck. Fyra tillvägagångssätt implementerades och jämfördes; lastvägningssystem med tre lastceller under flaket, vilket är nuvarande systemet för uppdragsgivaren Epiroc, fyra lastceller monterade i vardera hjulupphängning, en hybridmetod som genom momentjämvikt kombinerar data från hjuloch flaklastceller med iterativ beräkning av tyngdpunkt, samt en metod baserad på friktionsförluster, där dragkraft och hastighet mäts för att modellera friktionskrafter som sedan kan användas för att uppskatta lastens massa. Dagens implementerade system hos Epiroc vidareutvecklades till att testa andra kalibreringssystem, lutningskompensation via integrerad gyroskop–accelerometer och dynamisk accelerationskompensation. Mätdata samlades in via två olika mikrokontroller. Lastceller, en halleffektsensor för hastighetsbestämning och en IMU (Inertial measurement unit) för att mäta vinkeln kopplades in i mikrokontrollerna. Resultaten visar att uppsättningen med tre lastceller under flaket som är implementerat idag har bäst potentiell precision. Denna metod vidareutvecklades med en förbättrad kalibreringsmetod vilket resulterade i ett absolut relativt snittfel på endast 0.6% över alla olika genomförda test och ett relativt snittfel på endast −0.1%. Metoden med fyra lastceller på hjulupphängningen uppvisade 3% absolut relativt fel. Momentjämviktsmetoden konvergerade till inom 4% av den verkliga massan efter några iterationer. Massberäkningar med hjälp av dragkraft och friktionsförluster visade hög momentan variation, med absolut relativt medelfel på över 50%, men gav acceptabelt relativt medelfel på 2%. Vi drar slutsatsen att Epirocs befintliga lastcellskonfiguration med noggrann individuell kalibrering och lutningskompensation är det bästa alternativet.