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如何保证大吨位汽车衡的准确性

作者:东莞惠而邦 来源:网络 时间:2021-07-01 10:13:05 浏览次数:

当汽车载重量超过120t以后,过磅总是出现偏差,出现了一些以前没有出现过的现象,几十吨的时候又没有事,这些现象表现在称量性能上,实际其根源在设计和制造中。不同吨位的地磅,所用的材料是不一样的。以下带你一一了解。


问题一:

(一)载荷停留位置引起的误差

(1) 一台最大秤量为150t的汽车衡,其承载 器为三段结构,中间段为主段使用四只称重传感 器支承停留位置引起不同误差的原因,与承载器哪一段作为主段没有必然关系,这个问题在下 文中进行了分析。在使用叉车调整完成偏载误差 后,当使用50t之内重量值的载重车辆分别停留于 中间和两端时,偏差比较小。但是,当使用70多 吨载重车辆时,越接近两端部的示值比停留于中 间位置的示值之差明显增大。


(2)同样一台150t以上的汽车衡,承载器也 是三段结构,使用8个称重传感器的产品。当使 用三轴组或两轴组的载重车辆称量时,轴组越接近两块搭接处,称重指示器所显示的重量值差别 越大。


原因

㈠停留位置不同所产生问题的原因

(1)因为衡器的秤量比较大,没有合适的载 荷进行偏载调试,所以偏载误差调试不是很精细; 偏载调试的目的是保证相同重量的载荷,在承载 器不同位置时输入到称重指示器中的信号电压㈠ 致,而当使用偏载调试的载荷不足时,仅仅只能 保证较小称量范围的信号㈠致性。

(2)承载器的设计结构是否合理?刚度是否 能够满足要求?特别是搭接处结构是否合理?在GB/T 7723-2008《固定式电子衡器》国家标准中 规定,不同规格产品的承载器在一定载荷作用下, 其相对变形量要求控制在1/800范围之内,目的 就是保证承载器的刚度对称重传感器产生的分力 不影响称量性能。

多块承载器连接处搭接结构,一是必须保证 结构的刚度和强度指标,二是要尽可能减少接触 面,目的是对边界条件减少影响,但是减少接触面的前提是保证接触强度。

(3)安装调试是否合格?比如称重传感器安 装是否能够保持“横平竖直” ?如果是柱式称重传 感器安装在长承载器的大型汽车衡上,当环境温 度发生较大变化,由于受到热胀冷缩的影响,即 使初期保证了称重传感器的“横平竖直”,也会发 生改变,由于其抗偏载性能比较差,可能产生的 问题比较大一些。

(4 )—般汽车衡出厂的随机文件中都明确规 定,限位间隙应该保持在3mm左右,太大了会影 响衡器的称量性能,太小了可能一天的温度变化就会使纵向限位顶死。但是,又要求使用人员要 经常注意限位间隙,最好一年之内调整两次。

(5)限位结构设计首先必须保持足够的强度 和刚度,其次必须方便对限位间隙进行调试。

(6)焊接工艺可能存在的问题,一些焊接工 人为了提高工作效率,私自修改焊机的参数,加 大了电流和行走速度,使被焊结构的热影响区变 大,后期也没有采取相应的处理措施,所以产生 的焊接应力在释放时承载器产生较大变形,两块 承载器搭接处不平整,接触位置随着载重量的变 化而变化。


(二)使用称重传感器不同所产生问题的原因

(1)桥式称重传感器的恢复力矩不如双球面 摇柱式称重传感器。桥式称重传感器压头的直径 为76mm,而柱式称重传感器40t的球面半径为180mm;60t的球面半径为220mm。同时,桥式称 重传感器的压头硬度比弹性体高,在使用了一段 时间后会在弹性体的接触面上压出压痕,也会影 响其恢复力矩。

(2)由于受到桥式称重传感器结构特点的影 响,弹性体的变形量必然会大于柱式称重传感器 弹性体变形量,特别是目前桥式称重传感器一般 都是采用分体结构,当外部作用力比较大时,紧固螺栓可能不能阻止弹性体的变形,而产生滞后 误差。

(3对于长结构的承载器,当使用柱式称重 传感器时,在环境温度变化比较大的情况下,载 荷在承载器两端的误差要大于中部的误差。其原因就是由于热胀冷缩造成两端柱式称重传感器倾 斜,所产生的分力影响了称量误差。


基础结构问题所引起问题的原因

(1)基础板安装要求保证其平面度在1/500之 内,基础板安装不平整威上平面没有加工,使 称重传感器也不垂直,产生称量分力。

(2)基础板下的混凝土充填不充足时,就会产 生较大空隙,当重载车辆停留于此点时,基础板发 生一定下沉,该称重传感器受力产生变化,改变了 此台衡器的初始零点,使此称量点误差变化大。

(3)多块基础板之间高度误差较大,使个别 称重传感器受力漂浮,没有载重车辆时此只称重 传感器基本是零载荷。


三、解决方法

(一)从设计方面

(1)保证承载器的刚度和强度指标 ,要求承载器的相对变形量应该控制在 1/800之内。这个指标是否是必须的昵?答案是肯 定的,因为对于相同重量载荷在不同轴距车辆上 对承载器的变形量是不同的。这就如同一个人试图通过冰层,而冰层厚度刚好能支持起他/她的 重量一样,这个人很可能要掉下去,如果同样那 个人伸展身体俯卧在同样的冰层上迅速滑行,他 就不可能掉下去。这是因为后者的负荷或重量分 布在较大的面积上,同样道理,车辆通过桥梁时 长的车辆通过桥梁时的压力比短车要小(假如车 辆同样重量和同样轴载,如同上述的人伏在冰上 滑行一样。那个短车就如同一人站立在冰面上, 全部负荷集中于有限的面积上。

(2)保证各个辅助部件的刚度和强度指标 承载器自身的刚度和强度是大家比较重视的 指标,但是许多制造商对多段承载器之间连接部件的刚度和强度就不是很重视了,这里㈠个是这 些部件自身的刚度和强度问题,而更重要的是这 些部件与承载器之间的连接强度。这些连接部件可以选择比较大的结构,但是他们与承载器的连 接强度不仅仅是依靠焊缝,还必须在设计中安排 巧妙。

(3)保证称重指示器和称重传感器与整机性 能的兼容性

R76 (2006年中对于㈠台电子衡器不同部 件之间的兼容性提出了专门的要求,为设计电子 衡器给出了很好的方法。只要设计者将选择的称重传感器、称重指示器等指标输入所提供的“兼 容性核查表”中,就能比较容易地看出选择的可 行性。

(4)安装基础的强度必须满足称量要求

地磅安装基础的设计必须首先考虑基础的 基层土壤的耐压能力简称“地耐力”,㈠般要 求大于120kPa ;其次是按照单个支撑点的承载力确定基础钢筋混凝土中的钢筋配置尺寸和结构; 最后才是考虑混凝土的标号,㈠般要求大于C30。

设计时一定要使基础有良好的排水能力,一方面是防止积水泡软基层土壤,另一方面是防止 积水影响称重传感器的使用寿命。

(5)限位机构应该有效

限位机构的作用就是保证承载器在使用中能 够正确传递作用力的同时,承载器不会产生水平 位移。在“谈衡器的限位机构”㈠文中,总结了目前国内外多种限位机构后,得到了㈠个结论就 是:只有在正确理解限位机构原理的基础上,才 有可能只用㈠种限位机构就能满足所有产品的需 要。

(6)大秤量汽车衡不宜选择桥式称重传感器, 特别是分体式桥式称重传感器。

这个问题必须从这种称重传感器的结构来谈, 从编写的《电阻应变式称重传感器》 的教材,对《梁式剪切应力称重传感器》的设计 中,可以清楚看出这种称重传感器的弹性体和托 架部分是㈠同计算的,它的形变情况是依靠两侧 的高强度螺栓紧密联系在㈠起的。

如果在制造过 程中由于紧固力矩不足,那么就有可能该称重传 感器的滞后指标达不到要求,影响了地磅的计 量性能。


(二)从制造方面

(1)设计编制合理的加工工艺,尽可能减少 加工应力的影响。

对于目前流行的U型梁的承载器结构,必须 认真考虑如何安排焊接加工的工艺流程。如果在 焊接U型梁之前将两端的端板首先焊接,那么在连续焊接U型梁的过程中产生的焊接应力,将使 承载器产生较大的变形。当然,解决方法也不是 唯㈠的,当采用手工焊接工艺时,是可以先将各 个部件(包括端板定位,然后选择“断续跳跃” 的工艺焊接完成全部焊缝。


(2)严格按照工艺文件规定的工艺参数进行加工

工艺参数是经过技术人员和工人多次工艺试验而总结出来的结晶。比如焊接工艺规定的:直径多大的焊条、在电流多少的情况下、走行速度是多大,就能将热影响量减小到最小,也就是减 少被焊接件的变形量。如果操作人员为了提高生 产能力,随意更改工艺参数,可能是劳动效率是 提高了,但是给产品带来的隐患却大大增加了, 有可能给现场安装增加了麻烦,甚至需要拉回来 更换,增加了安装的费用,所以工艺与工艺纪律 执行情况的考核是十分重要的。


(3)关键部位应该设计制造工艺装备

制造过程中的工艺装备是保证制造质量的有效手段,可以控制部件的平面度,以及部件之间 的定位精度,减少加工应力的影响。所以在机械行业很重视专用工艺装备与零部件的比率,比率 越高越说明质量的保证力度越大,对操作人员技 术等级的要求也可以降低。例如,汽车制造行业 大批量生产时的比率系数在5-10左右。


(4)应该尽可能对焊接结束的承载器进行时效处理

对于汽车衡这个产品的制造过程,其重点就是“承载器”的制造。而承载器的制造过程主要 是由焊接加工来完成的,前面也谈到了焊接加工存在的弊端,从焊接工艺理论上讲,在正确控制焊接工艺流程和工艺参数的情况下,焊接应力不 会很快释放出来的,只有在外界作用力影响下, 才会使被焊接件的应力释放而变形。所以可以在 尽量短的时间内对被焊接件进行时效处理,如: 振动时效、脉动时效和过载时效等等。


 从安装方面

(1)保证承重板的混凝土二次灌浆质量 保证二次灌浆质量应该从几个方面注意:一 是灌浆的混凝土质量必须是收缩量小;二是混凝 土灌入后的捣固质量必须均匀;三是混凝土充填 必须饱满,避免承重板下产生空隙。当然在注意 了以上三个方面问题的同时,也不能忽视其最重要的质量,就是混凝土的质量。

(2)控制承重板的高度差在允许范围内 这个问题在目前制造商的安装资料中都是必 备的内容了,但是现场实际控制的怎样昵?问题 经常出在检测时使用的“水准仪”上,因为有许 多水准仪超出了检定周期,失准了,特别是物镜 转动产生的误差,影响到测量准确度。所以,水准仪应该架设在基础长度轴线的延长线上,因为 这时水准仪在测量多个标高点时,物镜转动的角 度最小,误差对其的影响也小。

(3)称重传感器安装应该做到“横平竖直” 安装的“横平竖直”是保证承载器上的作用 力,能够全部传递到称重传感器上的必备条件。 特别是“柱式称重传感器”由于结构特点,其抗 偏载性能在所有称重传感器中是比较差的,对 “垂直度”要求比较高。

(4)应该保证承载器与四周基础的间距合理 因为现在汽车衡的长度都比较长,当使用环 境温度变化比较大时,其热胀冷缩变化也比较大, 所以在设计基础时一定要留出合理的间距。

(5)承载器限位装置安装有效合理 一般在使用中限位间隙应该调整到 3mm'5mm,太大了会影响承载器垂直将作用力传 递到称重传感器上,太小了可能一天的温差就使 限位顶住了。但是在产品检定时,为了控制汽车衡的重复性,可以将限位间隙临时调至1mm左 右。

(6)承载器上平面与两端通道在一个水平面上

这个问题对于目前汽车衡承载器长度一般超 过汽车前后轴距,所以不会影响到衡器的计量性 能了,可能会被许多人所忽视。当承载器略高于两端通道时,哪怕只有仅仅的10mm左右,由于 汽车驶上承载器时所产生的冲击力是比较大的, 这些冲击力会对某些称重传感器将产生破坏性的影响。


从调试方面

(1)首先使用尽可能重的叉车,停留在各个 称重传感器上方,依次调试各称重传感器输出信 号的一致性。

(2)再使用短轴距车辆或称“后八轮”车 辆在重载情况下,依次碾压各对称重传感器上 方处,特别是承载器搭接处,如果位置之间示值 差超出规定值,采用垫片调整间隙。

(3)检查各个称重传感器受力状况,对于受 力偏轻的称重传感器采用增减垫片的方法调整其 高度。

(4)检查调整各个称重传感器垂直状态。


—些问题和现象之所以不易寻找出原因,其根本在于产生问题的原因不是单一的,有些原因还是设计时考虑不足、制造工艺存在缺陷,而带来的先天性问题。所以分析问题时应该从源 寻找,特别是应该从理论上和设计上寻找。大的生产厂家对技术要求还是相对要高点,用的放心


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