上海奉賢100噸地磅出廠  182--5828--9622

一些問題隨著地磅載重量的增加，出現(xiàn)在大型地磅的使用中。劉九卿老師 在其編著的《電阻應(yīng)變式稱重傳感器》一書中，介紹了多種稱重傳感器的邊界條件問題。那 么，大型地磅是否也存在邊界條件的影響問題呢？這就是本文要探討的核心。

一、存在的問題

在GB1589-2004《道路車輛外廓尺寸、軸荷 及質(zhì)量限值》國家標(biāo)準(zhǔn)中，明確規(guī)定車輛最大允 許總質(zhì)量的最大限值為49t。但是隨著市場運(yùn)輸需 求不斷的提高，到目前為止，已經(jīng)有接近200t質(zhì) 量的車輛，隨之能夠稱量此類車輛的衡器也呼之 而出。這樣本來一些只有二三十噸載荷的支撐點(diǎn)， 也必須承擔(dān)近百噸的載荷。使得以往沒有什么問 題的結(jié)構(gòu)，也產(chǎn)生了匪夷所思的現(xiàn)象。

(一)偏載誤差比較大

按照JJG539-97《數(shù)字指示秤》計量檢定規(guī)程 所規(guī)定的偏載性能檢測方式，對于六個以上承載 點(diǎn)的衡器，使用Max/n-1的載荷依次對每個承載 點(diǎn)進(jìn)行偏載測試時，每個點(diǎn)的偏載誤差在允許范 圍之內(nèi)，然而當(dāng)使用大噸位短軸距汽車分別停于 承載器不同位置上時，其作用力方式明顯不同于 目前通用的偏載方式，使之誤差也明顯增大。

(二）卸載后地磅不能回復(fù)零點(diǎn)

當(dāng)大噸位短軸距汽車稱量結(jié)束離開承載器時， 有一些地磅的示值不能較快地回到零點(diǎn)，其中有 可能是與稱重傳感器的恢復(fù)力矩比較小有關(guān)，也 有可能是承載器及其連接件的剛性達(dá)不到規(guī)定的 指標(biāo)。

(三） 重載時稱量誤差增大

一個大型地磅（一般是指100t以上，當(dāng)其 承載器為三段式時，中間一段由四只稱重傳感器支 承，兩端分別搭在中間段上。當(dāng)50t之內(nèi)載荷的短 軸距車輛分別停于中間和兩端位置稱量時，稱量值 基本沒有差異。但是當(dāng)70t以上載荷車輛稱量時， 在中間位置稱量的量值明顯大于兩端位置稱量值 而且，軸載越是接近搭接處時，稱量誤差越大。

二、邊界條件的影響

為什么目前會出現(xiàn)以上的種種現(xiàn)象呢？經(jīng)過 近幾年的觀察和大量試驗，認(rèn)為原因主要是由于 制造者忽視了邊界條件影響所造成的。

彈性力學(xué)中，它研究彈性物體在外力和其他 外界因素作用下產(chǎn)生的變形和內(nèi)力，求解一個彈 性力學(xué)問題，就是設(shè)法確定彈性體中各點(diǎn)的位移、應(yīng)變和應(yīng)力共15個函數(shù)。從理論上講，只有15 個函數(shù)全部確定后，問題才算解決。對于力學(xué)問 題的求解，我們根據(jù)15個方程來求解那是相當(dāng)麻 煩的，但是經(jīng)過研究，得到滿足符合條件的應(yīng)力 邊界或是位移邊界，會更有利于我們問題的求解， 所以，我們解題時就相應(yīng)的可以根據(jù)實(shí)際情況來 應(yīng)用應(yīng)力解法或是位移解法來設(shè)定變量。邊界條 件分別為位移邊界條件和應(yīng)力邊界條件。比如， 基礎(chǔ)板太薄、基礎(chǔ)高度差大、混凝土強(qiáng)度不足、 混凝土充填不足、壓頭結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)剛度等都是屬 于位移邊界條件影響；而承載器焊接變形、承載 器連接處焊接變形等屬于應(yīng)力邊界條件影響。

(一）位移邊界條件影響

以前常規(guī)產(chǎn)品18m的承載器是三節(jié)臺板，自 從GB/T7723-2008標(biāo)準(zhǔn)對承載器相對變形量的控 制要求之后，由于稱重傳感器銷售價格與鋼材價 格的懸殊，不少制造商改為四節(jié)臺板予以應(yīng)對。 這樣就單塊臺板來講，其剛度是提高了，變形量 縮小了。這種設(shè)計，從表面上看是一種優(yōu)秀的設(shè) 計，但是其忽略了另一個方面的問題，即可靠性。 當(dāng)一個設(shè)備所采用的零部件越多，那么相對可靠 性就會下降。這里同時增加了一對搭接結(jié)構(gòu)、一 對基礎(chǔ)板、一對稱重傳感器，如果其中有一個部 件沒有被注意到，就有可能影響衡器的計量性能。

(1）對于由多塊臺板組成的承載器，其之間的 連接方法，也是設(shè)計者應(yīng)該注意的問題。為什么 一些產(chǎn)品在現(xiàn)場出現(xiàn)塌臺問題，就是因為該生產(chǎn) 單位在設(shè)計和制造過程中，沒有重視承載器搭接 板的技術(shù)。

一類搭接板的形式，靠鋼板先將承載器連接 起來，再將稱重傳感器支撐在鋼板的中間，如圖1 所示。

一類搭接頭的形式，是將主臺板由稱重傳感 器支承起來，靠搭接頭將副臺板支撐住。目前有 許多結(jié)構(gòu)采用這種方式，如圖2所示。

這些結(jié)構(gòu)設(shè)計時，除了應(yīng)注意各部位的焊接 強(qiáng)度外，還應(yīng)注意到與其相關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

在兩塊臺板之間搭接板的數(shù)量，一般采用兩 塊，因為如果連接的位置超過了兩處，就會出現(xiàn) 超靜定現(xiàn)象。超靜定現(xiàn)象的表現(xiàn)形式，就是汽車 衡在稱量過程中，稱量示值數(shù)據(jù)總是在不斷變化， 重復(fù)性很難保證。也就是說，由于衡器邊界條件 的不斷改變，其初始零點(diǎn)也在不停的改變，而初 始零點(diǎn)的改變就直接影響到地磅回零的問題。

(2）基礎(chǔ)板剛度不足或基礎(chǔ)板底部混凝土充填 不足等，也是產(chǎn)生位移邊界條件影響的原因。當(dāng) 重載車輛的重載軸壓到那個剛度差的基礎(chǔ)板上方 時，此點(diǎn)的稱量性能必然會產(chǎn)生較大誤差。

(3）稱重傳感器和壓頭的硬度不足時，一是會 產(chǎn)生一定的位移變形；二是會產(chǎn)生變形。位 移變形可能會影響的性能誤差，而變形則是 會影響稱重傳感器的恢復(fù)力矩，使地磅卸載后不 能盡快回到零點(diǎn)。

(4）結(jié)構(gòu)剛度是主要指大型地磅承載器的剛度。 對于使用砝碼測試時的均布載荷來講，可能1/300 左右的承載器也能通過稱量性能的檢定。但是此 類結(jié)構(gòu)的承載器不能滿足實(shí)際使用時的要求，在 很多情況下會被車輛壓塌；即使不被壓塌，也會 因為變形量較大影響到地磅的稱量性能。

上海奉賢100噸地磅出廠