淺談電子秤秤體
本文從8個(gè)方面對(duì)汽車衡、軌道衡、生產(chǎn)線鋼卷秤等冶金企業(yè)貿(mào)易結(jié)算用大型電子秤秤體進(jìn)行了分析論述,供同行們參考。
秤體是電子秤的主要部件,要求它能將承受的重量準(zhǔn)確地傳遞給稱重傳感器。在此,我粗淺談一下 對(duì)電子秤秤體的認(rèn)識(shí)。
1.秤體具有足夠的剛度、強(qiáng)度
一般要求秤體剛性指標(biāo)(1/f) : 1/1200 ~ 1/2000; 強(qiáng)度要求:使用中不允許開(kāi)焊、斷裂,安全系數(shù)為 2.5。
2.秤體具有自動(dòng)復(fù)位性
當(dāng)采用橋式傳感器時(shí),秤體的自動(dòng)復(fù)位性體現(xiàn) 在鋼球上;當(dāng)采用柱式傳感器時(shí)’秤體的自動(dòng)復(fù)位性 體現(xiàn)在傳感器端部的圓弧面上,當(dāng)采用懸臂梁傳感 器時(shí),秤體的自動(dòng)復(fù)位性體現(xiàn)在“不倒翁”的圓弧面 上。所以,秤體限位間隙的大小,要在自動(dòng)復(fù)位性范 圍以內(nèi)。
3.秤體具有熱膨脹性
當(dāng)溫度為20 ~ 1001時(shí),碳鋼的線膨脹系數(shù) a=10.6 x 10-6 ~ 12.2 x 10-6 我們?nèi)≈虚g值,a=11.4 x 10-6由此可知,熱膨脹只發(fā)生在我國(guó)的夏季。根據(jù) 公式:
秤體熱膨脹長(zhǎng)度=線膨脹系數(shù)x秤體長(zhǎng)度x (當(dāng)時(shí)溫度-20)
所以,要根據(jù)氣候溫度不同,來(lái)調(diào)整限位間隙。
4.秤體受力分析
四支點(diǎn)電子秤是電子秤中最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu),特別是在 大型電子秤中尤為常見(jiàn)。由力學(xué)觀點(diǎn)看,只要物體的 重心處于支持該物體三支點(diǎn)之內(nèi),物體就處于穩(wěn)定 狀態(tài)。根據(jù)力學(xué)原理,四支點(diǎn)物體處于“靜不定”狀 態(tài),在不知道一些附加條件下’是不能計(jì)算出四支點(diǎn) 在“平衡”狀態(tài)下受力的大小。
5.秤體要很"軟”地傳力 對(duì)冶金企業(yè)大型電子秤來(lái)說(shuō)’秤體一般是型鋼、鋼 板焊接或螺栓連接的箱形框架半剛性結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu) 中,要消除影響稱量物重力傳遞的有害變形(如:翹 起、拗勁)和內(nèi)應(yīng)力。要求秤體能很“軟”地將承受的 重量準(zhǔn)確地傳遞給稱重傳感器。
6.稱重過(guò)程遵循能量守恒定律 以材料力學(xué)的觀點(diǎn)’變形固體處于彈性階段時(shí), 可看成為彈性體。彈性體在外力作用下產(chǎn)生變形時(shí), 其內(nèi)部將儲(chǔ)存的能量,外力撤除時(shí),變形消失,能量 也同時(shí)釋放出來(lái)。伴隨彈性變形而儲(chǔ)存的能量稱之 為變形能。
稱重過(guò)程中’能量守恒定律方程為:
稱量物的重力勢(shì)能=秤體變形能+傳感器彈 性應(yīng)變片的變形能
準(zhǔn)確的稱重要求是秤體變形能等于零。即秤體 有足夠的強(qiáng)度、剛度,保證在稱重過(guò)程中不變形。所 以,一定要調(diào)整好傳感器受力,不允許傳感器有懸空 現(xiàn)象。
7.秤體的最大撓度方程
秤體產(chǎn)生的變形主要是彎曲變形,所以,我們可 以把秤體看作材料力學(xué)中的簡(jiǎn)支梁(如圖),產(chǎn)生的 最大撓度方程為:
7.1各類鋼材的彈性模量E變化不大,減少撓 曲變形,采用高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)鋼是不經(jīng)濟(jì)的。
7.2撓度Y與跨度L的三次方L3成正比。所 以在可能條件下,盡量減少梁的跨度L是提高其抗 彎剛度的最有效措施。
7.3當(dāng)秤體截面為矩形時(shí),撓度Y與秤臺(tái)板厚 度h的三次方h3成反比,所以,在可能的條件下,盡 量增大秤臺(tái)板的厚度h是提高其抗彎剛度的最有效 措施。
7.4當(dāng)秤體截面為矩形時(shí),采取增加筋板的辦 法,增大慣矩I,來(lái)減少秤體的撓度Y,也是一種行之 有效的辦法。如圖這種方法,在進(jìn)口生產(chǎn)線鋼卷秤秤體改造時(shí)經(jīng) 常使用。
8.秤體限位裝置安裝位置
秤體的縱、橫向限位裝置,一般應(yīng)安裝在秤體上 半部。