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據(jù)上海恭航稱重設備有限公司(www)技術部稱檢測大型衡器面臨多個問題,其中最關鍵的是,在使用現(xiàn)場檢定所需的數(shù)量巨大的砝碼無法解決;二是即使有眾多砝碼,在較長距離轉運過程中存在有風險和經(jīng)濟成本等。下面針對其中的衡器承載器相對變形量測試”問題,談談如何采用通用的方法完成測試工作。.ghscale.com
其實,GB/T7723-2008《固定式電子衡器》國家標準已于2008年12月30日發(fā)布,并要求于2009年9月1日實施,為此全國衡器標準化技術委員會已于2010年1月17日在上海組織了首次全國性的宣貫會。本標準是參照2006年新版《非自動衡器》國際建議,以及美國標準技術研究所(NIST)“44號手冊”,并且針對目前國內該類產品的生產和使用現(xiàn)狀,比對老標準進行了比較大的修訂。
二、標準要求
1、衡器承載器相對變形量控制要求
這是這個標準的變化核心。目的就是要通過這次國家標準的修訂,來抑制一些企業(yè)在生產固定式電子衡器時的不負責任的現(xiàn)象。因為一旦衡器出現(xiàn)問題,不單單損害了使用單位的利益,而也損害了制造單位的利益和信譽。
衡器的結構設計應符合預期的使用目的。根據(jù)GB1589-2004《道路車輛外廓尺寸、軸載及質量限值》的規(guī)定,對于目前國內正常使用的,最大秤量為30t至150t的大型衡器的衡器承載器相對變形量按表中要求。
衡器承載器的最大相對變形
2、衡器承載器變形量測試
現(xiàn)場測試時,首先查閱產品隨機文件,了解本產品在加載相應重量載荷后的變形量值。然后使 用相應重量的載荷加載至單節(jié)衡器承載器的中部,長度符合加載區(qū)域規(guī)定,寬度與衡器承載器同寬,將置于單節(jié)衡器承載器中部的高度游標尺或百分表測量出此時的單節(jié)衡器承載器的變形量,按單節(jié)衡器承載器的尺寸計算出相對變形,應符合上表的要求。
按照標準的要求,對于30~40t、50~60t、80~100t、120~150t規(guī)格的產品,應該分別在其單個衡器承載器的中間規(guī)定部位加載15t、26t、40t、50t的載荷。這些載荷的加載,在制造單位內是比較容易實現(xiàn)的,一是有眾多的砝碼,二是有較大的起重設備。但是,在安裝現(xiàn)場要想完成這項工作就比較困難了,僅這個幾十噸的載荷,就不好尋找,更不要說迅速的完成加載工作了。所以有人講,起草這個標準是給制造單位出了一個難題,是給制造單位和使用單位找麻煩。
三、替代法
俗話講,辦法總比困難多。
相對于缺乏數(shù)量巨大的砝碼,不能準確傳遞計量性能的困難而言,檢測衡器承載器相對變形量的載荷是比較容易解決的。本標準中給出的圖示是使用砝碼,在衡器承載器中部按照規(guī)定局部集中堆放來測試的。實際這個堆放區(qū)間是按照車輛軸(軸組)的加載情況換算的。一般車輛的軸距在1.1m~1.8m之間,其中三軸的間距為2.2m左右,再加上可能影響的區(qū)域,所以在標準中將加載區(qū)間確定為1.8m、2.6m和3m。為了比較實際影響效果,在制定標準前,針對性的對幾種不同加載區(qū)域進行了試驗!
車輛的車輪作用于衡器承載器上,是一種典型的多點集中加載模式;而將砝碼放置在衡器承載器一定長度和寬度范圍內,是一種區(qū)域集中加載模式。這兩種加載模式是否可以達到相同的效果呢?
1、多點集中加載與局部集中加載比較
(1)兩點集中載荷
結構特點:衡器承載器尺寸為18m×3.4m,采用8只稱重傳感器,三段臺面,最大跨距為6m。
例如一輛半掛車輛,按后排兩軸分配,每軸荷重為25t?紤]到車輛在一定速度下開到衡器承載器上,可能會有一定的超載量。我們在計算時加上加上130%的沖擊載荷系數(shù)! P=25t130%=32.5t×
撓度計算:
當承重臺結構的截面軸慣性矩J為210504cm4時,當后排兩軸停留在一塊承重臺中部時,查《機械設計手冊》“受靜載荷梁的內力及變位計算公式”中,簡支梁的撓度為:()22max4324α--=EJPalf
其中:——軸載荷; P
——加載點距支撐點距離; a
l——兩支撐點間距;
α——39.0600235==cmcmla
E——彈性模量
——截面軸慣性矩;J()()()cmcmcmkgcmcmtEJPalf65.039.043210504/100.2246002355.3243242426222max=×-×××××= - =α
剛度為:923160065.0max==cmcml
(2)局部集中載荷
將以上兩點集中載荷換算成局部集中載荷模式,為最大秤量32.5t×2=65t,考慮到軸兩外側也是重量影響區(qū),砝碼集中放置區(qū)為2.6m長,3.4m寬的衡器承載器中部,三段 衡器承載器自重為15.84t時,局部單位長度上載荷q=258.8kg/cm,查《機械設計手冊》“受靜載荷梁的內力及變位計算公式”中,簡支梁的撓度為:()323max4-8384γγ+=EJqclf
(3)其中:——局部單位長度上的平均載荷; q
——局部單位長度
——單節(jié)衡器承載器兩支撐點間距; l
γ——c260cm==0l600cm<br> E——彈性模量
——截面軸慣性矩J ()()323max624258.8kg/cm260cm600cmf840.430.430.66cm384210kg/cm210504cm××= -×××× 剛度為:0.66cm1600cm909=
2、替代法
通過以上兩種不同加載方式的比較,我們是否可以這樣操作! 首先將裝有載荷的車輛,載荷應盡量集中在后軸(軸組)上方,在已經(jīng)檢定的汽車衡上(或者在需測試的衡器,經(jīng)初步調試),對其后軸(軸組)進行稱量. 然后將經(jīng)過稱量的車輛,開至需要檢測的衡器承載器上方,并且將其后軸(軸組)壓在衡器承載器中間部位(注意其它輪軸不得壓在該衡器承載器上),具體位置見圖6(a)、(b)所示!D6 (a)多軸車輛測試位置示意圖 圖6 (b)單軸車輛測試位置示意圖
3、重心轉移問題
采用這種車輛替代固定載荷的測試方法,必然存在重心轉移的問題。
(1)由于通道與衡器承載器不可能完全在一個平面上,當裝載重物的車輛只有局部壓載在衡器承載器上,其他部分停留在兩側通道上時
(2)車輛上的重物在車輛開動時,總是會發(fā)生或多或少的移動;
(3)車輛軸與車橋的結構特點所決定! 榱藴p少重心轉移的影響問題,第一,一定需要注意衡器承載器兩端的通道,必須有足夠長,且平直度與衡器承載器在一個平面上;第二,車輛上的物品應該盡量避免產生水平移動。
四、說明
1、相對變形量
由于衡器承載器在制造過程中,即使是采用相同的材料、相同的圖紙、相同的加工工藝,也不可能 保證其相對變形量完全一致。所以,標準中要求的是測量衡器承載器的相對變形量,僅是用于驗證制造單位所提供隨機文件中撓度(剛度)指標。
2、重量差異問題 采用替代法測試時,必然會因為不同衡器之間的使用產生誤差,這些誤差有可能是衡器固有誤差,也有可能是重心轉移產生的誤差,也有可能是物品的含水量變化引起的誤差。但是,由于這種測試是一種相對量的檢測,不需要嚴格到規(guī)定值。
3、超出本標準規(guī)定最大秤量的產品 在本標準中只包括了30~150t規(guī)格的固定式電子衡器,對于超出150t規(guī)格的產品,如何進行衡器承載器相對變形量的測試,也可以采用以上方式測試,只是其選擇的檢測載荷和加載區(qū)域,可以參考150t規(guī)格產品的參數(shù)。文章關鍵詞 衡器 衡器承載器 地磅秤體 相對變形量測試
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