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新型SCS-100Ⅱ型地磅秤臺的優(yōu)化設(shè)計與應(yīng)用
隨著鞍鋼生產(chǎn)發(fā)展,由鐵路運輸?shù)呢?/span> 物,越來越多地轉(zhuǎn)為汽車運輸,額定稱量不4廣大, 由噸位30t發(fā)展到現(xiàn)在的100t:然而地磅的 臺面也逐漸加長、加寬,這樣往往會出現(xiàn)偏載過多、 受力點不均勻等現(xiàn)象,造成秤臺傾翻、變形,而且汽 車上秤臺打滑、安裝維護也不方便等問題得不到解 決為了徹底解決這些問題,我們鞍鋼新鋼鐵公司 計量廠對地磅的秤臺進行優(yōu)化設(shè)計,研制了 由工字鋼組成箱式型結(jié)構(gòu)三節(jié)柔性連接的18 x , 3. 4ni秤臺的SCS - 100 n型地磅,在鞍鋼廣 泛應(yīng)用,其效果良好,穩(wěn)定性強,并一次檢定合格, 達到國家精度in級的計量標(biāo)準(zhǔn),為地磅的設(shè) 計研究、應(yīng)用提供可靠的理論依據(jù)。
一、概述
地磅是一種大型的電子平臺秤,被 稱量的汽車載重貨物置于秤臺上,在重力作用 下,秤臺將重力傳遞給稱重傳感器,將重量信號 轉(zhuǎn)換成電信號,經(jīng)過儀表的前置放大、濾波后, 進行A/D轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)成數(shù)字量顯示,并經(jīng)單片機 進行數(shù)字處理,對稱重數(shù)據(jù)分類顯示、存儲、打 印,經(jīng)微機網(wǎng)絡(luò)送至各個管理部門。然而,秤臺 又是地磅的重要傳力機構(gòu),秤臺設(shè)計的 好壞將直接影響地磅的長期穩(wěn)定性。以前,在地磅受力點上方的秤臺臺 面留有活蓋,秤臺的寬度達到4. 5m,使用中安 裝維護不方便,秤臺結(jié)構(gòu)單薄,臺面的活蓋板受 力彎曲造成計量誤差增大。出現(xiàn)偏載過多,受力 點靠里、不均勻等現(xiàn)象,而且多節(jié)秤臺球式搭接 易造成秤臺傾翻變形,尤其冬季冰雪天氣,汽車 上秤臺打滑。
根據(jù)這些問題的出現(xiàn),我們鞍鋼新鋼鐵公 司計量廠召開了現(xiàn)場技術(shù)研究分析會,工程設(shè) 計人員結(jié)合現(xiàn)場工人、維護人員所提出的合理 化建議,對以前的電子汽車衡進行了認真剖析, 重新分析了秤臺的受力情況、結(jié)核找出了 維護不方便,安裝費時費力,臺面容易翹起,稱 重傳感器受力點靠近中心容易造成傾翻等問 題。并且通過分析指出了該類秤建設(shè)有走向誤 區(qū)的傾向,即車越重越寬,車就越容易產(chǎn)生側(cè)滑、傾翻,也就越要加寬、加重秤臺的錯誤方向。如 果這樣去考慮問題,隨著loot載重汽車的稱量,勢 必使得秤體安全系數(shù)必須增大,秤體越來越寬。因 此我們必須放棄這種構(gòu)思,跳出怪圈,從根本上解 決問題。首先解決秤臺防滑問題,避免重車在雨天、 冰雪天氣時在秤臺上側(cè)滑,在秤臺臺面設(shè)置花紋 板,自然也就不用怕掉下來而加大杯 臺寬度,如此設(shè)計新型秤臺只有
4m寬度;其次是讓稱重傳感器受 力點縱向橫向外移,即安裝維護方 便,又能防止車輛在秤臺上發(fā)生傾 翻;再次是取消秤臺臺面的活蓋板,避免受力彎曲 而造成計量誤差。由此我們進行了秤臺優(yōu)化設(shè)計并 研制、生產(chǎn)了由工字鋼組成箱式型結(jié)構(gòu)三節(jié)柔性連 接的18 x 3. 4m新型秤臺的SCS- 100II型電子汽車 衡,使問題得到了徹底解決。
二、新型秤臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計
1、秤臺設(shè)計的基本要求
秤臺設(shè)計必須滿足秤的使用精度、安裝維護方 便,因此它應(yīng)滿足如下要求:
(1)汽車以不超過5km/h的速度平穩(wěn)上衡。
(2)秤臺兩端直線段長度應(yīng)大于秤臺長度的 1/2,坡度小于1/10。
為了檢修、維護方便以及平穩(wěn)上衡,兩側(cè)引路 的長度10 ~ 15m,完全符合大于秤臺長度的1/2,坡 度小于1/10的要求。
(3)地磅的秤臺是支撐在四個或多個 稱重傳感器受力點上,屬于靜不定支撐方式。作用 力必須垂直地施加于稱重傳感器上,避免產(chǎn)生水平 分力。為了使秤臺在受水平力影響產(chǎn)生縱橫向擺動 后能重新回到直立的靜止位置,秤臺兩端與引路之 間留有lOrnm的間隙,在稱重過程中不得靠擦。秤臺 與引路高差不應(yīng)大于5mm,縱橫限位與秤臺之間保 持3mm的間隙。
(4)為了安裝方便,使稱重傳感器上下始終保 持垂直狀態(tài),在稱重傳感器底部設(shè)計了調(diào)板和底 座。調(diào)板和底座的四角加工了相互交叉的長圓孔, 可以前后左右移動,使稱重傳感器上下保持垂直位 置后再進行固定。
(5)秤臺結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠,秤臺臺板要平整,無 凹凸不平現(xiàn)象。
(6)稱重梁在最大安全載荷下不得發(fā)生永久變形,其微小彎曲不得影響秤的計量性能。
秤臺設(shè)計重點應(yīng)放在保持秤臺的長期穩(wěn)定性和 減少臺面系統(tǒng)在傳力時的摩擦阻力,確保稱重傳感 器的定位,減少和克服稱重傳感器可能承受的偏載 和水平分力。
2、秤臺的結(jié)構(gòu)和布置
scs-100型地磅的秤臺是由三節(jié)(其 中兩端各節(jié)秤臺相同)秤臺組成的,使用八只稱重傳 感器。安裝時,先將兩端的秤臺分別放入四只稱重 傳感器,然后將中間枰臺搭接在兩端的秤臺上,用四 個圓錐形的銷軸分別插入端秤臺和中秤臺搭接孔中 緊配合固定,形成三節(jié)柔性連接的整體秤臺(如圖所 示)。
我們采用由兩組箱式型320工字鋼(每組3根 320工字鋼)組成的主梁和兩組箱式型160工字鋼 (每組2根160工字鋼)組成的副梁及15道320工 字鋼(160工字鋼)橫梁組成的三節(jié)柔性連接的整體 秤臺框架。秤臺臺面采用lOrnm厚的鋼板,又在秤臺 面板的兩道行車線處焊接6mm厚、寬1000mm的人 字形花紋板用于防滑。稱重傳感器受力點放人副梁 的縱向兩邊(稱重傳感器受力點盡量靠外),同時四 個縱向限位分別布置在整體秤臺的外側(cè),四個橫向 限位分別布置在整體秤臺橫向兩側(cè)副梁的底部(靠 近整體秤臺縱向兩端稱重傳感器部位),使整體秤臺 前后左右四個方位得到了控制,減少了秤體的位移, 使秤體承受的載荷能夠準(zhǔn)確地傳遞給稱重傳感器。 車輪的受力點在主梁的位置,整體秤臺采取連續(xù)焊 接方式。