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对地磅试验中“预加载”要求的理解

时间:2018-10-31 10:27 来源:http://www.shslcz.com/ 点击数:

 

任何机械结构经过加工之后,都产生一定程度的加工应力;安装过程中各个 零部件之间都会存在一定的间隙,即使对螺栓加了预紧力;特别是装配环境没有达到工艺要 求的条件时。检定工作之前施加一定的预加载荷,是一种保证衡器产品能够顺利完成检定的 有效方法。

一、引言

这个问题在采用国际建议之前,我国的相关 检定规程中已经有了规定。就是使用载重汽车往 返通过承载器不少于三次,检查秤的安装质量是 否符合技术要求。

自从于1992年国际法制计量组织将R3 R28R74三个国际建议合并为一个R76国际建议 以来,在试验方法中增加了 “预加载要求:在 每次称量试验前,衡器应预加载到最大秤量 Max 次,或是最大安全载荷Uni

R60《称重传感器》&000版国际建议也是 要求:对称重传感器预加最大试验载荷Dmi 次,每次加载后恢复到最小试验载荷Dmn ,等待 5min

二、目的

在过去机械衡器时代称量值是依靠刀子、 刀承、吊环、杠杆、支座等部件传递。

从外观来看,这些结构件可能存在加工质量 问题和安装质量问题比如:零件的加工毛刺等 问题,零件之间的接触面形状问题等等。

从内在来看,任何机械结构经过加工之后 都会产生一定程度的加工应力,这个加工不论是 冷加工还是热加工。承载器由于采用螺栓将各 种型钢结构连接在一起的,没有焊接应力的影响 问题,主要是集中在各级杠杆的铸造所产生的应 力影响。

进入电子衡器时代后加工应力影响主要集 中在承载器这个结构上了。衡器的承载器不论是 采用型钢结构的,还是采用U型梁结构的,都会 不同程度地产生热加工产生的应力。

安装称重传感器的工作平面与多块承载器连 接处等结构,这些结构的尺寸和外形都会受到焊 接加工带来的内应力而产生变形,如果解决不好 必然会给衡器产品的计量性能带来不确定性。理 论上讲焊接加工结束之后应该及时进行应力均化处理可以有效减少内应力释放带来的结构变 形问题,而安装结束后的预加载也是一种减少内 应力影响量的补救方法。

减少接触间隙

无论是机械衡器,还是电子衡器,在台产 品刚刚安装结束后,许多部件的接触面都存在大 小不等的间隙,这些间隙可能会给产品性能带来 误差的不确定性。通过预加载荷的加压,可以有 效的减少接触间隙。这个如同新汽车需要磨合 样,新汽车通过磨合是保证发动机缸体与活塞 的活动间隙,是各部的螺钉安装力矩的调整。

二减少承载器的应力集中

目前大型衡器的承载器大部分都是焊接结构 的。在焊接过程中会存在大小不等的热加工应力, 对于重要的结构件需要进行时效处理,由于承载 器的结构是平板型的,其刚度又不是太强, 不需要进行特殊的时效处理,只要通过简单反复 加载,就能基本上达到应力均化的作用。

时效处理

任何加工过程都会产生加工应力,目前大型 衡器的承载器都是采用焊接加工,而焊接加工所 产生的应力,需要通过时效处理的方法进行均化。

时效处理方法包括:加热时效、自然时效、 过负荷时效、深冷时效、敲击时效、表面喷砂时 效、振动时效等,而冶金机械、化工机械、机床 制造等行业已经将振动时效处理方法写入制造标 准中。

三、效果

汽车衡

在八十年代中期,我们刚刚生产电子汽车衡 时,是种桥式结构的承载器。采用两根主梁作 为主要的承载梁,多块承重板是采用螺栓固定在 主梁的底部的,四只称重传感器支撑主梁传递桥 式承载器的载荷。这种承载器虽然也是种超静 定结构,由于各个连接部位是螺栓固定的,本身 依然存在定的缓冲,所以不会产生较大的变形 情况。如图1所示。

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但是到了 2000年代之后,大量的汽车衡采用 了焊接结构,由于没有合理安排焊接顺序,使得 结构内部存在了大量的焊接应力。这种应力只要 受到外力作用例如运输过程中的颠簸,就会释 放出来,使得承载器结构发生变形,主要表现在 多段结构的搭接部位不能平整地接触。当比较重 的载荷作用在此处部位时,使得称量性能发生 定的改变,载荷越接近接缝时性能改变越大。如  2 所示。

二自动轨道衡

自动轨道衡的承载器目前基本上是采用“箱式梁结构,这种结构都是采用焊接加工完成的。 这种结构的部件即使进行了焊接顺序安排,也不 可避免内部产生大量的焊接应力。最好的解决方 法就是焊接结束之后30min之内,使用振动时效 设备对部件进行处理,当然也不排除使用自然时 效方法,自然时效就是必须放置时间比较长 (大约半年至年左右。如图3所示。

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在九十年代我们在制造第台自动轨道衡时, 由于在制造过程中,没有对承载器进行焊接的承载器时效处理,为了保证产品在使用现场的型式 评价试验,保证今后的正常使用。我们只好采用 了一种最笨的处理方法,就是在现场租用机车反复 碾压承载器。机车在承载器上每往返一次,就对纵 横向限位进行一次调整如果不及时调整,将会出 现称重传感器倾覆,导致承载器倾斜的严重事仲, 刚刚开始时,一端的限位机构极其松懈,而另一端 的限位机构紧绷绷的。就这样通过两天多的反复调 整,承载器中的焊接造成的内应力基本达到均化, 两端的纵横向限位机构就能保持在正常状态了。在 以后与自动轨道衡的服务人员交流时,他们反映使 用中的产品比新产品容易调试,就是使用中产品的 内应力已经均化这个道理。

当然,如果轨道衡的承载器制造过程时如果 及时进行了时效处理,安装之后只要让检衡车往 返碾压几次就可以检定轨道衡的计量性能了。

四、注意事项

()预加载之前必须保证限位装置处于有效 位置,防止车辆上下时承载器发生倾斜。

()预加载时应该尽可能让静态衡器的承载 器处于晃动状态,这样可以使得承载器与称重传 感器接触部位能够得到进一步的相对位移。而动 态衡器的承载器必须处于静止状态,这时称重传感器必须处于垂直,当调整限位时,一定要注意 称重传感器的安装状态处于垂直.