汽车衡秤台的内部结构_广东省山和称重系统有限公司

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汽车衡秤台的内部结构

2018-01-26

现在有许多使用者在选择汽车衡的时候还会考虑到生产商提供的秤台重量,并把这个数据作为一个招标的要求。结合实际使用分析,秤台确实需要一定的重量以维持作业稳定性,但并不是越重越好,因为从计量的角度来看,需要的最佳效果是合适的量程和皮重配合,如果一台80 t的秤在计量范围以外就要承受70 t的非计量结构件重量,而需要称量的物体只有1 t的话,那么最后的计量结果将非常不准确。

随着各种加工方式的不断改进,制造设备的不断更新,设计理念的不断优化,现在优秀的汽车衡秤体已经非常成熟地引入了桥梁设计理论,其实这两者是有共性的,桥梁的作用也是承重,把秤台两端的传感器简化为桥墩,秤台也就成为了一个简易桥梁,桥墩中间的桥梁是由中空的U型钢混结构梁组成的一个正交各向异性结构平台,这种结构一般用于大跨度桥梁,其自身同时具备高负载和跨度重量轻的特点,同理,秤台结构的演化方向也是如此,在充分保证计量精度所要求的单位挠度前提下,尽量降低自身重量,确保秤台整体刚性和局部强度也就成为了各衡器制造商追逐的目标。但要兼顾这些并不容易, 除了需要制造商配置特殊加工设备外,更需要制造商要有与之相匹配的设计能力。这些特殊设备的购置需要占用大量流动资金,这对制造商的产业规模是一个考验,而设计能力则要求制造商具备深厚的行业开发经验和人力资源储备。

采用了7根U型主梁的秤台实际上比采用了8根槽钢主梁的秤台在秤台横向上的支撑筋板增加了6根,由于槽钢上下翼板的宽度与秤台宽度相比是非常有限的,对于秤台面板的支撑只能等效成一块比钢板略厚的支撑筋板,当罐车或车辆车轮辗压到槽钢秤台上时,车轮与秤台面板的接触为一个面,因受槽钢截面特性限制,车轮与秤台横向接触的大部分面板下部是没有支撑筋板的,当车轮内压较大时,这个问题更加突出,因为秤台面板的局部压强会因车轮与面板的接触面积减小而增大,在这种情况下,秤台面板再厚也无法在没有下部筋板支撑的工况中长期坚持,对面板进行局部修复的诸多方法最后的效果都不好,主要原因是面板母材在使用中产生的内应力制约了施焊修补效果。

再来分析U型钢对秤台面板的支撑,因为面板下部的支撑筋板数量相对槽钢秤台增加了75%,当面板承载时,原来局部由1根筋板支撑的面板变成了1.75根,筋板对面板的有效支撑面积扩大了75%,这样水泥罐车后轴每个双胎承压面板下的支撑筋板至少有3根(8根槽钢主梁的秤台只有2根,如果布局不合理,2根都达不到),使面板局部承压能力明显提高,这种结构是桥梁建造工艺在秤台设计中的一个典型应用。

再来看秤台整体刚性的问题,秤台沿行车方向的长度与两端的传感器支点可在二维平面的挠度线计算中被简化为一个简支梁进行,其惯性矩参数取自秤台横截面计算的结果,通过这两步计算可以确立定长秤台所需要的高度(秤台厚度)范围。材料力学的平面计算只是一个初步估算,它可以选定主梁型材的高度,但不能直接确定面板的厚度和模拟水泥罐车轴载的变化范围,计算时初选的轴载参数来自车辆的设计数据表和现场实测数据,这就对制造商的行业开发经验和设计人员提出了较高要求,使用者在选择制造商的时候要求他们提供这些初始计算数据应该是个不错的选择。

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