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行業動態 

汽車衡秤臺的內部結構

2018-01-26

現在有許多使用者在選擇汽車衡的時候還會考慮到生產商提供的秤臺重量,并把這個數據作為一個招標的要求。結合實際使用分析,秤臺確實需要一定的重量以維持作業穩定性,但并不是越重越好,因為從計量的角度來看,需要的最佳效果是合適的量程和皮重配合,如果一臺80 t的秤在計量范圍以外就要承受70 t的非計量結構件重量,而需要稱量的物體只有1 t的話,那么最后的計量結果將非常不準確。

隨著各種加工方式的不斷改進,制造設備的不斷更新,設計理念的不斷優化,現在優秀的汽車衡秤體已經非常成熟地引入了橋梁設計理論,其實這兩者是有共性的,橋梁的作用也是承重,把秤臺兩端的傳感器簡化為橋墩,秤臺也就成為了一個簡易橋梁,橋墩中間的橋梁是由中空的U型鋼混結構梁組成的一個正交各向異性結構平臺,這種結構一般用于大跨度橋梁,其自身同時具備高負載和跨度重量輕的特點,同理,秤臺結構的演化方向也是如此,在充分保證計量精度所要求的單位撓度前提下,盡量降低自身重量,確保秤臺整體剛性和局部強度也就成為了各衡器制造商追逐的目標。但要兼顧這些并不容易, 除了需要制造商配置特殊加工設備外,更需要制造商要有與之相匹配的設計能力。這些特殊設備的購置需要占用大量流動資金,這對制造商的產業規模是一個考驗,而設計能力則要求制造商具備深厚的行業開發經驗和人力資源儲備。

采用了7根U型主梁的秤臺實際上比采用了8根槽鋼主梁的秤臺在秤臺橫向上的支撐筋板增加了6根,由于槽鋼上下翼板的寬度與秤臺寬度相比是非常有限的,對于秤臺面板的支撐只能等效成一塊比鋼板略厚的支撐筋板,當罐車或車輛車輪輾壓到槽鋼秤臺上時,車輪與秤臺面板的接觸為一個面,因受槽鋼截面特性限制,車輪與秤臺橫向接觸的大部分面板下部是沒有支撐筋板的,當車輪內壓較大時,這個問題更加突出,因為秤臺面板的局部壓強會因車輪與面板的接觸面積減小而增大,在這種情況下,秤臺面板再厚也無法在沒有下部筋板支撐的工況中長期堅持,對面板進行局部修復的諸多方法最后的效果都不好,主要原因是面板母材在使用中產生的內應力制約了施焊修補效果。

再來分析U型鋼對秤臺面板的支撐,因為面板下部的支撐筋板數量相對槽鋼秤臺增加了75%,當面板承載時,原來局部由1根筋板支撐的面板變成了1.75根,筋板對面板的有效支撐面積擴大了75%,這樣水泥罐車后軸每個雙胎承壓面板下的支撐筋板至少有3根(8根槽鋼主梁的秤臺只有2根,如果布局不合理,2根都達不到),使面板局部承壓能力明顯提高,這種結構是橋梁建造工藝在秤臺設計中的一個典型應用。

再來看秤臺整體剛性的問題,秤臺沿行車方向的長度與兩端的傳感器支點可在二維平面的撓度線計算中被簡化為一個簡支梁進行,其慣性矩參數取自秤臺橫截面計算的結果,通過這兩步計算可以確立定長秤臺所需要的高度(秤臺厚度)范圍。材料力學的平面計算只是一個初步估算,它可以選定主梁型材的高度,但不能直接確定面板的厚度和模擬水泥罐車軸載的變化范圍,計算時初選的軸載參數來自車輛的設計數據表和現場實測數據,這就對制造商的行業開發經驗和設計人員提出了較高要求,使用者在選擇制造商的時候要求他們提供這些初始計算數據應該是個不錯的選擇。

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