【摘 要】GB/T7723-2008《固定式電子衡器》國家標(biāo)準(zhǔn)自 2009 年 9 月 1 日實(shí)施了,其中在應(yīng)用 的適用性中,針對衡器地磅秤體提出相對變形量的測試要求,如何測試?是這次研究的內(nèi)容。 【關(guān)鍵詞】 大型地磅;地磅秤體;相對變形量測試 一、概述 GB/T7723-2008《固定式電子衡器》國家標(biāo)準(zhǔn)已于 2008 年 12 月 30 日發(fā)布,并要求于 2009 年 9 月 1 日實(shí)施,為此全國衡器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)是參照 2006 年新版《非自動號手冊",并且針對目前國內(nèi)該類產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用現(xiàn)狀,比對老標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了比較大的修訂。寫本 文章的宗旨,就是針對其中的"地磅秤體相對變形量測試"問題,談?wù)勅绾尾捎猛ㄓ玫姆椒ㄍ瓿蓽y試 工作。 二、標(biāo)準(zhǔn)要求 1、地磅秤體相對變形量控制要求 這是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的變化核心。目的就是要通過這次國家標(biāo)準(zhǔn)的修訂,來抑制一些企業(yè)在生產(chǎn)固定 式電子衡器時(shí)的不負(fù)責(zé)任的現(xiàn)象。因?yàn)橐坏┖馄鞒霈F(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(yù)。 衡器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合預(yù)期的使用目的。根據(jù) GB1589-2004《道路車輛外廓尺寸、軸載及質(zhì)量 限值》的規(guī)定,對于目前國內(nèi)正常使用的,最大秤量為 30t 至 150t 的大型衡器的地磅秤體相對變形 量按表中要求。
2、地磅秤體變形量測試 現(xiàn)場測試時(shí),首先查閱產(chǎn)品隨機(jī)文件,了解本產(chǎn)品在加載相應(yīng)重量載荷后的變形量值。然后使 用相應(yīng)重量的載荷加載至單節(jié)地磅秤體的中部,長度符合加載區(qū)域規(guī)定,寬度與地磅秤體同寬(見圖 1),
將置于單節(jié)地磅秤體中部的高度游標(biāo)尺或百分表測量出此時(shí)的單節(jié)地磅秤體的變形量,按單節(jié)地磅秤體的 尺寸計(jì)算出相對變形,應(yīng)符合上表的要求。 按照標(biāo)準(zhǔn)的要求,對于 30~40t、50~60t、80~100t、120~150t 規(guī)格的產(chǎn)品,應(yīng)該分別在其 單個(gè)地磅秤體的中間規(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(nèi)是 比較容易實(shí)現(xiàn)的,一是有眾多的砝碼,二是有較大的起重設(shè)備。但是,在安裝現(xiàn)場要想完成這項(xiàng)工 作就比較困難了,僅這個(gè)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)是給制造單位出了一個(gè)難題,是給制造單位和使用單位找麻煩。 大型衡器檢測面臨多個(gè)問題,其中最關(guān) 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(zhuǎn)運(yùn) 過程中存在有風(fēng)險(xiǎn)等。既然對于大型衡器性能檢測都面臨砝碼的數(shù)量問題,其地磅秤體相對變形量檢 測的載荷問題,怎么就成為是給制造單位找麻煩了呢? 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(zhǔn)確傳遞計(jì)量性能的困難而言,檢測地磅秤體相對變形量的載 荷是比較容易解決的。本標(biāo)準(zhǔn)中給出的圖示是使用砝碼,在地磅秤體中部按照規(guī)定局部集中堆放來測 試的。實(shí)際這個(gè)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(biāo)準(zhǔn)中將加載區(qū)間確定為 1.8m、 2.6m 和 3m。為了比較實(shí)際影響效果,在制定標(biāo)準(zhǔn)前,針對性的對幾種不同加載區(qū)域進(jìn)行了試驗(yàn)。 車輛的車輪作用于地磅秤體上,是一種典型的多點(diǎn)集中加載模式;而將砝碼放置在地磅秤體一定長 度和寬度范圍內(nèi),是一種區(qū)域集中加載模式。這兩種加載模式是否可以達(dá)到相同的效果呢? 1、多點(diǎn)集中加載與局部集中加載比較 (1)兩點(diǎn)集中載荷 結(jié)構(gòu)特點(diǎn):地磅秤體尺寸為 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地磅秤體 上,可能會有一定的超載量。我們在計(jì)算時(shí)加上加上 130%的沖擊載荷系數(shù)。 P=25t130%=32.5t 撓度計(jì)算: 當(dāng)承重臺結(jié)構(gòu)的截面軸慣性矩J為 210504cm 時(shí),當(dāng)后排兩軸停留在一塊承重臺中部時(shí),查《機(jī) 械設(shè)計(jì)手冊》"受靜載荷梁的內(nèi)力及變位計(jì)算公式"中,簡支梁的撓度為:
其中: P ——軸載荷; a ——加載點(diǎn)距支撐點(diǎn)距離; l ——兩支撐點(diǎn)間距; (2)局部集中載荷 將以上兩點(diǎn)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(cè)也 是重量影響區(qū),砝碼集中放置區(qū)為 2.6m 長,3.4m 寬的地磅秤體中部,三段地磅秤體自重為 15.84t 時(shí), 局部單位長度上載荷 q =258.8kg/cm,查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》"受靜載荷梁的內(nèi)力及變位計(jì)算公式"中, 簡支梁的撓度為:
其中: q ——局部單位長度上的平均載荷; c ——局部單位長度 l ——單節(jié)地磅秤體兩支撐點(diǎn)間距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(yīng)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(diào)試),對其后軸(軸組)進(jìn)行稱量,具體位置見圖 5(a)、(b)所示。
然后將經(jīng)過稱量的車輛,開至需要檢測的地磅秤體上方,并且將其后軸(軸組)壓在地磅秤體中間 部位(注意其它輪軸不得壓在該地磅秤體上),具體位置見圖 6(a)、(b)所示。 3、重心轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移的問題。 (1)由于通道與地磅秤體不可能完全在一個(gè)平面上,當(dāng)裝載重物的車輛只有局部壓載在地磅秤體 上,其他部分停留在兩側(cè)通道上時(shí); (2)車輛上的重物在車輛開動時(shí),總是會發(fā)生或多或少的移動; (3)車輛軸與車橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定。 為了減少重心轉(zhuǎn)移的影響問題,第一,一定需要注意地磅秤體兩端的通道,必須有足夠長,且平 直度與地磅秤體在一個(gè)平面上;第二,車輛上的物品應(yīng)該盡量避免產(chǎn)生水平移動。 四、說明 1、相對變形量 由于地磅秤體在制造過程中,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(biāo)準(zhǔn)中要求的是測量地磅秤體的相對變形量,僅是用于驗(yàn)證制造 單位所提供隨機(jī)文件中撓度(剛度)指標(biāo)。 2、重量差異問題 采用替代法測試時(shí),必然會因?yàn)椴煌?STRONG>衡器之間的使用產(chǎn)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(zhuǎn)移產(chǎn)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(yán)格到規(guī)定值。 3、超出本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最大秤量的產(chǎn)品 在本標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)品,如何進(jìn)行 地磅秤體相對變形量的測試,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(chǎn)品的參數(shù)。