國內(nèi)外電子衡器結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與應(yīng)用分析（下）
德國 PAT 公司彎曲型稱重板結(jié)構(gòu)及安裝圖剪切和彎曲型稱重板式軸重秤的主要特點(diǎn)是：
（1）承載器、支撐、稱重傳感器合三為一，形成一個(gè)集成化的整體結(jié)構(gòu)，剪切型稱重板采用硬鋁合金制造，彎曲型稱重板采用塑料模具鋼制造，體現(xiàn)了承載器結(jié)構(gòu)緊湊、高度低、重量輕的發(fā)展方向，一般高度為 2.5cm 左右。尺寸為 175cm×50.8cm×2.3cm 和 125cm×50.8cm×2.3cm 的彎曲型稱重板的重量分別為 114kg 和 81kg；硬鋁合金剪切型稱重板的重量只有 30kg 左右。
（2）剪切型、彎曲型稱重板本身就是一個(gè)大型板式稱重傳感器，完全按照稱重傳感器制造工藝進(jìn)行粘貼電阻應(yīng)變計(jì)、布線組橋、電路補(bǔ)償與調(diào)整。為適應(yīng)較為惡劣的工作環(huán)境，采用多層密封技術(shù)，即在長(zhǎng)盲槽內(nèi)實(shí)施聚氨酯灌封膠密封后，再將整個(gè)稱重板進(jìn)行硫化橡膠密封，具有極高的防潮、防水、防鹽霧、防腐蝕、防凍能力。
（3）通過合理選擇粘貼電阻應(yīng)變計(jì)位置，布線組橋、偏心載荷調(diào)整，提高了稱重板抗偏心載荷能力。
（4）由于稱重板為集成化結(jié)構(gòu)，無任何活動(dòng)環(huán)節(jié)和相互摩擦部件，抗振動(dòng)、沖擊能力強(qiáng)，減少了動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí)由各種諧波組成的動(dòng)態(tài)分量，工作可靠性高、穩(wěn)定性好。 3．集成化稱重鉤集成化稱重鉤型電子吊秤，是將傳統(tǒng)電子吊秤的吊環(huán)、秤體、稱重傳感器和吊鉤合四為一，形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。即在單剪切梁型稱重傳感器的兩端，分別加工出反對(duì)稱的吊環(huán)和吊鉤，使其成為一個(gè)較大的 S 型稱重傳感器，國外稱其為稱重鉤。其受力形式、計(jì)量性能與普通 S 型稱重傳感器完全相同。專用的小型化稱重顯示控制儀表、無線發(fā)射裝置與天線就安裝在稱重鉤的電路補(bǔ)償與調(diào)整盒一側(cè)。通過控制反對(duì)稱的吊環(huán)與吊鉤尺 8 寸，實(shí)現(xiàn)鉤體與稱重顯示控制儀表的平衡。吊環(huán)與吊鉤的根部，即剪切梁稱重傳感器的兩端應(yīng)有足夠的剛度，保證應(yīng)變區(qū)為純剪切應(yīng)力狀態(tài)。
稱重鉤型電子吊秤的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，高度低，重量輕，便于安裝、攜帶；吊環(huán)、吊鉤和稱重傳感器為一整體結(jié)構(gòu)，可以加工出較高的同軸度等級(jí)，加載同心度好，偏心誤差??；稱重鉤本身就是一個(gè)完整的稱重傳感器，無其它活動(dòng)環(huán)節(jié)，稱量準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性好。
4．集成化稱重環(huán)集成化稱重環(huán)型電子吊秤與稱重鉤設(shè)計(jì)思路基本相同，同樣將傳統(tǒng)電子吊秤的吊環(huán)、秤體、稱重傳感器和吊鉤合四為一，形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。不同之處是稱重環(huán)利用的是橋式雙剪切梁型稱重傳感器，并使雙剪切梁型稱重傳感器與吊鉤形成一個(gè)閉合環(huán)。與稱重鉤相比增大了吊鉤的剛度，使結(jié)構(gòu)更加對(duì)稱合理，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。其缺點(diǎn)是沒有直接形成吊環(huán)，而是形成一個(gè)吊環(huán)孔，需要通過一個(gè)承受拉向載荷的馬蹄環(huán)和承受剪切力的銷釘才能完成起吊稱重計(jì)量任務(wù)。因稱重環(huán)本身就是一個(gè)完整的雙剪切梁型稱重傳感器，可以完全按稱重傳感器制造工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)，保證了稱量的準(zhǔn)確度和可靠性
四、部分集成化電子衡器不是所有電子衡器的承載器都能設(shè)計(jì)為集成化結(jié)構(gòu)，對(duì)于那些承載器尺寸較大或結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的電子衡器，可以采用部分集成化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。例如在承載器的局部使稱重傳感器與承力傳力、定位限位裝置一體化；稱重傳感器與承載器的承力支撐一體化；稱重傳感器與電子吊秤承載外殼一體化等。 1．稱重傳感器與承力傳力定位限位裝置一體化的電子汽車衡由于電子汽車衡在稱重計(jì)量時(shí)必須容納整輛汽車及拖車，所以其承載器的體積和臺(tái)面尺寸都很大，不可能象稱重板那樣進(jìn)行承載器、支撐和稱重傳感器合三為一的一體化設(shè)計(jì)。在稱重傳感器與承載器連接處，必須設(shè)計(jì)較為復(fù)雜的承力傳力、定位限位裝置，才能完成稱重計(jì)量任務(wù)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法歸納起來主要有三種類型：其一為采用雙剪梁型稱重傳感器頂球式支撐，即利用稱重傳感器上的 3 英寸鋼球支撐承載器傳遞載荷，必須附加承載器的縱向和橫向限位裝置。其二是采用自動(dòng)定心承力傳力定位限位的雙球面搖擺支柱組件，其結(jié)構(gòu)可視為將鋼球拉長(zhǎng)形成的一根雙球面搖擺支柱組件，由雙球面搖柱、O 形橡膠密封圈、圓筒形底座、聚四氟乙烯板組成。通過合理選擇球面半徑、雙球面搖柱高度與直徑等尺寸參數(shù)來控制承載器限位間隙量，達(dá)到限制承載器縱向、橫向運(yùn)動(dòng)的目的。其三是稱重傳感器彈性元件與搖柱一體化的自動(dòng)定心承力傳力限位裝置，就是將稱重傳感器的彈性元件與雙球面搖柱合二為一，設(shè)計(jì)成為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，即是稱重傳感器的敏感元件，又起到雙球面搖柱自動(dòng)定心承力傳力限位作用。上述方案的缺點(diǎn)是零部件多，制造和裝配的不一致性，連接件之間的摩擦和位移都可以引起非線性和離散 10 性，很難保證電子汽車衡在使用過程中“承載器受力分配系數(shù)”恒定不變。解決上述問題的最佳設(shè)計(jì)就是將稱重傳感器與承載器的承力傳力、定位限位裝集成為一個(gè)組件，就大型承載器而言為部分集成化設(shè)計(jì)。以加拿大 MASS LOAD 公司的線接觸鏈環(huán)組件承力傳力定位限位裝置和美國 RICE LAKE 公司的線接觸馬鞍環(huán)組件承力傳力定位限位裝置最具代表性。線接觸的鏈環(huán)組件或馬鞍環(huán)組件引入傳遞載荷時(shí)，均能有效地克服承載器的水平力，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)平衡定位限位，保證電子汽車衡在使用過程中“承載器受力分配系數(shù)”恒定不變。前者要求稱重傳感器中間固支兩端為懸臂剪切梁式結(jié)構(gòu)，兩個(gè)線接觸的鏈環(huán)分別懸掛在雙懸臂剪切梁的兩端，四只稱重傳感器八個(gè)鏈環(huán)共同支撐承載器，起到承力傳力定位限位作用；后者要求雙剪梁型稱重傳感器兩端為固定支撐，剪切梁中間懸掛一個(gè)線接觸的馬鞍環(huán)，并與承載器相連接起到承力傳力定位限位作用，為單鏈環(huán)平移和旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，不存在兩個(gè)鏈環(huán)同步問題。
大型電子汽車衡的承載器通過部分集成化設(shè)計(jì)，將復(fù)雜的承力傳力、定位限位裝置與稱重傳感器集成為線接觸的鏈環(huán)或馬鞍環(huán)組件，其突出的特點(diǎn)是：
（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，與稱重傳感器和承載器連接合理，為無摩擦載荷傳遞，可采用鑄鋼件，冷熱加工方便，成本低，特別適用于大量程的電子汽車衡和電子平臺(tái)秤；
（2）鏈環(huán)或馬鞍環(huán)均為線接觸懸掛式柔性承力傳力方式，對(duì)承載器受載后的變形和溫度變化引起的熱脹冷縮變形具有自動(dòng)調(diào)整和適應(yīng)能力；
（3）與鏈環(huán)或馬鞍環(huán)配套的雙剪切梁型稱重傳感器，其加載點(diǎn)與支撐點(diǎn)自成平衡力系，承載器重心低、穩(wěn)定性好；
（4）在承力傳力定位限位過程中，具有多維自由度和全方位位移性能，保證“承載器受力分配系數(shù)”恒定不變。
本文由廣東地磅廠家發(fā)表，更多衡器知識(shí)請(qǐng)電話咨詢4008 300 813
文章來源：地磅廠家 廣東地磅廠家 http://555l.com.cn
Admin:HE
