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分析邊界條件對電子汽車衡性能的影響

更新時間:2014-09-09      瀏覽次數(shù):372

分析邊界條件對電子汽車衡性能的影響
 一、普遍存在的問題
1、偏載誤差比較大 
按照 JJG539-97《數(shù)字指示秤》計量檢定規(guī)程所規(guī)定的偏載性能檢測方式,對于六個以上承載點的衡器,使用 Max/n-1 的載荷依次對每個承載點進行調(diào)試時,每個點的偏載誤差在允許范圍之內(nèi),然而當使用大噸位短軸距汽車分別停于承載器不同位置上,其誤差明顯增加較多。
2、卸載后衡器不能回復零點 
當大噸位短軸距汽車稱量結束離開承載器,有一些衡器的示值不能較快回到零點,其中固然有可能是稱重傳感器的恢復力矩比較小有關,也有可能是承載器及其連接件的剛性達不到規(guī)定的指標。
3、重載時稱量誤差增大 
一個大型電子汽車衡(一般是指 100 噸以上),當其承載器為三段式,中間一段由四只稱重傳感器支承,兩端分別搭在中間段上。當 50 噸之內(nèi)載荷的短軸距車輛分別停于中間和兩端位置稱量時,秤量值基本沒有差異。但是當 70 噸以上載荷車輛稱量時,在中間位置稱量的量值明顯大于兩端位置稱量值。而且,軸載越是接近搭接處時,稱量誤差越大。
二、邊界條件的影響 
為什么目前會出現(xiàn)以上的種種現(xiàn)象呢?經(jīng)過近幾年的觀察和試驗,認為主要是由忽視邊界條件影響的原因所造成的。彈性力學中,它研究彈性物體在外力和其它外界因素作用下產(chǎn)生的變形和內(nèi)力,求解一個彈性力學問題,就是設法確定彈性體中各點的位移、應變和應力共 15 個函數(shù)。從理論上講,只有 15 個函數(shù)全部確定后,問題才算解決。對于力學問題的求解,我們根據(jù) 15 個方程來求解那是相當麻煩的,但是經(jīng)過研究,若是得到給定符合一定條件的應力邊界或是位移邊界,會更有利于我們對問題的求解,所以,我們解題時就相應的可以根據(jù)實際情況來應用應力解法或是位移解法來設定變量。
一般邊界條件有三種形式,分為本質(zhì)邊界條件(狄里克雷邊界條件)、自然邊界條件(黎曼邊界條件)、混合邊界條件(柯西邊界條件)。對于自然邊界條件,一般在積分表達式中可自動得到滿足;對于本質(zhì)邊界條件和混合邊界條件,需按一定法則對總體有限元方程進行修正滿足。邊界條件分別為位移邊界條件和應力邊界條件。比如,基礎板太薄、基礎高度差大、混凝土強度不足、混凝土充填不足、壓頭結構、結構剛度等都是屬于位移邊界條件影響;而承載器焊接變形、承載器連接處焊接變形等屬于應力邊界條件影響。
1、位移邊界條件影響 
以前常規(guī)產(chǎn)品 18m 的承載器是三節(jié)臺板,自從 GB/T7723-2008 標準對承載器相對變形量的控制要求,由于稱重傳感器銷售價格與鋼材價格的懸殊,不少制造商改為四節(jié)臺板于以應對。這樣就單塊臺板來講,其剛度是提高了,變形量縮小了。這種設計,從表面上看是一種的設計,但是其疏忽了另一個方面的問題,即可靠性。當一個設備所采用的零部件越多,那么相對可靠性就會下降。這里同時增加了一對搭接結構、一對基礎板、一對稱重傳感器,如果其中有一個部件沒有被注意到,就有可能影響衡器的計量性能。
2、應力邊界條件影響
我們衡器行業(yè)從生產(chǎn)機械衡器時起,就對鑄件、焊接件、機加工件時產(chǎn)生的加工應力不是很重視,由于機械衡器主要是裝配結構,對加工應力所造成的計量性能影響不是很明顯。進入電子衡器時代后,大型衡器的承載器大都是焊接結構件,并開始采用型鋼結構的大型衡器,這類衡器采用的是斷續(xù)焊接工藝,焊接應力對承載器整體結構的影響比較小。但近年來 U 型梁結構的大型衡器承載器,由于采用連續(xù)焊接工藝,其焊接應力對承載器的影響就比較大,一些與之關聯(lián)的部件(如搭接板、稱重傳感器墊板等)也由于應力所產(chǎn)生的結構變形,不但影響到產(chǎn)品的安裝質(zhì)量,而且直接影響到產(chǎn)品的計量性能。

 

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