固定式動(dòng)態(tài)軸重衡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、固定式動(dòng)態(tài)軸重衡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要影響軸重衡動(dòng)態(tài)稱重精度的因素很多，其中稱重臺(tái)面系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞，是影響動(dòng)態(tài)稱重精度重要因素之一，本文就其稱重臺(tái)面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面進(jìn)行探討。一、引言固定式動(dòng)態(tài)軸重衡越來(lái)越多的應(yīng)用于高速公路的收費(fèi)系統(tǒng)中，它的應(yīng)用對(duì)于遏制超限超載運(yùn)輸車輛毀壞公路，延長(zhǎng)公路使用壽命，保護(hù)國(guó)家公路路產(chǎn)、路權(quán)不受侵害起到有效的作用，同時(shí)也有效的減少收費(fèi)人員與駕駛員因車型判別引起的爭(zhēng)議，維護(hù)守法運(yùn)輸經(jīng)營(yíng)者的合法利益，保證車輛的行駛安全，實(shí)現(xiàn)公路收費(fèi)效益與治理公路超載超限運(yùn)輸?shù)碾p贏。本文就固定式動(dòng)態(tài)軸重衡的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作如下介紹。二、軸重臺(tái)面系統(tǒng)的組成固定式動(dòng)態(tài)軸重衡的軸重臺(tái)面系統(tǒng)主要由軸重臺(tái)、底架、稱

2、重傳感器組件和限位器裝置等部分組成。如圖1所示。用【軸瓶打泵筑安我總陽(yáng)1 1底相梁2 2軸篁臺(tái)3 3稱重傳感器統(tǒng)件限值器裝置三、軸重臺(tái)面系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求固定式動(dòng)態(tài)軸重衡的軸重臺(tái)面系統(tǒng)，它是用來(lái)承受車輛及裝載貨物重量的承重裝置，并要求將所承受重量準(zhǔn)確、集中的傳遞給稱重傳感器，因此，它應(yīng)滿足如下要求：(1)軸重臺(tái)面應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，能承受車輛動(dòng)載荷長(zhǎng)期頻繁的沖擊，保證行車安全；(2)與稱重傳感器連接的部件應(yīng)能準(zhǔn)確將承受的重量傳遞給稱重傳感器；(3)軸重臺(tái)面安裝系統(tǒng)穩(wěn)定性要好，自振頻率應(yīng)高一些，以避免車輛通過(guò)臺(tái)面產(chǎn)生共振。四、軸重臺(tái)面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(一)軸重臺(tái)面的尺寸確定軸計(jì)量方法是稱量車輛一個(gè)輪

3、對(duì)(即一根軸)駛過(guò)軸重臺(tái)面的單軸重量，然后將所稱量軸重?cái)?shù)量累加起來(lái)，從而得出整車的重量。采用軸計(jì)量方式時(shí)，為了滿足稱重控制儀表的動(dòng)態(tài)稱重時(shí)間，本軸重臺(tái)面長(zhǎng)度定為900mm而寬度定為3200mm寬度也可根據(jù)實(shí)際而定。(二)臺(tái)面的強(qiáng)度和剛度要求1.臺(tái)面的強(qiáng)度要求為使臺(tái)面有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，并能承受車輛動(dòng)載荷長(zhǎng)期頻繁的沖擊條件下使用和安全過(guò)載時(shí)不致?lián)p壞，因此，計(jì)算臺(tái)面在自重和外載荷作用下，產(chǎn)生的應(yīng)力(7和總彎矩m應(yīng)滿足以下要求：臺(tái)面的應(yīng)力(T的要求為：(T(T式中：b-為材料的許用應(yīng)力(2)臺(tái)面總彎矩m為：m=m1+m2式中：ml-為臺(tái)面在自重產(chǎn)生的彎矩m2-為臺(tái)面在外載荷產(chǎn)生的彎矩(3)臺(tái)面截面抗彎

4、模數(shù)w為：因：0-=m/wo-則：w/m/0-注：臺(tái)面材料的許用應(yīng)力一般取a=150mpa,并按稍大于w值選取臺(tái)面截面尺寸。2.臺(tái)面的剛度要求要求臺(tái)面應(yīng)有足夠的剛度，則在外載荷作用下產(chǎn)生的變形量要小，否則會(huì)影響稱重的準(zhǔn)確度。其剛度條件是：最大撓度f(wàn)max應(yīng)小于許用撓度f(wàn)，即：fmaxf一般取f=1/1000l(2)臺(tái)面的最大撓度f(wàn)maxfmax=f1+f2式中：f1-為臺(tái)面在自重產(chǎn)生的撓度f(wàn)2-為臺(tái)面在外載荷產(chǎn)生的撓度(三)臺(tái)面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在本臺(tái)面設(shè)計(jì)成為上翻式結(jié)構(gòu)，即稱重傳感器安裝高于秤臺(tái)的位置，由于傳感器安裝在地面以上，不容易受水的浸泡，同時(shí)更換傳感器及維護(hù)較為方便。但這種結(jié)構(gòu)兩頭有突起，必

5、須將突起部分加以保護(hù)以免被壓壞。臺(tái)面采用鋼板及普通工字鋼焊接成整體鋼結(jié)構(gòu)形式，如圖2所示。其主梁和橫梁采用工字鋼，在鋼梁上鋪以適當(dāng)厚度的普通鋼板作為面板。采用這樣的焊接整體結(jié)構(gòu)，臺(tái)面具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和整體剛度，加工方便、簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是易變形，不易保證加工精度和公差。五、限位裝置的設(shè)計(jì)當(dāng)車輛輪對(duì)進(jìn)入和離開臺(tái)面時(shí)，車輪對(duì)臺(tái)面的沖擊，車輪和臺(tái)面之間的動(dòng)摩擦以及車輛駛行等因素，使臺(tái)面除了由于車輛重量作用于臺(tái)面的垂直外，還有沿著臺(tái)面縱向和橫向的力，這兩個(gè)附加水平力將會(huì)引起臺(tái)面沿著水平方向擺動(dòng)， 為了抵消水平力的作用， 保證臺(tái)面的正確位置和垂直狀態(tài)， 限制其擺動(dòng)幅度，需在臺(tái)面縱向兩側(cè)面分別安裝兩對(duì)限位裝置

6、，如圖3所示。它的一端固定在底架上，另外帶鋼球一端通過(guò)調(diào)整，使臺(tái)面限定在一定的游離間隙范圍內(nèi)，這樣既能防止臺(tái)面在縱向水平方向的移動(dòng)，又不影響它在垂直方向上的位移。六、稱重傳感器組件設(shè)計(jì)稱重傳感器組件包括：稱重傳感器及上下安裝部件等，如圖4所示。國(guó)2 2軸電臺(tái)而靖梅州、他幣忖等侵圖3 3限位鱉置兌圖I I定位端桿2 2藁極3 3雷尊4 4雙房算釘，固定嚼母1L壓板1鎖定板母1座4倬感器5 5限位螺打6 6卜玉雕7 7座板I:-:1稱重傳感器組件選擇和設(shè)計(jì)的好壞，直接影響到動(dòng)態(tài)軸重衡的計(jì)量準(zhǔn)確性。(一)稱重傳感器選擇如何選擇和考慮稱重傳感器的精度、容量以及它各種技術(shù)性能是一個(gè)十分重要的問題。首先，

7、稱重傳感器的精度需要根據(jù)用途、使用場(chǎng)合和綜合精度全面加以考慮，而外形結(jié)構(gòu)和額定量程需要根據(jù)稱量范圍、使用稱重傳感器數(shù)目、及安裝部位、以及受載方式等因素加以考慮。綜上所述，在本裝置中，稱重傳感器選用柱式，而傳感器額定量程按以下公式計(jì)算確定：pn=qt/4+m.n.qz/4公式中：qt-為秤臺(tái)自重qz-為秤的額定載荷m為動(dòng)載荷系數(shù)，(一般取m=1.2)n為偏載系數(shù)柱式稱重傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)柱式稱重傳感器具有抗震動(dòng)和沖擊能力強(qiáng)，重復(fù)性誤差及滯后誤差小，加工方便；(2)彈性體剛度大、固有頻率高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快且有利于進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量。(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕，便于安裝。(二)稱重傳感器安裝部件設(shè)計(jì)由于彈性體上下設(shè)計(jì)成雙球面，而上壓座設(shè)計(jì)成帶r球面座，下壓座為平面座，這樣傳感器與上下壓座組裝后，形成搖桿結(jié)構(gòu)形式，它具有自動(dòng)復(fù)位和自動(dòng)對(duì)中等功能，從而有效提高稱重準(zhǔn)確性。七、結(jié)束語(yǔ)軸重臺(tái)面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)從上述要求出發(fā)，重點(diǎn)放在保持軸重臺(tái)面系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少稱重傳感器可能承受的側(cè)向力和水平分力方面，至于軸重臺(tái)面的機(jī)械強(qiáng)度和剛度一