分析邊界條件對電子汽車衡性能的影響

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(jì)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(diǎn)的衡器，使用 Max/n-1 的載荷依次對每個承載點(diǎn)進(jìn)行調(diào)試時，每個點(diǎn)的偏載誤差在允許范圍之內(nèi)，然而當(dāng)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(fù)零點(diǎn) 
當(dāng)大噸位短軸距汽車稱量結(jié)束離開承載器，有一些衡器的示值不能較快回到零點(diǎn)，其中固然有可能是稱重傳感器的恢復(fù)力矩比較小有關(guān)，也有可能是承載器及其連接件的剛性達(dá)不到規(guī)定的指標(biāo)。
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(dāng)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(dāng) 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(dāng) 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(yàn)，認(rèn)為主要是由忽視邊界條件影響的原因所造成的。彈性力學(xué)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(xué)問題，就是設(shè)法確定彈性體中各點(diǎn)的位移、應(yīng)變和應(yīng)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(xué)問題的求解，我們根據(jù) 15 個方程來求解那是相當(dāng)麻煩的，但是經(jīng)過研究，若是得到給定符合一定條件的應(yīng)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(yīng)的可以根據(jù)實(shí)際情況來應(yīng)用應(yīng)力解法或是位移解法來設(shè)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(dá)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(jìn)行修正滿足。邊界條件分別為位移邊界條件和應(yīng)力邊界條件。比如，基礎(chǔ)板太薄、基礎(chǔ)高度差大、混凝土強(qiáng)度不足、混凝土充填不足、壓頭結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)對承載器相對變形量的控制要求，由于稱重傳感器銷售價(jià)格與鋼材價(jià)格的懸殊，不少制造商改為四節(jié)臺板于以應(yīng)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(shè)計(jì)，從表面上看是一種的設(shè)計(jì)，但是其疏忽了另一個方面的問題，即可靠性。當(dāng)一個設(shè)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(jié)構(gòu)、一對基礎(chǔ)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(jì)量性能。
2、應(yīng)力邊界條件影響
我們衡器行業(yè)從生產(chǎn)機(jī)械衡器時起，就對鑄件、焊接件、機(jī)加工件時產(chǎn)生的加工應(yīng)力不是很重視，由于機(jī)械衡器主要是裝配結(jié)構(gòu)，對加工應(yīng)力所造成的計(jì)量性能影響不是很明顯。進(jìn)入電子衡器時代后，大型衡器的承載器大都是焊接結(jié)構(gòu)件，并開始采用型鋼結(jié)構(gòu)的大型衡器，這類衡器采用的是斷續(xù)焊接工藝，焊接應(yīng)力對承載器整體結(jié)構(gòu)的影響比較小。但近年來 U 型梁結(jié)構(gòu)的大型衡器承載器，由于采用連續(xù)焊接工藝，其焊接應(yīng)力對承載器的影響就比較大，一些與之關(guān)聯(lián)的部件（如搭接板、稱重傳感器墊板等）也由于應(yīng)力所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)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(jì)量性能。