 |
电子地磅称台衡仪器仪表有限公司-上海
主营产品： 超大称量电子天平,高精度电子计重秤,电子计重台秤,电子计价台秤,电子分析天平 |
|
电子地磅称台衡仪器仪表有限公司-上海
主营产品： 超大称量电子天平,高精度电子计重秤,电子计重台秤,电子计价台秤,电子分析天平 |
2011-9-30 阅读(1234)
【摘 要】 本文对偏载的机理做了详细分析，并提出了有理论依据的偏载的数字
模型，提出了“承载器受力分配系数”的概念。
【关键词】 偏载（角差） 静不定 承载器受力分配系数 数字偏差调节
一、前言
偏载对于衡器是一项重要的计量指标，只有达到该衡器允许的偏载检定误差，才能保证
该衡器在称量不均匀载荷或载荷置于承载器不同位置时，具有一致的准确示值。
有关偏载的机理却几乎未见有文章分析和讨论。特别是在安装和调试中，对偏载的调整
具有很大的盲目性。大多是通过对传感器灵敏度或输出阻抗的调整，欲使偏载的误差满足允
差的要求。但过份依靠调节电气，即对传感器桥压或输出阻抗的调节，从原理上讲是不对的，
我试图通过对汽车衡器偏载机理的分析对这个不太为大家关注的问题做一些讨论。
二、四支承衡器
绝大多数大型衡器均具有四个支承。我们首先讨论这种衡器的“理想”情况。假定四个支
承点在同一水平、且为点支承，承载器为矩形光滑理想平面，与支承点的接触为无形变的理
想钢性，与支承点间无摩擦力。为了确定四个支承点的受力大小，我们可得到两两力矩平衡
的两个方程和一个四力合成等于总受力的方程。由于具有四个未知数，而只有三个联立方程
式，因此不可能求出各支承的受力大小。这在力学中称为“静不定”系统。这种状态在现实中
很难生存，只要支承点的稍微变动或有微小的干扰力存在，均会使原来的状态发生改变，甚
至*脱离支承。
在现实当中，承载器与支承间的接触存在弹性形变，其间也存在摩擦力。我曾证明过（文
章在“衡器”杂志上发表过），在实际中这样的结构可处于“稳定状态”。但仍属于“静不定”平
衡，还是不能用数学方法求出四个支点的受力大小。
三、汽车衡
汽车衡是四支承衡器中，是zui常见和zui典型的大型衡器。汽车衡不仅承载器（秤桥）的
尺寸很大，称量可达一、二百吨，且准确度高，在称量时载荷分布很不均匀。用它作为分析
对象具有典型和实用意义。
前面分析过一台实际使用的汽车衡，由力学的观点来讲，它是一个“静不定”系统，但是
这个称重装置必须是处于“稳定状态”。这里所指的“稳定状态”是这样的定义的：一经承载器
与支承安装完毕后，四个支承点的受力分配状态不再会发生改变，无论将载荷放置在承载器
的任何位置和卸载后，承载器仍始终保持空载时的受力分配，作为一台衡器这是必要且充分
的前提。
一台理想状态的汽车衡，当载荷置于承载器的几何中心位置时，四个支点处传感器的受
力相当，各点载荷重量为总载荷重量的四分之一，而且此时将该载荷置承载器的任何位置时，
所显示载荷的重量是*相同。在此我们定义一个名词：“承载器受力分配系数”，即在承载
器的几何中心位置加载时，四支点处受力大小的比值。在上述理想情况，四支点受力相等，
分配系数均为 1，即[1、1、1、1]此时该衡器的偏载误差为零。对于有偏载误差的衡器四支点上的受力不相等，承载器的重量分配系数也不相等。假设汽车衡上四支传感器的受力分别
为FA、FB、FC和FD（参看图 1），分配系数为：kA、kB、kC、kD。在载荷置于承载器的几何中心
位置时，载荷对四支点的加载均相等，且为载荷总重量的四分之一，即
WA=WB=WC=WD=
4
1
W。此时有：
FA+FB+FC+FD=kAWA+kBWB+kCWC+kDWD
=1· 4
W +1· 4
W +1· 4
W +1· 4
W =W
根据 OIML R76 建议，对衡器进行偏载试验时，载荷是置于衡器第 1 象限（A区）
矩形的中心“P”处。 （参看图 1） 。并依次在其余三象限进行相同的试验，以确定衡器的偏载
误差。
