本文對(duì)地磅的大修改造做了理論上的分析和計(jì)算，介紹7“不倒翁’’連接件在地磅的復(fù)位機(jī) 構(gòu)上的原理，并對(duì)傳感器的安裝方式進(jìn)行了理論上的分析驗(yàn)算。

50噸復(fù)檢地磅擔(dān)負(fù)著安陽(yáng)鋼鐵公司 外發(fā)鋼材的把關(guān)任務(wù)，直接關(guān)系著公司的信 譽(yù)和經(jīng)濟(jì)效益。該秤1989年初安裝并投入使 用，不久就發(fā)現(xiàn)前后臺(tái)面重量?jī)x表讀數(shù)不一 致，1992年底到了不大修巳無(wú)法使用的地 步。1993年元月份對(duì)該秤實(shí)施大修改造，經(jīng) 近兩年的使用證明大修改造是成功的。日常 基本上不需調(diào)整，兩次強(qiáng)制檢定均順利通過(guò)。

1.分析該秤原來(lái)的主要缺陷為兩個(gè)方面

1.1秤休結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保度偏低

該秤臺(tái)長(zhǎng)14米、寬3. 5米，結(jié)構(gòu)為雙秤 臺(tái)，六個(gè)傳感器支承。強(qiáng)度核算按縱向兩支點(diǎn) 間距6米計(jì)算，考慮汽車(chē)載荷重心在尾部，危 險(xiǎn)界面在兩支點(diǎn)正中，最大荷重按30噸計(jì) 算。原秤臺(tái)斷面簡(jiǎn)化圖1 .1示：主梁為4根 25#槽鋼，上面敷焊S=8mm鋼板，下面兩兩 槽鋼相對(duì)，用S= 8mm鋼板封焊。見(jiàn)圖1。

1.1.4 分析

1.1.4. 1 一般碳鋼許用應(yīng)力（S彎）= 1500kg/cm2秤臺(tái)實(shí)際使用應(yīng)力小于許用應(yīng) 力I/3，顯然690kg/cm2的使用應(yīng)力大了。

1.1.4.2相對(duì)撓度，對(duì)衡器秤臺(tái)而言最 大應(yīng)不超過(guò)0.16%(1:600)，該秤臺(tái)相對(duì)撓 度已接近這個(gè)數(shù)。

1.2秤臺(tái)傳力機(jī)構(gòu)有缺陷

原秤臺(tái)選用柱狀壓式傳感器，在秤臺(tái)的 縱橫向設(shè)計(jì)了嚴(yán)格的限位機(jī)構(gòu)，不允許秤臺(tái) 擺動(dòng)，以保證傳感器垂直受力。實(shí)際上不許秤 臺(tái)擺動(dòng)是不可能的；一是汽車(chē)每上下一次都 會(huì)沖動(dòng)秤臺(tái)，特別是露天安裝，冬夏晝夜溫差 分別可達(dá)50℃和20℃，夏日中午秤臺(tái)表現(xiàn)溫 度可達(dá)50℃，晝夜之間秤臺(tái)長(zhǎng)度變化可達(dá) 3 — 4mm(碳鋼膨脹系數(shù)10. 6?12. 2X10 —6)。秤臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)忽略了復(fù)位機(jī)構(gòu)，傳感器長(zhǎng)期 在傾斜狀態(tài)下受力，傳感器相關(guān)的精度技術(shù) 指標(biāo)很快超差，表現(xiàn)為衡器的計(jì)量性能的惡 化。

2、大修改進(jìn)措施

2.1加固秤臺(tái)

重新制作秤臺(tái)或大幅度提高秤臺(tái)強(qiáng)度， 受現(xiàn)場(chǎng)條件限制（水泥臺(tái)基)和吋間限制都不 可行，僅在原秤臺(tái)上做了些焊接加固處理。主 要是對(duì)原秤臺(tái)下面未封口的部分用12mm 鋼板焊接，這樣使用應(yīng)力降到500kg/cm2左 右，撓度略有減少。

2.2更換傳感器，改變秤臺(tái)限位方式

原傳感器卸后經(jīng)檢測(cè)都巳無(wú)法使用，改用SB系列20噸傳感器，考慮秤 臺(tái)露天安裝傳感器不宜放在臺(tái)基上（主要防 夏季雨水浸泡），所以裝在秤體上。

所有秤重傳感器制造時(shí)都采取了特殊的 工藝技術(shù)，以保證傳感器的抗側(cè)載性能(側(cè)載 抑制）。原秤設(shè)計(jì)時(shí)傳感器裝在臺(tái)基上，在傳 感器不傾斜的情況下，其檢測(cè)出的力只含載 荷的重力。而當(dāng)傳感器裝于秤體上時(shí)傳感器 檢出的是垂直于秤體的力，由于加載時(shí)秤體 撓曲，這個(gè)力巳不是重力，所以對(duì)計(jì)量準(zhǔn)確度 肯定有影響，有必要對(duì)其給出定量的結(jié)論。見(jiàn) 圖2所示.

上，由于秤臺(tái)撓曲而對(duì)計(jì)量結(jié)果的影響可以 忽略不計(jì)。

改造選用的SB系列傳感器為剪切梁 式，其最突出的優(yōu)點(diǎn)是:傳感器配有“加荷承 載件”(簡(jiǎn)稱(chēng)連接件）。見(jiàn)下圖3。

如圖示:連接件的核心是“不倒翁”。當(dāng)水 平力引入時(shí)，“不倒翁”傾斜，秤臺(tái)略有抬高， 由于重力的作用線(xiàn)與支持力的作用線(xiàn)不在一 條直線(xiàn)上，所以在水平力使“不倒翁”擺動(dòng)的 同時(shí)，就產(chǎn)生了一個(gè)恢復(fù)力矩；水平力消失 后，恢復(fù)力矩作用使秤臺(tái)很快復(fù)位。連接件另 一個(gè)作用發(fā)生在件4一約1mm厚的聚四氟 乙烯圓板和不銹鋼滑板之間。不銹鋼滑板固 定在地基上，圓板與不銹鋼滑板間磨擦系數(shù) 很低，這樣可以在連接件與不鎊鋼板之間發(fā) 生“爬行”，避免“不倒翁”與連接件座圓筒發(fā) 生碰撞而損壞連接件。

秤臺(tái)的限位機(jī)構(gòu)是必不可少的，這次改 造利用原秤基上的予埋件，焊上頂絲，從縱橫 兩個(gè)方向上限位，允許種臺(tái)在3—5mm范圍 內(nèi)擺動(dòng)，小范圍內(nèi)的復(fù)位靠傳感器下的“不倒 翁”保證了傳感器垂直受力，且秤臺(tái)不發(fā)生擦 靠，計(jì)量保持了準(zhǔn)確。