浅谈电子地磅中缓冲装置的设计

缓冲装置通常由缓冲器和过载保护装置两部分组成，通过对弹簧缓冲器和橡胶缓冲器的比较，橡胶缓冲器凭其自身的优点广泛应用于抗冲击电子地磅中。

一、概述

随着电子地磅市场的不断扩大．抗 冲击电子地磅越来越受到青睐并且得到了广泛应用．如钢材秤、废钢秤、钢包秤等这类通过吊装作业称量的电子地磅。

物料在吊放到秤台上的过程中．对秤台往往造成很大的冲击。因此在秤体的结构设计中设置缓冲装置已经成为一个重要环节。

传统的缓冲方式是直接在秤台上安装橡胶块、枕木等，这在一定程度上能够有效的吸收冲击能量．确保电子地磅的计量精度．但当冲击力超过一定值时．传感器同样会被破坏从而使电子地磅无法继续计量。

一 套完整的缓冲装置应包括缓冲器和过载保护装置两部分(如图 1)。缓冲器的作用在于利用本身较大的弹性变形吸收冲击能量．缓解 冲击力对秤台造成的影响．确保电子地磅称量的准确性 过载保

护装置的作用在于保护传感器的同时保护缓冲器本身．确保缓冲装置的可靠性。

二、分析(一)缓冲器

缓冲器主要有两种形式：弹簧缓冲器和橡胶缓冲器。

实践证明采用弹簧缓冲器存在以下问题：加工要求高、价格贵；在频繁的载荷冲击下弹簧会因螺旋内侧的应力集中、加载速度、反复载荷的疲劳等方面的影响而被破坏．造成缓冲装置的缓冲作用失效；称量过程中秤台会因支撑弹簧变形不一致而发生倾斜，严重影响电子地磅的计量精度；为使相当长度的四个弹簧始终处于垂直状态．需加些辅助装置，从而使电子地磅的整体结构变的复杂化，同时也增加了生产成本采用橡胶缓冲器主要有以下优点：

1．橡胶是一种非常好的非金属弹性元件 ．弹性模量低，弹性变形大，(普通橡胶的弹性模量为7．8Mpa，钢材的弹性模量为 20Mpa)．单位体积储存的变形能比金属弹性元件大 l0多倍．内摩擦大．阻尼性能好，可消耗 30～50％的冲击动能．使电子地磅受到的冲击力降至最小。

2．在缓冲过程中的振动衰减周期少 ．使冲击对电子地磅的计量精度造成的影响较小

3．结构简单，制作容易，安装方便，重量轻，成本低：

4.耐腐蚀性好，尤其适用于化工行业用衡器。

从上述可以看出，橡胶缓冲器无论在结构上、生产成本上，还是在对电子地磅计量精度的影响、缓冲 效果方面都优于弹簧缓冲器。所以目前抗冲击的电子地磅中的缓冲装置大多采用橡胶缓冲器。

但在设计橡胶缓冲器结构时还应考虑它的一些 特殊性质：

1.橡胶强度低，当在受脉动压缩载荷时，许用应力只有2.5~5.0mnm2弹性变形不允许超过弹性 比例范围。

允许的工作环境温度范围较小。一般天然橡 胶的最高使用温度为120T：，正常工作温度上限为 70?80℃，脆性温度为-50℃—70℃；

3.橡胶的泊松比较大化=0.47)，与钢板接触的 摩擦系数较大，所以，当它受到冲击载荷在上下钢 板夹持下变形时，受上下端摩擦力的影响，会呈现 明显的腰桶形，说明橡胶垫的形变在纵向坐标上的 分布是不均匀的。根据这一现象，为使橡胶在单位 体积内吸收更多的能量，在设计橡胶缓冲器时，应 当把它合理地分成几块，中间夹一层光滑的钢板。 由于橡胶的泊松比较大，所以每层橡胶垫四周，必 须留有足够大的间隙，以允许其自由变形。（如图2)

另外在进行抗冲击电子地磅的结构设计时应根据电子地磅工作时的具体条件和缓冲器的自身特性来选择 缓冲器和设计缓冲器结构。例如在常温下工作的钢 材秤等抗冲击电子地磅采用橡胶缓冲器具有明显的优 势，而钢包秤等需在高温下工作的电子地磅则应采用弹簧缓冲器。

(二)过载保护装置

过载保护装置的形式多是柱体形式，过载保护 装置的限位距离根据缓冲器的工作负荷确定。物料 下落时对秤体产生的冲击力的值是随机的，当力值 大于许用值时，大部分力值就会被过载保护装置旁 路，从而保证传感器免受损害并延长缓冲器使用寿 命。

三、结束语

设置缓冲装置对于抗冲击电子地磅来讲是必不 可少的，合理的缓冲装置的设计不仅可以有效保护电子地磅的安全和计量精度的保证，还可以使整个电子地磅结构更加紧凑、合理，从而满足了市场对抗冲击 电子地磅日益提高的生产要求，保证了产品的竞争力。