地磅承重台优化设计后翻转问题试析

近年来，随着地磅的广泛应用，对其研究和探索是 众多厂家所关心的问题。尤其是对其承重台的设计，更为人们所关注。本文 就承重台支点优化设计后的翻转问题进行了详细分析，其后提出一种增设 的防勉机构，可供同行们参考。

前言

地磅以其结构简单、计量速度快、 准确度高、称重讯号传输距离远、可以连续自 动计量和便于系统控制、实现生产程序自动 化等优势，在商业、工矿企业、交通运输和对 外贸易等部门，得到了广泛应用。对衡器行业 来讲，在产品畅销时，对其不断的进行研究和 探索，在提高技术性能的同时，进行优化设 计，降低成本，是十分必要的。第三届衡器专 家技术委员会会议纪要指出：对于广泛使用 的汽车衡，其承载器的设计和材料有待优化， 如在保证强度和刚度的前提下，减轻重量，降 低成本或选用适当的钢筋混凝土台面替代 之。

近年来，对地磅承重台的研究与 探索，如同传感器和称重仪表的研究，都一直 没有停过。如《衡器工业通讯》1990年第5期 发表的“地磅承重台的设计”、《衡器》 1993年第2期发表的“地磅承重平台 支点的优化设计”及第4期发表的“地磅承重台设计”等文章，都对这个问题进行了 有益的探索。笔者结合实际工作中的体会，以 SCS-30B型地磅为例，就承重台支 点优化设计后的翻转问题，谈些粗浅看法。

一、承重台翻转时受力分析

诚如《衡器》1993年第4期“地磅 承重台设计”一文所指出的那样，目前国内衡 器厂家生产的30B型地磅，支距多采 用10m，其理论依据为翻转力矩的计算。但如 何进行翻转力矩的计算，还有待于进一步探 讨。

在称量过程中，有下列四种情况可能会 使承重台翅起：

汽车前轮上秤瞬间；

汽车后轮上秤瞬间；

汽车前轮下秤瞬间；

汽车后轮下枰瞬间。

众所周知，汽车满载时，后轴重约占总重 的2/3。从上述四种情况可以明显的看出，只 要在第4种情况下承重台不翘起，则在任何 情况下承重台就不会翘起。

二、承重台翘起时翻转力矩的计算

力学横型如图1所示。

关键在于P值大小的确定，亦即汽车后 轴重大小的确定。

笔者认为，以超载和冲击载荷为依据，简 单地确定P= 30t来进行翻转力矩的计算是不妥的。

假定P=30t普遍成立，则有后轴重P= 30t，而后轴重约占总重的2/3，则总重P总=30X2/3=45t.这样的总重量不仅超出30t地磅的最大枰量，而且也超出检定规程中所 要求的超载125%(30X125% = 37. 5t)的要 求。由此可见，以P=30t对30B型地磅承重台的翻转力矩进行计算是不尽合理的 (若P总=45t，则应考虑选用50t地磅）。

例如，《衡器工业通讯》1990年第5期发 表的“地磅承重台的设计”一文提出了 采用标准计算方法的设想，即把最大秤量的 3/4平均分配到后桥的两根轴上，弯矩按两 轴的滚动载荷计算，挠度则取梁跨中央的挠 度，并把后桥两轴距定为1. 3m，据此计算的 平均每轴承受载荷为：

P = 30X3/4X1/2 = 11. 25t

若以P=ll. 25t代入翻转力矩(见图2) 的计算公式，则有

若根据实际车型考虑，笔者经查阅由中 国汽车工业总公司和中国汽车技术研究中心 合编的、山东科学技术出版社出版的《中国汽 车车型手册》，总重在23?32t范围的汽车均 为三轴或三轴以上的车，没有二轴的车。表1所示为某些车型的有关参数。

现以表1中奥斯力牌LQZ3300(LQZ3190)型自卸汽车为例进行计算: 总重量30t (等于秤的最大秤量）

轴距 3200+1400 满载轴荷分配6300/23700 下秤瞬间受力简图如图3所示。 翻转力矩计算如下：

三、防翘机构设计

SCS—30B型地磅在使用中，称 量次数最多的为三轴车、四轴车或小吨位二 轴车带拖挂的。对某一用户来讲，其称量车型 基本上是固定的。为了解决用户偶而称量进口二轴车（满载30t)的需要（国外车型资料 掌握不全，尚未查到有这种车，现假定有），或 30吨位三轴车偶而超载较多，笔者设计了一 种防翘机构(见图4)。

图4中，件1为垫板，与建地基时一起 做;件2为限位支承;件3为限位螺栓。在承 重台一侧还焊接一限位板。安装时，待承重台 落到地基上，传感器、摇摆器等全部安装后再将限位支承用螺栓与地基上的垫板紧固在 一起，然后调整限位螺栓，保证限位间隙为2 ?4_，最后用螺母紧固。至此，该防翘装置 安装完毕。

这种防翘装置不与承重台接触，仅在计 量结束后工作，因而对计量性能没有影响。另 外，该防翘装置为非连续性工作，偶而工作一 次，若限位间隙调整得当，对传感器寿命的影 响是很微小的。

四、结论

综上所述，笔者认为：

1.重台优化设计后，X=l. 5m较适宜。

2.承重台优化设计后，再增设一防翘机 构，X=l. 5m具有普遍的实用价值。

以上所述若有不当之处，请指正。