任何機(jī)械結(jié)構(gòu)經(jīng)過加工之后，都產(chǎn)生一定程度的加工應(yīng)力；安裝過程中各個(gè) 零部件之間都會(huì)存在一定的間隙，即使對(duì)螺栓加了預(yù)緊力；特別是裝配環(huán)境沒有達(dá)到工藝要 求的條件時(shí)。檢定工作之前施加一定的預(yù)加載荷，是一種保證衡器產(chǎn)品能夠順利完成檢定的 有效方法。

一、引言

這個(gè)問題在采用國際建議之前，我國的相關(guān) 檢定規(guī)程中已經(jīng)有了規(guī)定。就是使用載重汽車往 返通過承載器不少于三次，檢查秤的安裝質(zhì)量是 否符合技術(shù)要求。

自從于1992年國際法制計(jì)量組織將R3、 R28、R74三個(gè)國際建議合并為一個(gè)R76國際建議 以來，在試驗(yàn)方法中增加了 “預(yù)加載”要求：在 每次稱量試驗(yàn)前，衡器應(yīng)預(yù)加載到最大秤量 Max —次，或是最大安全載荷（Uni。

R60《稱重傳感器》&000版國際建議也是 要求：對(duì)稱重傳感器預(yù)加最大試驗(yàn)載荷Dmi三 次，每次加載后恢復(fù)到最小試驗(yàn)載荷Dmn ,等待 5min。

二、目的

在過去機(jī)械衡器時(shí)代，稱量值是依靠刀子、 刀承、吊環(huán)、杠桿、支座等部件傳遞。

從外觀來看，這些結(jié)構(gòu)件可能存在加工質(zhì)量 問題和安裝質(zhì)量問題，比如：零件的加工毛刺等 問題，零件之間的接觸面形狀問題等等。

從內(nèi)在來看，任何機(jī)械結(jié)構(gòu)經(jīng)過加工之后， 都會(huì)產(chǎn)生一定程度的加工應(yīng)力，這個(gè)加工不論是 冷加工，還是熱加工。承載器由于采用螺栓將各 種型鋼結(jié)構(gòu)連接在一起的，沒有焊接應(yīng)力的影響 問題，主要是集中在各級(jí)杠桿的鑄造所產(chǎn)生的應(yīng) 力影響。

進(jìn)入電子衡器時(shí)代后，加工應(yīng)力影響主要集 中在承載器這個(gè)結(jié)構(gòu)上了。衡器的承載器不論是 采用型鋼結(jié)構(gòu)的，還是采用U型梁結(jié)構(gòu)的，都會(huì) 不同程度地產(chǎn)生熱加工產(chǎn)生的應(yīng)力。

安裝稱重傳感器的工作平面與多塊承載器連 接處等結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)的尺寸和外形都會(huì)受到焊 接加工帶來的內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生變形，如果解決不好 必然會(huì)給衡器產(chǎn)品的計(jì)量性能帶來不確定性。理 論上講，焊接加工結(jié)束之后應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行應(yīng)力均化處理，可以有效減少內(nèi)應(yīng)力釋放帶來的結(jié)構(gòu)變 形問題，而安裝結(jié)束后的預(yù)加載也是一種減少內(nèi) 應(yīng)力影響量的補(bǔ)救方法。

㈠減少接觸間隙

無論是機(jī)械衡器，還是電子衡器，在㈠臺(tái)產(chǎn) 品剛剛安裝結(jié)束后，許多部件的接觸面都存在大 小不等的間隙，這些間隙可能會(huì)給產(chǎn)品性能帶來 誤差的不確定性。通過預(yù)加載荷的加壓，可以有 效的減少接觸間隙。這個(gè)如同新汽車需要磨合㈠ 樣，新汽車通過磨合㈠是保證發(fā)動(dòng)機(jī)缸體與活塞 的活動(dòng)間隙，㈠是各部的螺釘安裝力矩的調(diào)整。

二減少承載器的應(yīng)力集中

目前大型衡器的承載器大部分都是焊接結(jié)構(gòu) 的。在焊接過程中會(huì)存在大小不等的熱加工應(yīng)力， 對(duì)于重要的結(jié)構(gòu)件需要進(jìn)行時(shí)效處理，由于承載 器的結(jié)構(gòu)是平板型的，其剛度又不是太強(qiáng)，㈠般 不需要進(jìn)行特殊的時(shí)效處理，只要通過簡單反復(fù) 加載，就能基本上達(dá)到應(yīng)力均化的作用。

㈢時(shí)效處理

任何加工過程都會(huì)產(chǎn)生加工應(yīng)力，目前大型 衡器的承載器都是采用焊接加工，而焊接加工所 產(chǎn)生的應(yīng)力，需要通過時(shí)效處理的方法進(jìn)行均化。

時(shí)效處理方法包括：加熱時(shí)效、自然時(shí)效、 過負(fù)荷時(shí)效、深冷時(shí)效、敲擊時(shí)效、表面噴砂時(shí) 效、振動(dòng)時(shí)效等，而冶金機(jī)械、化工機(jī)械、機(jī)床 制造等行業(yè)已經(jīng)將振動(dòng)時(shí)效處理方法寫入制造標(biāo) 準(zhǔn)中。

三、效果

㈠汽車衡

在八十年代中期，我們剛剛生產(chǎn)電子汽車衡 時(shí)，是㈠種橋式結(jié)構(gòu)的承載器。采用兩根主梁作 為主要的承載梁，多塊承重板是采用螺栓固定在 主梁的底部的，四只稱重傳感器支撐主梁傳遞橋 式承載器的載荷。這種承載器雖然也是㈠種超靜 定結(jié)構(gòu)，由于各個(gè)連接部位是螺栓固定的，本身 依然存在㈠定的緩沖，所以不會(huì)產(chǎn)生較大的變形 情況。如圖1所示。

但是到了 2000年代之后，大量的汽車衡采用 了焊接結(jié)構(gòu)，由于沒有合理安排焊接順序，使得 結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在了大量的焊接應(yīng)力。這種應(yīng)力只要 受到外力作用例如運(yùn)輸過程中的顛簸，就會(huì)釋 放出來，使得承載器結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，主要表現(xiàn)在 多段結(jié)構(gòu)的搭接部位不能平整地接觸。當(dāng)比較重 的載荷作用在此處部位時(shí)，使得稱量性能發(fā)生㈠ 定的改變，載荷越接近接縫時(shí)性能改變?cè)酱?。?/span> 圖 2 所示。

二自動(dòng)軌道衡

自動(dòng)軌道衡的承載器目前基本上是采用“箱式梁”結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)都是采用焊接加工完成的。 這種結(jié)構(gòu)的部件即使進(jìn)行了焊接順序安排，也不 可避免內(nèi)部產(chǎn)生大量的焊接應(yīng)力。最好的解決方 法就是焊接結(jié)束之后30min之內(nèi)，使用振動(dòng)時(shí)效 設(shè)備對(duì)部件進(jìn)行處理，當(dāng)然也不排除使用自然時(shí) 效方法，自然時(shí)效就是必須放置時(shí)間比較長㈠點(diǎn) (大約半年至㈠年左右。如圖3所示。

在九十年代我們?cè)谥圃斓?/span>㈠臺(tái)自動(dòng)軌道衡時(shí), 由于在制造過程中，沒有對(duì)承載器進(jìn)行焊接的承載器時(shí)效處理，為了保證產(chǎn)品在使用現(xiàn)場的型式 評(píng)價(jià)試驗(yàn)，保證今后的正常使用。我們只好采用 了一種最笨的處理方法，就是在現(xiàn)場租用機(jī)車反復(fù) 碾壓承載器。機(jī)車在承載器上每往返一次，就對(duì)縱 橫向限位進(jìn)行一次調(diào)整如果不及時(shí)調(diào)整，將會(huì)出 現(xiàn)稱重傳感器傾覆，導(dǎo)致承載器傾斜的嚴(yán)重事仲， 剛剛開始時(shí)，一端的限位機(jī)構(gòu)極其松懈，而另一端 的限位機(jī)構(gòu)緊繃繃的。就這樣通過兩天多的反復(fù)調(diào) 整，承載器中的焊接造成的內(nèi)應(yīng)力基本達(dá)到均化， 兩端的縱橫向限位機(jī)構(gòu)就能保持在正常狀態(tài)了。在 以后與自動(dòng)軌道衡的服務(wù)人員交流時(shí)，他們反映使 用中的產(chǎn)品比新產(chǎn)品容易調(diào)試，就是使用中產(chǎn)品的 內(nèi)應(yīng)力已經(jīng)均化這個(gè)道理。

當(dāng)然，如果軌道衡的承載器制造過程時(shí)如果 及時(shí)進(jìn)行了時(shí)效處理，安裝之后只要讓檢衡車往 返碾壓幾次就可以檢定軌道衡的計(jì)量性能了。

四、注意事項(xiàng)

(一)預(yù)加載之前必須保證限位裝置處于有效 位置，防止車輛上下時(shí)承載器發(fā)生傾斜。

(二)預(yù)加載時(shí)應(yīng)該盡可能讓靜態(tài)衡器的承載 器處于晃動(dòng)狀態(tài)，這樣可以使得承載器與稱重傳 感器接觸部位能夠得到進(jìn)一步的相對(duì)位移。而動(dòng) 態(tài)衡器的承載器必須處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)稱重傳感器必須處于垂直，當(dāng)調(diào)整限位時(shí)，一定要注意 稱重傳感器的安裝狀態(tài)處于垂直.