对“预加载”要求的理解

2021-02-12 00:00:00

对“预加载”要求的理解

沈立人


这个问题在采用国际建议之前,我国的相关检定规程中已经有了规定,就是使用载重汽车往返通过承载器不少于三次,检查秤的安装质量是否符合技术要求。

在过去机械衡器时代,称量值是依靠刀子、刀承、吊环、杠杆、支座等部件传递。

从外观来看,这些结构件可能存在加工质量问题和安装质量问题,比如:零件的加工毛刺、零件之间的接触面形状问题等等。

从内在来看,任何机械结构经过加工之后,都会产生一定程度的加工应力,这个加工不论是冷加工,还是热加工。承载器由于采用螺栓将各种型钢结构连接在一起的,没有焊接应力的影响问题,主要是集中在各级杠杆的铸造所产生的应力影响。

进入电子衡器时代后,加工应力影响主要集中在承载器结构上。衡器的承载器不论是采用型钢结构,还是采用U型梁结构,都会不同程度地产生热加工产生的应力。

安装称重传感器的工作平面与多块承载器连接处等结构,这些结构的尺寸和外形都会受到焊接加工带来的内应力而产生变形,如果解决不好,必然会给衡器产品的计量性能带来不确定性。理论上讲,焊接加工结束之后应该及时进行应力均化处理,可以有效减少内应力释放带来的结构变形问题,而安装结束后的预加载也是一种减少内应力影响量的补救方法。

1. 减少接触间隙

无论是机械衡器,还是电子衡器,在一台产品刚刚安装结束后,许多部件的接触面都存在大小不等的间隙,这些间隙可能会给产品性能带来误差的不确定性。通过预加载荷的加压,可以有效地减少接触间隙。这个如同新汽车需要磨合一样,新汽车通过磨合一是保证发动机缸体与活塞的活动间隙,一是各部的螺钉安装力矩的调整。

2. 减少承载器的应力集中

目前大型衡器的承载器大部分都是焊接结构的。在焊接过程中会存在大小不等的热加工应力,对于重要的结构件需要进行时效处理,由于承载器的结构是平板型的,其刚度又不是太强,一般不需要进行特殊的时效处理,只要通过简单反复加载,就能基本上达到应力均化的作用。

3. 时效处理

任何加工过程都会产生加工应力,目前大型衡器的承载器都是采用焊接加工,而焊接加工所产生的应力,需要通过时效处理的方法进行均化。

时效处理方法包括:加热时效、自然时效、过负荷时效、深冷时效、敲击时效、表面喷砂时效、振动时效等,而冶金机械、化工机械、机床制造等行业已经将振动时效处理方法写入制造标准中。

大量的汽车衡采用了焊接结构,由于没有合理安排焊接顺序,使得结构内部存在大量的焊接应力。这种应力只要受到外力作用(例如运输过程中的颠簸),就会释放出来,使得承载器结构发生变形,主要表现在多段结构的搭接部位不能平整地接触。当比较重的载荷作用在此处部位时,使得称量性能发生一定的改变,载荷越接近接缝时性能改变越大。

 

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