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                軸重秤的結構與工作原理

                瀏覽:408 發表時間:2019-06-12 10:44:40

                      式軸重秤有兩種結構形式。其一是彎板式軸重秤,它由彎板彈性元件、承載框架、端部壓板、緊固螺釘等構成。其核心部件彎板彈性元件是在一塊長條形合金鋼板上,靠近兩個長邊的一定寬度(實為端部支撐)處對稱的加工出兩條長槽,從縱向形成兩端固支中心承受集中載荷的彎曲梁。沿縱向在兩個槽內的多個截面上,粘貼單軸電阻應變計,經串聯后與固定電阻組成惠斯通半橋電路。每個粘貼電阻應變計的截面都形成一個承受集中載荷的彎曲梁,即整個彎板彈性元件可看作是由 n 根平行排列的彎曲梁構成。

                      其二是剪板式軸重秤,其核心部件是剪板彈性元件,它的毛坯為冷拉加工固熔熱處理人工時效狀態的2A12硬鋁合金板,在板的底面沿長度方向加工出中間凹陷區,則在長度方向的兩邊自然形成了有足夠面積的承力支撐區,使硬鋁合金板成為板橋形秤體。再在靠近兩個支撐的凹陷區域內,平行于支撐對稱的加工出一定長度的若干個長槽,使其在縱向形成若干根與支撐相垂直的剪切梁,共同承受車輪停在或駛過測量區產生的靜態或動態載荷,整個剪板彈性元件的力學模型就可以看作是由n 根平行排列的剪切梁構成。在剪切梁的兩個側面(即槽的邊緣)粘貼兩組單剪切型電阻應變計,分別測量正、負主應變。將各剪切梁兩邊應變方向相同的電阻應變計串聯在一起,按相對橋臂應變方向相同、相鄰橋臂應變方向相反的原則組成惠斯通全橋電路,即可完成車輛軸軸質量檢測任務。

                      彎板彈性元件測量的是車輪壓在各彎曲梁上的彎曲應力,從對一根彎曲梁2片電阻應變計到多根梁同一長槽內n 片電阻應變計的分析,均得出在彎板彈性元件測量區間內任何位置加載,總輸出基本保持不變,即加載點變化對輸出靈敏度無影響。當載重車輛的車輪移動到彎板彈性元件測量區的任何截面(例如X1 截面)時,彎曲梁的彎矩 Mx1達到最大值,其截面系數、彎曲應力、彎曲應變為:剪板彈性元件測量的是車輪壓在應變區時,板體頂部與底部之間當時的剪應力引起的拉、壓成雙的主應力,不對同一時刻產生的彎曲應力作出反應,與彎板彈性元件相同,其加載點變化對輸出靈敏度也無影響。由材料力學知在純剪切應力狀態下,與中性軸成450 方向的拉壓成雙的主應力等于最大剪應力,主應變等于最大剪應變的一半,只有中性軸處的應力單元是純剪切狀態才有此關系,即單剪切型電阻應變計。

                      由于結構設計與制造工藝水平的提高,使彎板和剪板式軸重秤的計量準確度、允許車輛行駛速度和工作壽命都有較大提高,因此能在公路車輛軸載質量超限檢測監督系統中獨領風騷,得到較普遍的應用。

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