GB/T7723- 2008《固定式電子衡器》國家標(biāo)準(zhǔn)自2009年9月1日實(shí)施了， 其中在應(yīng)用的適用性中，針對地磅承載器提出相對變形量的測試要求，如何測試？是這次研 究的內(nèi)容。

一、概述

GB/T7723- 2008《固定式電子衡器》國家標(biāo)準(zhǔn) 已于2008年12月30日發(fā)布，并要求于2009年9月1日實(shí)施，為此全國衡器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會己 于2010年1月17日在上海組織了首次全國性的 宣貫會。本標(biāo)準(zhǔn)是參照2006年新版《非自動(dòng)衡 器}國際建議，以及美國標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（NIST) “44號手冊”，并且針對目前國內(nèi)該類產(chǎn)品的生產(chǎn) 和使用現(xiàn)狀，比對老標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了比較大的修訂。 寫本文章的宗旨，就是針對其中的“承載器相對 變形量測試”問題，談?wù)勅绾尾捎猛ㄓ玫姆椒ㄍ?/span> 成測試工作。

二、標(biāo)準(zhǔn)要求

1.承載器相對變形量控制要求

這是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的變化核心。目的就是要通過 這次國家標(biāo)準(zhǔn)的修訂，來抑制一些企業(yè)在生產(chǎn)固 定式電子衡器時(shí)的不負(fù)責(zé)任的現(xiàn)象。因?yàn)橐坏┖?/span> 器出現(xiàn)問題，不單單損害了使用單位的利益，而 且也損害了制造單位的利益和信譽(yù)。

衡器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合預(yù)期的使用目的。根 據(jù)GB1589-2004《道路車輛外廓尺寸、軸載及質(zhì) 量限值}的規(guī)定，對于目前國內(nèi)正常使用的，最 大秤量為30t至150t的大型衡器的承載器相對變 形量按表1中要求。

2.承載器變形量測試

現(xiàn)場測試時(shí)，首先查閱產(chǎn)品隨機(jī)文件，了解本產(chǎn) 品在加載相應(yīng)重量載荷后的變形量值。然后使用 相應(yīng)重量的載荷加載至單節(jié)承載器的中部，長度 符合加載區(qū)域規(guī)定，寬度與承載器同寬（見圖D， 將置于單時(shí)的單節(jié)承載器的變形量，按單節(jié)承載器的尺寸計(jì)算出相對變形，應(yīng)符合表1的要求。

按照標(biāo)準(zhǔn)的要求，對于30?40t、50?60t、 80?100t、120?150t規(guī)格的產(chǎn)品，應(yīng)該分別在其單個(gè)承載器的中間規(guī)定部位加載15t、26t、40t、 50t的載荷。這些載荷的加載，在制造單位內(nèi)是比 較容易實(shí)現(xiàn)的，一是有眾多的砝碼，二是有較大 的起重設(shè)備。但是，在安裝現(xiàn)場要想完成這項(xiàng)工 作就比較困難了，僅這個(gè)幾十噸的載荷，就不好 尋找，更不要說迅速的完成加載工作了。所以有 人講，起草這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是給制造單位出了一個(gè)難題， 是給制造單位和使用單位找麻煩。

在幾年前我在《大型衡器檢測方法探討》一 文中提出，大型地磅檢測面臨多個(gè)問題，其中最 關(guān)鍵的是，在使用現(xiàn)場檢定所需的數(shù)量巨大的砝 碼無法解決；二是即使有眾多砝碼，在較長距離 轉(zhuǎn)運(yùn)過程中仍存在有風(fēng)險(xiǎn)。既然對于大型地磅性 能檢測都面臨砝碼的數(shù)量問題，其承載器相對變 形量檢測的載荷問題，怎么就能說是給制造單位 找麻煩了呢？

三、替代法

俗話講，辦法總比困難多。

相對于缺乏數(shù)量巨大的砝碼，不能準(zhǔn)確傳遞 計(jì)量性能的困難而言，檢測承載器相對變形量的 載荷是比較容易解決的。本標(biāo)準(zhǔn)中給出的圖示是 使用砝碼，在承載器中部按照規(guī)定局部集中堆放 來測試的。實(shí)際這個(gè)堆放區(qū)間是按照車輛軸（軸 組）的加載情況換算的。一般車輛的軸距在 1.1m?1.8m之間，其中三軸的間距為2.2m左右， 再加上可能影響的區(qū)域，所以在標(biāo)準(zhǔn)中將加載區(qū) 間確定為1.8m、2.6m和3m。為了比較實(shí)際影響效 果，在制定標(biāo)準(zhǔn)前，針對性的對幾種不同加載區(qū) 域進(jìn)行了試驗(yàn)。

車輛的車輪作用于承載器上，是一種典型的 多點(diǎn)集中加載模式；而將砝碼放置在承載器一定 長度和寬度范圍內(nèi)，是一種區(qū)域集中加載模式。 這兩種加載模式是否可以達(dá)到相同的效果呢？

1.多點(diǎn)集中加載與局部集中加載比較 ①兩點(diǎn)集中載荷

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：承載器尺寸為18mX3.4m，采用 8只稱重傳感器，三段臺面，最大跨距為6m。

例如一輛半掛車輛，按后排兩軸分配，每軸 荷重為25t。考慮到車輛在一定速度下開到承載器 上，可能會有一定的超載量。我們在計(jì)算加上 130%的沖擊載荷系數(shù)。 p=25t x 130%=32.5t

撓度計(jì)算：

當(dāng)承重臺結(jié)構(gòu)的截面軸慣性矩J為210504cm4

時(shí)，當(dāng)后排兩軸停留在一塊承重臺中部時(shí)，查 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》“受靜載荷梁的內(nèi)力及變位計(jì)算公式”中，簡支梁的撓度為：

(2)局部集中載荷 將以上兩點(diǎn)集中載荷換算成局部集中載荷模 式，為最大秤量32.5tx 2=65t，考慮到軸兩外側(cè)也 是重量影響區(qū)，砝碼集中放置區(qū)為2.6m長、3.4m 寬的承載器中部，三段承載器自重為15.84t時(shí)， 局部單位長度上載荷q=258.8kg/cm，查《機(jī)械設(shè)計(jì) 手冊》“受靜載荷梁的內(nèi)力及變位計(jì)算公式”中， 簡支梁的撓度為：

2.替代法

通過以上兩種不同加載方式的比較，我們是 否可以這樣操作：

首先將裝有載荷的車輛，載荷應(yīng)盡量集中在 后軸（軸組）上方，在已經(jīng)檢定的地磅上（或 者在需測試的衡器，經(jīng)初步調(diào)試），對其后軸（軸 組）進(jìn)行稱量，具體位置見圖5 0、（b所示。

然后將經(jīng)過稱量的車輛，開至需要檢測的承 載器上方，并且將其后軸（軸組）壓在承載器中 間部位（注意其它輪軸不得壓在該承載器上，具 體位置見圖6 (a)、(b所示。

3.重心轉(zhuǎn)移問題

采用這種車輛替代固定載荷的測試方法，必 然存在重心轉(zhuǎn)移的問題。

(1)由于通道與承載器不可能完全在一個(gè)平 面上，當(dāng)裝載重物的車輛只有局部壓載在承載器上，其他部分停留在兩側(cè)通道上時(shí)，會存在重心 轉(zhuǎn)移。

(2)車輛上的重物在車輛開動(dòng)時(shí)，總是會發(fā) 生或多或少的移動(dòng)，也會存在重心轉(zhuǎn)移。

(3)車輛軸與車橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了必然存 在重心轉(zhuǎn)移。

為了減少重心轉(zhuǎn)移的影響問題，第一，一定 需要注意承載器兩端的通道，必須有足夠長，且 平直度與承載器在一個(gè)平面上；第二，車輛上的 物品應(yīng)該盡量避免產(chǎn)生水平移動(dòng)。

四、說明

1.在相對變形量測試過程中一些細(xì)節(jié)問題可 能會影響檢測結(jié)果，需要注意以下幾個(gè)方面的情 況：

(1)預(yù)加載影響

在一臺產(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，這些間隙不但會給 產(chǎn)品性能帶來誤差的不確定性，而且還可能會給 相對變形量的測試帶來不確定性。

(2)加載位置的影響

不論是使用砝碼還是采用車輛進(jìn)行相對變形 量的測試，當(dāng)加載位置不能對稱的放置于以中心 線為基準(zhǔn)的區(qū)域內(nèi)時(shí)，會影響到相對變形量的測 試。如果加載的區(qū)域小于或大于規(guī)定的區(qū)域時(shí)， 也會多少影響測試的數(shù)值。

(3)重心偏移的影響

采用替代法測試時(shí)，必然會因?yàn)椴煌?/span>地磅之 間的使用產(chǎn)生誤差，這些誤差有可能是衡器固有誤差，也有可能是重心轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的誤差，也有可 能是物品的含水量變化引起的誤差。

(4）連續(xù)梁的影響

當(dāng)被測地磅的承載器結(jié)構(gòu)是多塊臺板組成的 時(shí)，就形成了一個(gè)連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。當(dāng)對其中一塊臺 板進(jìn)行測試時(shí)，其變形量就會受到相關(guān)聯(lián)的相鄰 臺板的影響，且不同結(jié)構(gòu)的影響量也大小不同。

（5）測量位置的影響

由于承載器在制造過程中，即使是采用相同 的材料、相同的圖紙、相同的加工工藝，也不可 能保證其相對變形量完全一致，有可能在承載器 兩側(cè)中心點(diǎn)所測得的數(shù)值可能也不同，所以最好 同時(shí)分別測試兩側(cè)的相對變形量。

（6）稱重傳感器的影響

如果是對一臺安裝結(jié)束的固定式地磅承 載器進(jìn)行相對變形量測試，一定要注意到所使用 稱重傳感器的結(jié)構(gòu)情況。因?yàn)楫?dāng)受到相同的載荷 作用下，正應(yīng)力柱式稱重傳感器的變形量是最小 的，而剪應(yīng)力懸臂梁式稱重傳感器的變形量是較 大的，剪應(yīng)力式橋式稱重傳感器和輪輻式稱重傳 感器的變形量基本介于兩者之間。在承載器上載 荷作用下，不但承載器發(fā)生彎曲形變，同時(shí)各個(gè) 支撐點(diǎn)的稱重傳感器也在發(fā)生形變。所以，在承 載器中心測得的相對變形量中，可能也包含了稱 重傳感器的變形量。

(7）測量器具影響

測量承載器相對變形量的計(jì)量器具，最好是 “百分表”。因?yàn)槭褂酶叨扔螛?biāo)尺，其讀數(shù)不但不 直觀，而且有可能會產(chǎn)生位移。

(8）基礎(chǔ)施工質(zhì)量的影響 固定式地磅的各個(gè)稱重傳感器都是安裝 于基礎(chǔ)的承重板上的，而各塊承重板是在基礎(chǔ)施 工結(jié)束后，進(jìn)行二次澆灌的，其施工時(shí)是否能夠 將混凝土充滿，是決定質(zhì)量的關(guān)鍵因素。如果承 重板中存有空隙，就有可能在測量承載器相對變 形量時(shí)影響讀數(shù)準(zhǔn)確度。

2.超出本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最大秤量的產(chǎn)品 在本標(biāo)準(zhǔn)中只包括了 30?150t規(guī)格的固定式 地磅，對于超出150t規(guī)格的產(chǎn)品，如何進(jìn)行 承載器相對變形量的測試，也可以采用以上方式 測試，只是其選擇的檢測載荷和加載區(qū)域，可以 參考150t規(guī)格產(chǎn)品的參數(shù)。