经典三级视频在线观看 电子汽车衡的基本说明

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　近年来，作为大型称重计量设备的电子汽车衡越来越广泛地应用于工矿企业、交通运输、港口、仓库等各个部门。随着经济的发展，运输车辆类型不断增多，装载能力不断提高，这就对电子汽车衡的承载能力提出了更高的要求。

　　传统的电子汽车衡台面结构和刚度分析方法是把汽车衡简化成一简支梁，这种简化方法计算简单，在汽车衡行业的设计和校核计算中曾广泛采用，但这种建模方法也正是因为模型过于简化而导致zui终结果的不可靠。随着计算机技术的日益发展和广泛应用，有限元分析方法逐渐成为结构力学分析中强有力的工具。的ANSYS 软件是目前广泛应用的大型的以有限元分析为基础的CAE 软件。利用ANSYS，建立SCS 系列汽车衡秤台中节的三维实体模型，以期在更加符合实际条件的模型基础上对秤台的刚度和强度进行校核，并提出合理的改进建议。

　　*、针对于电子汽车衡的秤台结构尺寸、校核指标及受载状况

　　A. SCS-50 系列汽车衡秤台结构分析

　　为制造加工、运输及安装方便，SCS-50 系列汽车衡秤台采用三台面搭接结构，利用中节上的托板和两边端节上的搭板搭接在一起。其主要技术参数为：

　　1）称量重量：50t。

　　2）称量方式：静态整车计量。

　　3）台面总体结构尺寸：15m×3m×0.3m。

　　4）传感器数量：8 只。

　　B. 校核指标

　　生产实践中，汽车衡是以刚度指标作为重要设计依据的。当车辆满载过秤台时，以后轮行至秤台纵向中间位置时产生的秤台弯曲变形zui大，此时载荷为zui大，秤台结构必须满足此时的刚度要求。按汽车衡秤台技术要求，秤台承受额定载荷时的允许zui大弯曲变形不得超过秤台纵向长度的1/800 至1/1000，从安全角度出发，我们取纵向长度的1/1000 作为校核指标，即5mm。

　　C.加载

　　随着运输车辆类型的增多，装载能力的提高，电子汽车衡原有用户希望已安装的电子汽车衡能在特殊情况下偶尔过载承重，前提当然是保证安全。上海恭航衡器先对额定承载50t 时进行常规校核，然后，应用户的特殊要求，考虑到原有电子汽车衡秤台具有一定的安全系数，对极限承载100t 进行校核分析。分别按以下尺寸简化模型：

　　（1）承重50t 时受载状况

　　双后桥载重车轮距1.8 米，轴距1.2 米，单个轮胎着地宽度0.3 米，纵向着地长度0.4 米，每侧一般为两个轮胎。

　　（2）承重100t 时受载状况

　　重型载重车辆一般为四后桥结构，其它建模尺寸不变。

　　第二、针对电子汽车衡秤台有限元模型建立

　　A.实体建模及网格划分

　　ANSYS 提供了两种生成模型的方法：实体建模和直接生成模型。由于实体建模相对处理的数据较少，便于几何改进和单元类型的变化，这也便于下一步的优化设计。对于庞大或复杂的模型，尤其是三维实体模型更加适合，所以对于电子汽车衡秤台的刚度校核我们采用实体建模。

　　整个秤台除支撑铁是35 号钢以外，其余材料都是Q235，所以选定弹性模量为2×1011，泊松比为0.27。zui初计划定义单元类型为20 节点的6 面体单元SOLID95，考虑到上下盖板形状规则，为保证其单元形状为6 面体，盖板用扫掠网格划分（SWEEP）或映射网格划分（MAPPED）。但由于盖板与槽钢及筋板焊接处情况较复杂且厚薄不一，各部分逐个进行网格划分效率低下，且容易出错，zui终采用自由网格划分。而采用自由网格划分会导致6 面体单元SOLID95 退化为4 面体单元，故zui终采用10 节点的4 面体单元SOLID92。自由网格划分时其Smartsizing 选定10 级，单元尺寸Size 定为0.2。

　　B.加载及约束处理

　　因秤台面为一大平面，如何按实际情况在车轮处准确加载面力是关键。如直接选平面加载，计算机会选择整个平面，显然不符合实际，因承载面过大无法反映受载时的恶劣情况。如在车轮位置处选节点承受面力，结果是有限的点去承受整个载荷，结果难免造成应力集中。在车轮位置处选单元承载，无法只选择其上表面。为了使加载更加符合实际情况，笔者考虑在车轮处设计出加载面。设计加载面时注意一个技巧性问题，如直接用面与面粘接，选择加载面加载求解时会出现所选的面未划分网格无法传递载荷的警告。出现这种情况是因为单纯面与面粘接，加载面被视为无质量无体积的理想平面，当然无法传递载荷。考虑到体与体粘接时会产生共享面，我们试着用底面积与加载面相同的正方体与秤台上盖粘接，然后删除正方体，果然得到了可传递载荷的加载面。

　　电子汽车衡秤台实际工作时，由限位器进行水平方向限位。建立约束条件时，把限位器简化为两侧面限位约束，即秤台侧面进行UX，UZ 限制，传感器支撑处进行竖直方向约束，即进行UY 限制。这样建立的约束条件，对计算结果的相对位移及应力都没有影响。

　　第三、针对电子汽车衡的求解后处理结果分析及改进

　　由于模型尺寸较大，节点及单元数多，对上述公式求解时不能采用缺省默认的直接解法。考虑到自动迭代法（ITER）适合线性静态分析，而且会在雅可比共轭梯度法（JCG）或条件共轭梯度法（PCG）等解法中自动选择一种合适的迭代法，故zui终采用自动迭代法，精度水平选定1 级，相当于公差1.0×10-4，并选择了条件共轭梯度法。

　　（1）变形结果分析

　　加载50t 时zui大变形2.8mm，zui大等效应力298MPa。加载100t 时zui大变形3.5mm，发生在车轮与秤台面接触处，属于局部变形。整体zui大变形发生在秤台纵向中间位置处，变形小于zui大变形。zui大变形均小于5mm，所以刚度指标均满足要求。

　　（2）应力结果分析

　　zui大等效应力333.6MPa。还有一节点处320.6MPa。这两点均在承重铁处，都超过了35号钢的屈服极限315MPa。

　　（3）从数值上看刚度条件均满足要求，但加载100t 时有两点超过屈服极限强度。如果仍然按惯例仅去校核刚度指标，势必会得出依然安全的错误结论。为什么会产生这样的结果呢？从受载示意图上可以看出，承重100t 时，车轮增多，承载面积增大，承载面均匀分布在整个秤台面上。在这种情况下，强度指标理应取代刚度指标，成为主要校核指标。

　　（4）改进与建议

　　根据以上分析，上海恭航考虑在特殊情况下为解决超负荷受载问题，从理论上讲可以度着提高承重铁与传感器的接触面积。但是，考虑到更换传感器的可操作性、zui终测量值的可靠性以及从zui主要的安全角度考虑，建议在实际使用时应尽量避免超负荷受载。