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皮带秤耐久性试验的重要性
2016-05-12

一、引言

关于“皮带秤耐久性试验的重要性”文本文谈谈如何实现皮带秤耐久性试验的具体建议。

二、有关皮带秤耐久性试验

要确定的问题是耐久性试验是在现场进行,还是针对皮带秤秤体试验。根据计量学的观点,对任何计量仪器,甚至任何测量设备的性能检测,必需具有可重复性和可比性。若遵照此原则,对皮带秤在现场进行耐久性试验是不合理的。因为现场的情况,受到包括不同的皮带秤传输机和安装条件等因素的影响,即使是同一厂家的皮带秤,甚至同一台皮带秤,安装在不同现场,其试验结果具有重复性和可比性的可能性是不存在的。而且也不能将耐久性试验与后续检定和使用中检定混为一谈。因此即使是通过耐久性试验的皮带秤也不能确保能通过后续检定和使用中检定。甚至通不过首次检定。因为恶劣的现场条件超过了该皮带秤的设计要求,无论怎样的精心调试也未必能达到设计要求的准确度。

三、如何评价通过耐久性试验的皮带秤

能给用户一个什么样的信息,对通过耐久性试验的非自动衡器,明确的表明该衡器在经过十万次的重复加载试验后,仍能保持原有的计量性能,而试验的主要目的是“以确定由磨损引起的耐久性误差”。笔者认为与耐久性最接近的性能指标是产品的寿命,它给出了在正常使用条件下产品所能使用的终结时间。耐久性是指在正常使用条件下,产品能保持原有的计量和技术指标的最短使用时间。属于型式批准的强检项目。

四、皮带秤的称重机理

皮带秤秤体实际上就是一台四支点的平台秤。然而在实际使用时需与皮带传输机相结合,才能构成一台所谓的传输皮带秤。此时皮带秤秤体不仅受被称物重力的作用,还受传输皮带所造成的所谓皮带张力的作用。正是由于后者的存在,使得皮带秤秤体的受力变得极为复杂,在上世纪不少人企图找出皮带秤受力的数学表示式,其结果都是徒劳无益。即使是给出了数学表示式,也要确定皮带的很多物理参数:如皮带的刚度、惯性矩等,使得数学表示式无法得到验证。所给出的一些所谓指导性的物理意义,实际上作为一个有基本力学知识的学者,凭直观的力学知识也能得出。笔者曾收集了五、六个中外学者有关皮带秤受力作用的数学表示式,可以说没有一个对实际操作有明显的指导作用,在实际调准的过程中,主要也只调整,托辊的准直性,选用质量好的传输皮带,以及限制传输皮带的长度和稳定皮带张力,使皮带张力控制在允许的范围内。

五、参数设计

对皮带秤张力大小的估计,是设计和安装皮带秤的重要参数。国外的皮带秤厂家在安装皮带秤时,是根据估算张力值来确定传输皮带的长度,以保证测量的准确度。由于工程设计中给出的计算皮带张力公式比较复杂,在现场估算中不太适用,所以往往使用一些简化公式,在笔者过去发表的文章已经给出过。所谓“皮带效应”对称重结果的影响,可分为两个部分,一为固有误差,另一为随机误差。对它们的处理是不同的。我们所做的估计原则上只是造成固有误差的部分。

六、结论

笔者认为皮带秤的耐久性,可这样来实现,建立一个可模拟皮带秤称重的试验台,其上的传输皮带的张力和速度是可调的。这样就可以将待试验的皮带秤秤体,包括测量皮带速度的测速器,安装在试验台上,进行耐久性试验,这样的试验结果具有在可控条件下的重复性和可比性。其实对非自动衡器加载十万次的耐久性试验、广义讲也不能包括衡器使用时的真实情况。因为至少没有规定加载时,被称物对秤台的冲击力,实际上被称物对秤台冲力是无法确定。在我国山东计量科学研究院和江苏计量科学研究院已建立了水平很高的对皮带秤试验物科检测中心,均可对经过耐久性试验后的皮带秤,做试验前后性能精确的比较以鉴别其优劣。笔者认为对皮带秤耐久性的考察重点依然是对机械部分由于磨损、疲劳、结构强度等因素引起的误差。至于传感器,电器部分等的因素应当不是最主要的。至于传感器、电器部分的因素应当不是最主要的,耐久性试验的难点是如何确定所需的试验时间,以及为了缩短试验时间,是否可增加试验的严酷性,以及如何增加试验强度,也同样是难点。另外,和非自动衡器一样要对大量程的皮带秤做耐久性试验也是极其困难的,所以对多大量程范围内的皮带秤可做耐久性试验同样是要考虑的问题。

要将耐久性试验形成能被广泛接受,并最终写入国际建议,是一个费时费力的工作。不仅要有资金支持和试验场地,更要有实际经验的工作人员,以及了解国际建议理念的人员。笔者认为目前国内已具备了这些基本条件,只要认真做是可以完成的,通过该工作可提高我国在国际衡器行业的地位和国内皮带秤的水平


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