任何機械結(jié)構(gòu)經(jīng)過加工之后，都產(chǎn)生一定程度的加工應(yīng)力；安裝過程中各個 零部件之間都會存在一定的間隙，即使對螺栓加了預(yù)緊力；特別是裝配環(huán)境沒有達到工藝要 求的條件時。檢定工作之前施加一定的預(yù)加載荷，是一種保證衡器產(chǎn)品能夠順利完成檢定的 有效方法。

一、引言

這個問題在采用國際建議之前，我國的相關(guān) 檢定規(guī)程中已經(jīng)有了規(guī)定。就是使用載重汽車往 返通過承載器不少于三次，檢查秤的安裝質(zhì)量是 否符合技術(shù)要求。

自從于1992年國際法制計量組織將R3、 R28、R74三個國際建議合并為一個R76國際建議 以來，在試驗方法中增加了 “預(yù)加載”要求：在 每次稱量試驗前，衡器應(yīng)預(yù)加載到最大秤量 Max —次，或是最大安全載荷（Uni。

R60《稱重傳感器》&000版國際建議也是 要求：對稱重傳感器預(yù)加最大試驗載荷Dmi三 次，每次加載后恢復(fù)到最小試驗載荷Dmn ,等待 5min。

二、目的

在過去機械衡器時代，稱量值是依靠刀子、 刀承、吊環(huán)、杠桿、支座等部件傳遞。

從外觀來看，這些結(jié)構(gòu)件可能存在加工質(zhì)量 問題和安裝質(zhì)量問題，比如：零件的加工毛刺等 問題，零件之間的接觸面形狀問題等等。

從內(nèi)在來看，任何機械結(jié)構(gòu)經(jīng)過加工之后， 都會產(chǎn)生一定程度的加工應(yīng)力，這個加工不論是 冷加工，還是熱加工。承載器由于采用螺栓將各 種型鋼結(jié)構(gòu)連接在一起的，沒有焊接應(yīng)力的影響 問題，主要是集中在各級杠桿的鑄造所產(chǎn)生的應(yīng) 力影響。

進入電子衡器時代后，加工應(yīng)力影響主要集 中在承載器這個結(jié)構(gòu)上了。衡器的承載器不論是 采用型鋼結(jié)構(gòu)的，還是采用U型梁結(jié)構(gòu)的，都會 不同程度地產(chǎn)生熱加工產(chǎn)生的應(yīng)力。

安裝稱重傳感器的工作平面與多塊承載器連 接處等結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)的尺寸和外形都會受到焊 接加工帶來的內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生變形，如果解決不好 必然會給衡器產(chǎn)品的計量性能帶來不確定性。理 論上講，焊接加工結(jié)束之后應(yīng)該及時進行應(yīng)力均化處理，可以有效減少內(nèi)應(yīng)力釋放帶來的結(jié)構(gòu)變 形問題，而安裝結(jié)束后的預(yù)加載也是一種減少內(nèi) 應(yīng)力影響量的補救方法。

㈠減少接觸間隙

無論是機械衡器，還是電子衡器，在㈠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，這些間隙可能會給產(chǎn)品性能帶來 誤差的不確定性。通過預(yù)加載荷的加壓，可以有 效的減少接觸間隙。這個如同新汽車需要磨合㈠ 樣，新汽車通過磨合㈠是保證發(fā)動機缸體與活塞 的活動間隙，㈠是各部的螺釘安裝力矩的調(diào)整。

二減少承載器的應(yīng)力集中

目前大型衡器的承載器大部分都是焊接結(jié)構(gòu) 的。在焊接過程中會存在大小不等的熱加工應(yīng)力， 對于重要的結(jié)構(gòu)件需要進行時效處理，由于承載 器的結(jié)構(gòu)是平板型的，其剛度又不是太強，㈠般 不需要進行特殊的時效處理，只要通過簡單反復(fù) 加載，就能基本上達到應(yīng)力均化的作用。

㈢時效處理

任何加工過程都會產(chǎn)生加工應(yīng)力，目前大型 衡器的承載器都是采用焊接加工，而焊接加工所 產(chǎn)生的應(yīng)力，需要通過時效處理的方法進行均化。

時效處理方法包括：加熱時效、自然時效、 過負荷時效、深冷時效、敲擊時效、表面噴砂時 效、振動時效等，而冶金機械、化工機械、機床 制造等行業(yè)已經(jīng)將振動時效處理方法寫入制造標 準中。

三、效果

㈠汽車衡

在八十年代中期，我們剛剛生產(chǎn)電子汽車衡 時，是㈠種橋式結(jié)構(gòu)的承載器。采用兩根主梁作 為主要的承載梁，多塊承重板是采用螺栓固定在 主梁的底部的，四只稱重傳感器支撐主梁傳遞橋 式承載器的載荷。這種承載器雖然也是㈠種超靜 定結(jié)構(gòu)，由于各個連接部位是螺栓固定的，本身 依然存在㈠定的緩沖，所以不會產(chǎn)生較大的變形 情況。如圖1所示。

但是到了 2000年代之后，大量的汽車衡采用 了焊接結(jié)構(gòu)，由于沒有合理安排焊接順序，使得 結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在了大量的焊接應(yīng)力。這種應(yīng)力只要 受到外力作用例如運輸過程中的顛簸，就會釋 放出來，使得承載器結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，主要表現(xiàn)在 多段結(jié)構(gòu)的搭接部位不能平整地接觸。當比較重 的載荷作用在此處部位時，使得稱量性能發(fā)生㈠ 定的改變，載荷越接近接縫時性能改變越大。如 圖 2 所示。

二自動軌道衡

自動軌道衡的承載器目前基本上是采用“箱式梁”結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)都是采用焊接加工完成的。 這種結(jié)構(gòu)的部件即使進行了焊接順序安排，也不 可避免內(nèi)部產(chǎn)生大量的焊接應(yīng)力。最好的解決方 法就是焊接結(jié)束之后30min之內(nèi)，使用振動時效 設(shè)備對部件進行處理，當然也不排除使用自然時 效方法，自然時效就是必須放置時間比較長㈠點 (大約半年至㈠年左右。如圖3所示。

在九十年代我們在制造第㈠臺自動軌道衡時, 由于在制造過程中，沒有對承載器進行焊接的承載器時效處理，為了保證產(chǎn)品在使用現(xiàn)場的型式 評價試驗，保證今后的正常使用。我們只好采用 了一種最笨的處理方法，就是在現(xiàn)場租用機車反復(fù) 碾壓承載器。機車在承載器上每往返一次，就對縱 橫向限位進行一次調(diào)整如果不及時調(diào)整，將會出 現(xiàn)稱重傳感器傾覆，導(dǎo)致承載器傾斜的嚴重事仲， 剛剛開始時，一端的限位機構(gòu)極其松懈，而另一端 的限位機構(gòu)緊繃繃的。就這樣通過兩天多的反復(fù)調(diào) 整，承載器中的焊接造成的內(nèi)應(yīng)力基本達到均化， 兩端的縱橫向限位機構(gòu)就能保持在正常狀態(tài)了。在 以后與自動軌道衡的服務(wù)人員交流時，他們反映使 用中的產(chǎn)品比新產(chǎn)品容易調(diào)試，就是使用中產(chǎn)品的 內(nèi)應(yīng)力已經(jīng)均化這個道理。

當然，如果軌道衡的承載器制造過程時如果 及時進行了時效處理，安裝之后只要讓檢衡車往 返碾壓幾次就可以檢定軌道衡的計量性能了。

四、注意事項

(一)預(yù)加載之前必須保證限位裝置處于有效 位置，防止車輛上下時承載器發(fā)生傾斜。

(二)預(yù)加載時應(yīng)該盡可能讓靜態(tài)衡器的承載 器處于晃動狀態(tài)，這樣可以使得承載器與稱重傳 感器接觸部位能夠得到進一步的相對位移。而動 態(tài)衡器的承載器必須處于靜止狀態(tài)，這時稱重傳感器必須處于垂直，當調(diào)整限位時，一定要注意 稱重傳感器的安裝狀態(tài)處于垂直.