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新疆地磅廠淺述地磅稱重傳感器氣缸砝碼組件是如何組成的

發布時間:2019-01-05 13:51    來源:www.rrmzg.com
[摘要] 新疆地磅廠淺述地磅稱重傳感器氣缸砝碼組件是如何組成的 針對傳統稱重傳感器標定裝置的氣缸砝碼組件存在重量偏重裝配困難較大等問題,對傳統氣缸砝碼組件的結構進行了改進,設計了一種新型氣缸砝碼裝置對新型氣缸砝碼裝置的特性進行了仿真分析

新疆地磅廠淺述地磅稱重傳感器氣缸砝碼組件是如何組成的

針對傳統稱重傳感器標定裝置的氣缸砝碼組件存在重量偏重裝配困難較大等問題,對傳統氣缸砝碼組件的結構進行了改進,設計了一種新型氣缸砝碼裝置對新型氣缸砝碼裝置的特性進行了仿真分析,分析結果表明:新型裝置相比于傳統裝置質量減小了14.9%,具有質量輕應力應變小等優點通過模態分析發現:6階模態振型會對支撐板產生振動變形,從而使得支撐板所受的載荷增加。

科學技術日新月異的進步使得傳感器的應用領域迅速擴大,如在測量控制以及信息等領域傳感器的應用越來越廣,傳感器種類的發展越來越多傳感器可靠性的高低對產品質量有著重要的影響,因此,提高傳感器工作可靠性對稱重傳感器進行標定的重要性不言而喻。從目前來看國內外學者主要針對稱重傳感器托盤進行理論分析及試驗研究。國外的學者對托盤的靜態變形進行了研究分析。國內如王艷菊等利用ANSYS有限元分析軟件分析了稱重傳感器標定裝置托盤的彎曲特性,并對其進行了實驗驗證;桑軍等利用有限元分析COSMOSWorks軟件,優化設計了整裝整卸托盤縱梁裝置的特性。

本文通過對傳統氣缸砝碼進行輕量化設計,同時為了提高氣缸砝碼加載裝置的剛度和強度,在新型裝置的支撐板上增加了兩個支撐柱,設計出一種新型氣缸砝碼裝置用來解決目前氣缸砝碼裝置重量過重、不方便裝配等問題。通過有限元分析軟件對新型裝置進行了仿真分析,仿真結果表明新型氣缸砝碼裝置具有應力應變小、質量輕等優點。

1.地磅稱重傳感器誤差標定裝置工作原理

在測試前,首先將地磅稱重傳感器固定到傳感器底座上,然后將砝碼放置到托盤的正中央上方。砝碼放置好以后,按啟動按鈕,使氣缸驅動砝碼組對稱重傳感器進行加載,加載卸載完成后,完成一次標定過程。一次標定過程完成后利用計算機對采集的數據進行處理形成傳感器誤差檢測測試報表,由打印機打印輸出,測試數據存入數據庫中,為后期稱重傳感器產品打印合格證書和質量追蹤提供方便然后,再對托盤左上角左下角右上角右下角4角進行標定。

2.氣缸砝碼組件模型及其慣性力計算

2.1氣缸砝碼組件模型

傳統稱重傳感器標定裝置的氣缸砝碼裝置主要由氣缸法蘭盤支撐板砝碼桿砝碼等組成。主要零件尺寸為:砝碼的直徑為300mm,80mm;砝碼桿的長度為554.5mm;法蘭盤厚度為20mm;長寬都是240mm;支撐板的厚度為30mm;傳統稱重傳感器標定裝置總體結構如圖2(a)所示,支撐板與XY方向運動機構采用螺栓連接。新型氣缸砝碼裝置三維圖如圖2b)所示。與傳撐板采用了鏤空設計,大大降低了氣缸砝碼裝置的重量。新型支撐板設計材料采用鋁合金,與傳統支撐板采用結構鋼設計相比又進一步降低了氣缸砝碼裝置的重量,而且剛度強度更好。

2.2氣缸砝碼組件慣性力計算

實際稱重傳感器標定裝置工作情況Y坐標方向上氣缸砝碼裝置移動距離L=300mm;往返周期單項為T=3s,移動部件重量為m=234kg,機械傳遞效率為90%,步進伺服電機的加速時間t=0.1s,因此電機加速與減速時間總共為t1=0.2s,電機勻速運行時間t2=1.3s,根據氣缸砝碼裝置移動距離,可得出如下方程:

3.有限元靜力學分析

3.1有限元模型

新型稱重傳感器標定裝置氣缸砝碼裝置有限元模型如。支撐板材料采用鋁合金,密度2.7g/立方米,彈性模量E=71.7GPA,泊松比U=0.33.其他零件材料采用Q235方鋼,密度7.85g/c立方米,彈性模量E=200GPa,泊松比u=0.3.材料屬性定義完成之后,對導入的模型進行網格劃分.網格結構的選擇及劃分的疏密對分析結果的精確性有著重要的影響,由于氣缸砝碼組件較平整,尖角和凹凸面較少,文中采用了自由網格劃分方法對氣缸砝碼裝置有限元模型進行網格劃分.本文對氣缸砝碼組件進行靜力學分析,砝碼與砝碼桿之間的接觸采用綁定方式,經過有限元網格劃分共有151812個節點、78746個網絡單元。

3.2有限元分析結果對比

根據氣缸砝碼組件工作的實際工況,在對稱重傳感器標定裝置進行傳感器誤差標定時,氣缸砝碼組件支撐板與XY方向運動裝置采用螺栓連接在一起,所以將氣缸砝碼組件有限元模型支撐板采用FixedSupport固定約束,而氣缸砝碼組件自身重量不可忽略,因此將氣缸砝碼組件有限元模型整體施加標準地球重力.由于氣缸砝碼組件在XY方向方向移動是通過電機驅動導軌,導軌帶動氣缸砝碼來實現,電機在運行過程中存在著加速與減速,因此在加載過程中在方向還存在著慣性力,所以將氣缸砝碼組件有限元模型整體在X方向施加2.14m/s2的加速度。

1)新型地磅稱重傳感器標定裝置氣缸砝碼裝置支撐板采用中空設計,創新使用兩根鏤空支撐柱,使得氣缸砝碼組件的質量大幅度降低。分析得出在工作狀態下氣缸砝碼裝置變形量減小了46.47%,應力減小了78.82%,從而證明了新型裝置具有質量輕強度剛度高的特點。

2)通過對氣缸砝碼裝置進行模態分析獲得了氣缸砝碼裝置在工作中的共振頻率。為氣缸砝碼裝置機械結構優化設計提供一定的理論參考,避免氣缸砝碼裝置機械結構設計過程中的盲目性,提高設計效率。對于為您介紹的這些新疆汽車衡新疆吊鉤稱的信息,你是不是也心動了呢。希望您繼續關注我們的官方網站,建先將竭誠為您提供有價值的信息資訊。

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