电子皮带秤秤架结构与刚度计算

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第30卷第2期总113期2001年3旦竺墨长治维特衡器有限公司王祯荣一、概述随着科学技术的高速发展，在现代化生产中对控制系统的现代化程度和管理系统的现代化程度的要求不断提高电子皮带秤作为一种动态连续称量的设备，在各行各业中已得到广泛应用。近几年来，由于微电子技术的应用与发展，为电子皮带秤注人新的活力，使电子皮带秤的称量准确度和稳定性明显提高。为了满足我国工业发展的需求，各厂家消化吸收国外先进技术，先继生产出各种形式的电子皮带秤。目前，电子皮带秤根据其称重框架结构

2、，大体可分为单杠杆单托辊式、双杠杆双托辊式、双杠杆四托辊式和悬浮多托辊式电于皮带秤。其中双杠杆四托辊式和悬浮多托辊式电子皮带秤具有称量准确度高，工作性能稳定等优点，已成为当今之主流。由于电子皮带秤在其工作过程中受到的影响因素较多。就电子皮带秤本身来讲，除仪表和传感器影响外，其有效称量段，称重框架结构与刚度也是重要的影响因素。也就是说，称重框架如何●·●维普资讯http://www.cqvip.com衡器第30卷第2期总113期2001年3月能将输送皮带上物料的质量准确无误地传递到荷重传感器上，这是电子皮带秤设

3、计与制造中研究讨论的重要课题。NHDMI，-，。’A_竹仃。lI_clq二、电子皮带秤的工作原理电子皮带秤是安装在皮带输送机上工作的一种王动态计量设备。其主要由称重托辊、称重框架、荷重传感器、测速传感器和仪表等组成。如图1示。其工t)toI)作原理是当输送皮带2载着物料以恒定的张力和均匀的速度通过称重托辊3时，皮带上所载物料的质量通过称重托辊3及称重框架7传至荷重传感器b双托辊组式6，荷重传感器6产生的重量信号送入仪表5同时，装在回程皮带上的测速传感器8将皮带运行速度信NHDM号也送入仪表5。仪表内的微处理器

4、将两种信号处理后，显示出输送皮带上被测物料的瞬时流量值和、⋯^。叶11⋯⋯⋯II⋯IITf}≮。f。累计流量值。其计值方法是单位皮带长度上的物575797料质量(kg／m)乘以皮带运行速度(m／s)得到精确的物料流量。b／2￡)fbbb234c四托辊组式图2称重托辊组与有效称量段如图2示。图2一a为单托辊式组电子皮带秤。在其工作时，皮带输送方向为自左向右运行，为了研究问题方便，假设皮带上的物料层是均匀的，当物料在输送托辊1的顶点A左边时物料对称重托辊3的作用力为0，当物料随着皮带运行越过A点时，物料开始对称重

5、托辊3产生作用力，并且随着皮带的图1电子皮带秤工作原理图运行，对称重托辊的作用力越来越大，到达称重托辊1．被测物料2输送皮带3称重托辊4辖进托辊3的顶点B时，作用力达到最大值，而越过此点后，5．仪表6．荷重传感器7称重框架8，铡速传感器对称重托辊的作用力开始减小，到达输送托辊2的三、有效称量段顶点C时，物料对称重托辊3的作用力减小到0。在工作过程中，输送机是连续不断地输送物料的。所以，被测物料对称重托辊的作用力值等于AACH的DHG／面积。由于皮带上被测物料对称重托辊的作用力是。．K二二÷_l。全部传递到称重

6、框架上的，所以，物料对称重托辊的I鳘作用力也就是对称重框架的作用力。若皮带上单位长度物料质量为q，则被测物料对称重框架的作用It)b／2I113／2})I力为：Q=q2b／2：qb(1)式中：O一被测物料对称重框架的作用力，a单托辊组式q一单位皮带长度上的物料质量；●·●维普资讯http://www.cqvip.com王桢荣：电子皮带秤的秤架结构与刚度计算b一托辊组间距离。定值。由式(1)和图2一a中可以看出AACH的面积必须指出，有效称量段与称量段(或称重域)是和矩形DEFG的面积相等，那么，电子皮带秤工作

7、不相同的。有效称量段是指称重托辊上方的那一段过程中被测物料对称重框架的作用力值可以用矩形皮带长度，而称量段不仅仅是指称重托辊上方的皮DEFG的面积值等效替代，贴着皮带的矩形边长EF带长度，而且将为了保证皮带秤的准确度和稳定性的长度为b。我们把这段长度称为单托辊组式电子而需要调整的前3至5组输送托辊和后3至5组输皮带秤的“有效称量段”，其长度值为有效称量段长送托辊上方的皮带长度也包括在内。如图3所示。其度。长度要比有效称量段大许多。实践证明，随着有效称如此，图2一b所示为双托辊式电子皮带秤，很量段的延长，采样长

8、度也成倍增加，电子皮带秤的称容易看出，其皮带上被测物料对称重框架的作用力量准确度和稳定性明显提高。这是由于有效称量段值等于等腰梯形ACDH的面积。同样可用矩形越长，称重框架上的称重托辊组数越多，皮带上不均EFMN的面积值等效替代，即：匀载荷对称量准确度和稳定性的影响也就越小，称Q=q(b+3b)／2=2qb(2)量过程也就越稳定。其有效称量段长度为2b。图2一C为四托辊式电子皮带秤，同样，皮带上被测