提高电子皮带秤准确度和稳定性的分析与措施

电子皮带秤计量是极其复杂的动态计量,影响其称量准确度的因素很多,如:皮带的速度、跑偏、皮带的弹力模量随温度和使用时间的变化,称量段及其前后的托辊组运行状况,秤架的结构及安装调试工艺,管理维护等。

　　一·秤架的结构原理

　　目前,秤架的结构大体分为:单支点单托辊、双支点多托辊、全悬浮式多托辊。其中我公司应用较多的主要是单支点单托辊和双支点多托辊这两种类型的秤架。

　　1.单支点单托辊秤架结构受力原理如图1,求传感器所受的力W对支点求力矩:

　　式中:N———传感器对杠杆的作用力;P———托辊所受垂直方向的负载;H———托辊所受水平方向的附加力;M,M1———支点及托辊的摩擦力矩;R———皮带张力T引起的附加力。

　　如图2所示:

　　式中:D———在负载的情况下,计量托辊的位移量;T———皮带的张力;b———托辊间距。

　　2.双支点多托辊秤架结构受力原理(图略)与(1)式同理可得:

　　式中:n———计量托辊数量,d———双支点计量托辊的位移量。

　　双支点多托辊的秤架皮带的张力与单支点单托辊结构基本相同。

　　二·秤架的附加力产生误差原因分析

　　1.图1所示为单支点单托辊秤架的基本形式,在称量段两端的两个固定托辊之间设置了一个称量托辊。称量托辊上的力传递到负载传感器上,并转换成电信号输出。在(1)式中水平分力H与皮带的速度V,皮带跑偏及物料的堆积厚度等有关;托辊摩擦力矩M1与托辊的槽角,托辊的制造及装配质量和托辊的使用时间长短有关;支点摩擦转矩M,凡是带有支点的结构产生的摩擦力均对称重准确度有一定的影响;在(2)式中计量托辊的位移D与传感器有负载时的位移及杠杆的挠度有关。

　　2.双支点多托辊秤架结构,可以克服一般皮带秤机械难以解决的问题,可获得较高的测量准确度,适合于计量或要求控制准确度较高的场合应用。

　　在(3)式中由于该结构的对称性,所有托辊的摩擦力矩M1,水平分力H被抵消,这是双支点、多托辊的主要特点,双支点的摩擦力矩M,是单支点的2倍,是称量误差的影响因素之一。

　　有效称量段(多托辊)的增加能够测量较多的负荷,可以减少皮带运输物料瞬间波动的影响,从而提高电子皮带秤的稳定性。

　　4·提高电子皮带秤准确度和稳定性的途径和措施

　　(1)秤架的设计要以简单、可靠、受力合理、抗冲击、抗偏载、安装调试简便,少维护为基本原则。

　　(2)要选用制造装配工艺好的托辊组,作为称量托辊和秤架前后三组托辊。

　　(3)传感器要选用材质优、形变小、灵敏度高,长期稳定性好的产品。

　　(4)安装时,秤架的称量托辊及其前后各三组托辊所组成的输送面应在同一平面上,称量托辊的上表面不得低于输送面。尽量避免在皮带长、斜度大的皮带机上安装皮带秤。

　　(5)随时监视皮带张力的变化,一旦超出允许的范围,应立即进行调整。皮带更换,对皮带秤必须重新校准。

　　(6)为了减少D值,应设计抗弯曲坚固的刚性构造及在弯曲力矩作用下,变形小的秤架,而且秤架应安装在固定架基础上。整个称量段内的托辊需要正确排列,其位置变化在0.5毫米以内,托辊回转灵活性好的动平衡。

　　总之,秤架的结构,检测装置的运转条件(荷重、皮带张力、速度等),检测装置的正确使用和维护保养等,都是提高电子皮带秤的准确度和稳定性的重要因素和有效途径。

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