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ENGLISH0755-88840386發(fā)布時(shí)間:2021-04-02 13:51:55 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
本文針對(duì)以上超重型礦山卡車的稱重條件和客戶要求提出下列動(dòng)態(tài)稱重技術(shù)解決方案。
某公司計(jì)劃在山西某煤礦對(duì)Cat789B、789C等型號(hào)的礦用自卸汽車進(jìn)行稱重測(cè)量,以了解該礦此類車實(shí)際載重情況,為設(shè)備維護(hù)、市場(chǎng)營(yíng)銷等方面提供第一手資料。由美國(guó)某公司推出的Cat789系列礦用自卸汽車屬于非公路載重車,是專門用于礦山、建筑業(yè)和采石場(chǎng)工作的特種車輛。例如Cat789C型礦用自卸汽車,它全長(zhǎng)12.18m,寬7.67m,輪胎直徑3.46m,寬約1.15m,車輛額定滿載時(shí)重量為317.5t,實(shí)際最大重量可達(dá)380t,軸重最大近260t;而一般公路載重汽車額定軸重不過30t;因此對(duì)于這樣一個(gè)巨無霸實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)稱重,如果按照傳統(tǒng)方案設(shè)計(jì)無疑是非常困難和不經(jīng)濟(jì)的。
在某礦區(qū)有好幾個(gè)作業(yè)點(diǎn),每臺(tái)礦山卡車工作線路經(jīng)常變化不定,相應(yīng)地稱重測(cè)量也需要不斷變換地點(diǎn);況且稱重測(cè)量以后也可能在其他礦區(qū)進(jìn)行,因此某公司希望稱重設(shè)備應(yīng)隨時(shí)可以移動(dòng),可在不同的地方迅速進(jìn)行測(cè)試;基礎(chǔ)施工不能用鋼筋、水泥澆筑。這樣以來常規(guī)的基礎(chǔ)施工方案顯然行不通,只能就地取材。
二、稱重技術(shù)方案設(shè)計(jì)
通常對(duì)貨車稱量主要有整車稱量、軸載稱量(累加)、輪重稱量(累加)三種方式,這三種方式各有優(yōu)缺點(diǎn),因而適用于不同場(chǎng)合。Cat789系列礦用自卸卡車屬于超寬、超重級(jí)車輛,對(duì)其車貨總重的稱重計(jì)量需采用專用衡器,某公司要求專用衡器最大可稱量400t,(動(dòng)態(tài)稱重)精度±1%,可移動(dòng);顯然若采用整車稱量或軸載稱量方式的話,稱重臺(tái)外形尺寸、重量都要加大不少。給制造、運(yùn)輸、安裝都將帶來很大麻煩,從經(jīng)濟(jì)效益看也不合算。
基于以上考慮本方案采用了輪重稱量方式,通過輪重累加的方式稱出礦山卡車的車貨總重。由于采用計(jì)量輪載荷的辦法,使稱重臺(tái)的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,外形尺寸以及重量都大大縮小,安裝更為方便,并且能滿足可移動(dòng)的需要。設(shè)備采用我公司研制的稱重儀表,該儀表采用微電腦自動(dòng)控制,工業(yè)級(jí)高速A/D轉(zhuǎn)換器,大屏幕點(diǎn)陣液晶顯示,全中文菜單提示,智能化操作,工作穩(wěn)定可靠;內(nèi)置高速打印機(jī),打印速度2.5行/秒,可隨時(shí)打印稱重?cái)?shù)據(jù):時(shí)間日期、車號(hào)、軸重、軸次、整車重量以及超限值。還可與計(jì)算機(jī)連接組成稱重管理系統(tǒng)。
三、主要技術(shù)指標(biāo)
最大秤量:150t(軸載300t)
最小秤量:4t
過載能力:150%
分度值:200kg
制造精度:(靜態(tài)稱量)IIII
使用精度: (動(dòng)態(tài)稱重)±1%
秤臺(tái)尺寸(長(zhǎng)×寬×高):2200×3200×480(mm)
秤臺(tái)單重:5t
秤臺(tái)數(shù)量:2
工作溫度:稱重臺(tái):-30℃~+60℃ 儀表:-10℃~+40℃
相對(duì)濕度:90%
電源:AC220V(+10%~-15% 50HZ±2%
四、稱重設(shè)備組成及工作原理
1.結(jié)構(gòu)組成
該設(shè)備主要由稱重臺(tái)、基礎(chǔ)框架、稱重傳感器及接線盒、信號(hào)傳輸電纜、儀表等部件組成。
2.工作原理
載重卡車輪軸依次駛上左右兩個(gè)稱重臺(tái),稱重臺(tái)將所受壓力傳遞至承重支承頭,使稱重傳感器彈性體受力產(chǎn)生形變,貼附在彈性體應(yīng)變梁上的應(yīng)變計(jì)橋路失去平衡,輸出與重量數(shù)值成比例的電信號(hào),經(jīng)線性放大器將信號(hào)放大,再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),微處理機(jī)(CPU)對(duì)重量信號(hào)進(jìn)行靜態(tài)累加處理后,傳至儀表的顯示屏幕,直接顯示出稱重?cái)?shù)據(jù),同時(shí)數(shù)據(jù)還可以傳送至大屏幕或內(nèi)置打印機(jī),實(shí)現(xiàn)稱重?cái)?shù)據(jù)的中文打印。
五、主要部件的選擇和設(shè)計(jì)
1.傳感器的選擇
稱重傳感器用于動(dòng)態(tài)稱重過程測(cè)力及數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換,是系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件。
在選用時(shí)需要考慮許多因素如使用環(huán)境、秤量系統(tǒng)的類型、安裝空間、傳感器的量程以及數(shù)量、準(zhǔn)確度等級(jí)等等。本文主要從以下兩個(gè)方面談?wù)勗撔驮O(shè)備傳感器的選用。
1.1 傳感器型式的選擇
某礦區(qū)粉塵污染嚴(yán)重、煤泥多、道路條件差、礦山卡車數(shù)量多、負(fù)荷沖擊大等因素,決定了應(yīng)選擇過載能力強(qiáng)、全金屬密封、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、性能穩(wěn)定、安裝方便的高精度傳感器。因此我們初步選用柱式傳感器。
1.2 傳感器量程的選擇
一般來講,稱重系統(tǒng)的稱量值越接近傳感器的額定容量,則其稱量準(zhǔn)確度就越高,但在實(shí)際使用當(dāng)中,由于存在秤體自重、皮重、振動(dòng)、沖擊以及偏載等,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),一般選用時(shí)應(yīng)使傳感器工作在其額定容量的30%~70%范圍內(nèi)。
綜合以上因素,本稱重系統(tǒng)采用中航電測(cè)BM14C-50t傳感器,該產(chǎn)品具有良好的工況和環(huán)境適用性,適用于重載車輛的頻繁碾壓。采用全焊接密封技術(shù),可在高溫、濕熱、腐蝕等極惡劣的環(huán)境中穩(wěn)定工作。
2.傳感器安裝模塊
由于稱重設(shè)備需要頻繁的變換工作地點(diǎn),傳感器也需要多次拆裝,這就容易造成受力點(diǎn)不在同一直線、上壓頭壓偏、稱量誤差大、調(diào)試麻煩等問題。針對(duì)這些問題,我們?cè)O(shè)計(jì)了一套裝置使柱式傳感器模塊化,即使需要多次拆裝,通過調(diào)整螺桿也能使傳感器各附件迅速回復(fù)到出廠時(shí)的位置;保證了稱重精度并使傳感器安裝更為方便。
3.限位裝置
限位裝置是保證稱重結(jié)果準(zhǔn)確、真實(shí)保護(hù)傳感器使用安全的必備部件,針對(duì)礦山卡車噸位大、啟動(dòng)或剎車時(shí)對(duì)稱重臺(tái)沖擊強(qiáng)烈的特點(diǎn),我們采用自主專利技術(shù)設(shè)計(jì)了鋼球式限位裝置,該限位裝置能抵抗30t左右縱向沖擊以及5t左右的橫向沖擊,具有安裝容易、間隙調(diào)整方便等特點(diǎn)。
六、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
前面已談到威斯特方面不希望基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土澆筑只能就地取材;某礦區(qū)的道路有煤矸石路、巖石路以及黃土路;在前期實(shí)地勘察中了解到黃土路在雨天由于雨水浸泡重車基本不能通行,因此在基礎(chǔ)施工選址時(shí),我們一直希望選在煤矸石路或巖石路上。但是由于多種原因最終還是選在了黃土路上。為保證稱重測(cè)量能在雨天順利進(jìn)行,防止基礎(chǔ)沉降,我們對(duì)稱重臺(tái)框架進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì),加大了框架底部與墊層的接觸面積;并將左右兩臺(tái)框架通過聯(lián)接板相連。
在基礎(chǔ)施工時(shí)采取淺基坑開挖,就地取材采用巖石塊作墊層;將墊層夯實(shí)后采用類似鐵路上鋪設(shè)枕木的方法設(shè)置基礎(chǔ)墊板,兩側(cè)引路采用巖石塊回填,面層鋪上煤矸石碎塊。后期現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量證明這一方案是可行的。
七、主要功能特點(diǎn)
具體歸納起來該專用稱重儀在安裝、使用方面具有以下特點(diǎn):
1.采用輪重累加計(jì)量,單輪量程為150t,軸荷載為300t,可稱量重達(dá)600t的礦山卡車,從而解決超大噸位汽車稱重難題,降低了設(shè)備制造與安裝難度,使用方便靈活。
2.安裝基礎(chǔ)采用淺基礎(chǔ)坑均布應(yīng)力設(shè)計(jì),施工量小,對(duì)基礎(chǔ)地基耐力要求不高(150kn/m2)。
3.秤臺(tái)采用極限剛度設(shè)計(jì),H型鋼梁箱形結(jié)構(gòu),能保證承受重載荷所需強(qiáng)度與剛度,傳感器與秤臺(tái)一體式裝配,方便使用中的拆裝與運(yùn)輸。
4.獨(dú)特的秤臺(tái)限位結(jié)構(gòu),采用自主專利技術(shù)。能抵抗超大噸位汽車起動(dòng)與剎車的強(qiáng)烈沖擊。
5.采用高品質(zhì)稱重傳感器,傳感器總?cè)萘靠蛇_(dá)600噸。單只傳感器抗過載能力可達(dá)200%,防護(hù)等級(jí)IP68(不銹鋼全密封),適用于超大負(fù)荷沖擊以及潮濕、腐蝕等惡劣的使用環(huán)境。
6.稱重儀表可按車號(hào)存貯毛重、皮重、凈重、時(shí)間等信息,多達(dá)2000條以上,內(nèi)置打印機(jī)可即時(shí)打印稱重單據(jù),可聯(lián)接外置大屏幕顯示,也可聯(lián)接計(jì)算機(jī)組成稱重管理系統(tǒng)。
7.如需聯(lián)接計(jì)算機(jī)(或筆記本電腦),免費(fèi)提供本方案所需的稱重儀接口軟件,按用戶要求實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢、統(tǒng)計(jì)和報(bào)表打印功能。
八、結(jié)束語
對(duì)Cat789系列礦用自卸汽車進(jìn)行動(dòng)態(tài)稱重測(cè)量,據(jù)威斯特有關(guān)人員講在國(guó)內(nèi)是第一次,以前只在澳洲作過相關(guān)測(cè)試,因此這次對(duì)我方來講既是一次學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)也是鍛煉的機(jī)會(huì)。該款稱重儀在后期現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中,在十分惡劣的道路條件下取得了比較滿意的效果;這次測(cè)試也是我們對(duì)超重型礦山車實(shí)現(xiàn)稱量而進(jìn)行的一次有益嘗試。
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