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一种新型电子秤
2019-06-20 8:52:03

一、门座式起重机动态电子秤概况

在港口、码头、铁路货运站,多使用门座式起重机和门桥式起重机装卸货物。在门座式起重机上安装计量称重装置,要求门座式起重机安全正常工作,另外,还要求称量准确,使用、安装和维修方便。所以从某种意义上看,门座式起重机电子秤比商业用电子秤设计安全系数要求更高。过去,国内外曾经试制过这类门座式起重机电子秤,但是由于采用的是静态称重模式,所以机械加工复杂,安装要求高;同时,门座式起重机正常作业中,摆臂、变幅、升起过程带来的货物摆动、颤动等一系列影响也使得货物称量准确度降低。又因选择的测力点和所采用的称重传感器的结构不能完成门座式起重机作业过程数据的采样,导致运行成本偏高,因而不受用户欢迎。

现在,一种新型的门座式起重机动态电子秤采取了平板式称重传感器和轮辐式传感器,使得门座式起重机动态电子秤安全系数高、结构简单、安装使用方便。由于安装了非接触式速度测量和计数器装置,使得门座式起重机在不同挡位(速度)、不同变距(幅)和不同角度下都能进行称量。又由于近年来网络技术的发展,可将每台门座式起重机电子秤的称重数据联网通信,实现数据共享、分权查询,为实时控制创造了条件,因而使门座式起重机动态电子秤在称量技术上跨上了一个新高度。

二、门座式起重机动态电子秤的称重技术特征和工作原理

门座式起重机在装卸作业时,其传力机构大致归为两类:一类是主、副钢丝绳与主、副卷筒均保持一定的不变状态,完成装卸货物的起升和下降;另一类是在机械结构上设计了一个设备安全保护用的机械传动式的负载限制器,完成起重臂的臂角和幅距的变化。基于以上两类传力结构,在考虑门座式起重机作业状态的同时,也要考虑门座式起重机的安全系数、抓斗的最大容量或钩头的最大成吊量。因此,选用了平板式传感器和轮辐式传感器的组合,作为门座式起重机电子秤的载荷传力装置。

根据门座式起重机作业的要求,为了达到较高的计量准确度,将误差控制在0.5%以内,首先要解决承载力的平衡,然后才能进行标定。机械传动式的负载限制器,与门座式起重机的变幅(以门座式起重机中心位置为起点,起重臂将抓斗收缩至最小距离,通过变幅机构的作用,起重臂将抓斗伸长到最大距离)操作有着直接的对应关系。沿着幅距的最小点到最大点,分别在相等间隔的幅距上逐点进行检测并进行误差修正或补偿,以达到称量的平衡,这种力的平衡称为水平方向的力平衡;另一个是垂直方向的力平衡:主卷筒上的钢丝绳和副卷筒上的钢丝绳承载力的平衡,即从采样点在抓斗上升的方向,等间隔逐点进行检测并进行误差修正或补偿,达到承载力矩的平衡。等幅距从最小幅距到最大幅距作为水平轴线,等高从采样点沿抓斗上升的方向作为垂直轴线,最小幅距点和采样点交汇处作为零点,让等幅距点和等高点相互对应起来,建立起无论抓斗中的任一载荷量值,位于任何一个幅距点或者任何一个高度点,均能保持并得到与抓斗中载荷相同的量值,形成一个三维的线性称重计量空间,保证了门座式起重机动态电子秤计量误差控制在0.5%以内。

在这个三维一体化的称重计量系统中,还有一个很关键的设备——非接触式自动检测装置,这个装置主要用于检测主、副卷筒的速度和运转次数。通过对主、副卷筒旋转速度的检测可以测定重力加速度的变量及平稳度;通过检测卷筒的圆周长的个数,计算出抓斗上升的高度;通过测定变幅杆伸长的长度,测量出起重臂实际变幅的幅距,从而定出一个适当的采样点,以保证动态称量的准确性。

三、采用计算机的门座式动态电子秤及其称重控制系统

用计算机来解决称重过程的监控以及实现门座式起重机动态电子秤的各种功能,是一种发展趋势。随着集成化程度的提高,使得门座式起重机动态电子秤的安装简单、操作方便、使用可靠,便于作业量统计等管理工作的实现。为解决贸易纠纷,提供称重数据已成为现代称重的一种需求。大量采用微电子技术与信息技术,信息管理系统及故障诊断系统;使用可靠、灵敏的传感元件和控制元件,实现同屏显示单次重量、累计重量、称量次数、日期、时间、称重单位、监控和自动报警等功能,使得门座式起重机动态电子秤有了用武之地。

车载秤是指在各种车辆上安装的电子称量装置并可在运行、工作过程中实现计量的装置的统称。国际法制计量组织制定了适合这类产品的检测依据:OIML R51:2006(E)《自动称重设备》Y(b)的检测方法,门座式起重机动态电子秤可以归类为吊车秤,用OIML R51:2006(E)Y(b)可以作为单次称量检测的依据。

门座式起重机动态电子秤作为吊车秤的一种,在我国还处于初级阶段。将门座式起重机动态电子秤作为一个突破口,提高我国衡器在线计量的技术水平,将给制造企业与用户带来更大的经济效益和社会效益。

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