電子皮帶秤安裝之實戰(zhàn)分析二
一、概述
皮帶秤連續(xù)自動稱量的特點,應用廣泛,深受用戶歡迎。由于現(xiàn)場使用環(huán)境惡劣,安裝、
調(diào)試、維護技術(shù)跟不上,造成皮帶秤聲譽不佳,如何使用好皮帶秤稱量,關(guān)健在使用現(xiàn)場。那么皮帶秤自身的質(zhì)量應由生產(chǎn)廠家保證。在制作皮帶秤樣機之前,首先必須完成皮帶輸送機的樣機制作,這一點是毋勿質(zhì)疑的。只有提供符合皮帶秤安裝條件的皮帶輸送機,才能更好地保證皮帶秤稱重準確性。
二、皮帶輸送機的的制作
對皮帶輸送機技術(shù)要求。
1、皮帶周長為35.11m,三組槽形托輥。托輥間距L=1200mm。皮帶速度1.395m/s,水平皮帶輸送機為單速度。
2、皮帶輸送機頭部驅(qū)動,尾部必須具有拉緊裝置(可調(diào)節(jié))。
3、皮帶寬度B=800mm,機架按DT75的標準設(shè)計。
4、皮帶輸送機尾部具有調(diào)偏裝置。整個系統(tǒng)不帶糾偏托輥。
5、皮帶厚薄均勻,無膠接頭。
6、所用托輥偏心度不得超過1mm,轉(zhuǎn)動靈活。
7、如采用傾斜皮帶輸送機,可在高端處考慮重錘式緊張裝置。
三、懸浮式秤架限位方式的列舉
懸浮式秤架基本上是由矩形鋼管,槽形鋼或鋼板,焊接、鉚接、螺絲連接組成的矩形秤
架,常見有兩組稱重托輥、三組稱重托輥、四組稱重托輥、六組稱重托輥,稱重傳感器使用有輪幅式、懸臂式、S型拉式,基本上是采用四只稱重傳感器并聯(lián)使用,也有采用4個通道進入累計器放大運算。
1、 日本大和技術(shù)的懸浮式秤架,是采用懸臂式稱重傳感器、拉片連接,四只兩環(huán)連桿
對秤架四角對角斜拉限位,兩環(huán)平放在秤架和秤框的立柱上,環(huán)柱線接觸方式,限位連桿可調(diào)。
2、美國拉姆齊技術(shù)的懸浮式秤架,是采用S型拉式稱重傳感器,拉桿連接,縱、橫向限位各一只連桿。縱向連桿自由端固定在橫擔上,另一端固定在秤架縱梁的中心點硬連接利用螺帽調(diào)動連桿。橫向連桿自由端固定在秤架縱梁邊側(cè),另一端固定在橫擔中心點硬連接利用螺帽調(diào)動連桿。自由端是耳軸面接觸方式。
3、隨著技術(shù)不斷進步,國產(chǎn)化秤架為了消除限位造成的應力,耳軸連接改成用萬向軸承連接,也有的是一端軸承連接改成兩端萬向軸承連接采用連桿可調(diào)。
4、為了省事圖方便,省去機加工成本,筆者設(shè)計皮帶寬度B=500mm的秤架時,曾經(jīng)采用兩只花籃螺絲改裝進行縱、橫向限位,限位效果也很成功。
5、有的秤架使用懸臂式稱重傳感器自限位方式;和輪幅式稱重傳感器縱橫向限位利用硬塑料塊、硬橡膠塊限位,筆者只是耳聞未能目睹,但在汽車衡臺面限位見過。
6、對于稱量段為4.8米長,寬皮帶的秤架,人們自然而然地想到采用了雙橫向,雙縱向限位。
7、徐州華隆機械設(shè)備制造有限公司皮帶秤樣機,與梅特勒—托利多(常州)稱重設(shè)備系統(tǒng)有限公司產(chǎn)品相似,采用了雙桿縱向限位,自由端同在一個橫擔上,固定端固定在A、B兩縱梁的中心線。兩只橫向限位桿與眾不同,一只限位桿在秤架縱梁A為自由端,連桿通過中心線到縱梁B的橫擔處硬連接。在另一個橫擔處,另一只限位桿在秤架縱梁B為自由端,連桿通過中心線到縱梁A的橫擔處硬連接,連接方式正好相向反。
在人們習慣性的思維中,懸浮式秤架只要四角誤差調(diào)整在允許誤差范圍內(nèi),如同汽車衡臺面,秤臺上任何一處稱重應該說是相同的,其實不然,由于因限位方式的不同,限位位置的不同所引起受力是不一樣,現(xiàn)場測試證明了這個現(xiàn)象。
四、Oka14皮帶秤的設(shè)計
皮帶秤檢驗專用皮帶輸送機制作完成后,安裝在徐州華隆機械設(shè)備制造有限公司河北廊坊生產(chǎn)基地。依據(jù)生產(chǎn)廠家的要求,將原有自行設(shè)計的雙杠桿四組托輥秤架安裝在皮帶機上作試驗,該秤架采用含油軸承替代了橡膠耳軸支撐,無橫向限位裝置,秤架多處機械尺寸也不標準,測試結(jié)果不盡人意,售后服務人員說這種秤已經(jīng)銷售了上百臺,一般誤差在5%的準確度,用戶要求不高。筆者認為,皮帶秤國家標準只有0.5、1.0、2.0三個等級,低于這個等級范圍那就不是皮帶秤,那是標外秤不在檢定規(guī)程范圍之內(nèi)。經(jīng)筆者提議重新制作了四組托輥懸浮式秤架,但要求在原設(shè)計的秤架上局部作更改的方案未與采納,為了爭取早日報審中國計量科學研究院樣機檢定,只好從快從簡。
經(jīng)過幾次勾通由原配置的測速裝置,φ128mm花紋測速輪,40齒/圈,電路板UB400S組成100P/m的SD01光電轉(zhuǎn)換測速裝置,更換為無錫瑞普安華高ZKT8030-002J-1000B225-12F光電轉(zhuǎn)換器,配置了φ194mm測速托輥,大大地提高了脈沖采樣的密集性和可靠性。
1、Oka-100/A21累計器的測試
2012年12月04日在試驗室里,對Oka-100/A21累計器的進行測試。評價皮帶秤累計器性能及功能。基本計量參數(shù)的設(shè)定。
顯示單位:t;重量小數(shù)位:0.00;皮帶周長:61.05m;速度系數(shù):106.5P/m;皮重(零
位)2517A/D值;校準系數(shù):161315;校準圈數(shù):3;內(nèi)部給定速度:3m/s。
1)零點校準測試
儀表開機預熱30min后開始對零點穩(wěn)定性進行測試,檢驗結(jié)果如表1-1所示。
表1—1
序 號 |
顯示A/D值 |
實際A/D值 |
誤差率% |
備 注 |
1 |
2516 |
2517 |
-0.03 |
|
2 |
2517 |
2517 |
0.00 |
|
3 |
2517 |
2517 |
0.00 |
|
2)鏈碼(模式)校準測試
該儀表不具備掛碼校準功能.設(shè)定稱量段為1m,計算值:2kg/1m×61.05m×3 = 366.3kg,測試結(jié)果如表1-2
表1-2
序 號 |
顯示值(kg) |
實際值(kg) |
誤差率% |
顯示系數(shù) |
1 |
366.4 |
366.3 |
0.02 |
267582 |
2 |
366.2 |
366.3 |
-0.02 |
267655 |
3 |
366.4 |
366.3 |
0.02 |
267581 |
4 |
366.3 |
366.3 |
0.00 |
267581 |
5 |
366.4 |
366.3 |
0.02 |
267507 |
3)加載(實物模式)校準測試
校準系數(shù)(267507)測試結(jié)果如表1-3所示,與鏈碼校準比較相差0.18%
序 號 |
顯示值(kg) |
實際值(kg) |
誤差率% |
顯示系數(shù) |
1 |
365.7 |
366.3 |
-0.16 |
267945 |
2 |
366.4 |
366.3 |
0.02 |
267871 |
3 |
366.2 |
366.3 |
-0.02 |
267944 |
4 |
366.3 |
366.3 |
0.00 |
267944 |
5 |
366.4 |
366.3 |
0.02 |
267870 |
4)皮重校準加載2kg測試
先校準皮重值,然后再進行加載測試,加載2kg增加728A/D值,其結(jié)果如表1-4所示。
表1-4
序 號 |
顯示A/D值 |
實際A/D值 |
誤差率% |
備 注 |
1 |
2517 |
2517 |
0.00 |
|
2 |
2517 |
2517 |
0.00 |
|
3 |
2517 |
2517 |
0.00 |
|
4 |
3245 |
3245 |
0.00 |
加載2kg |
5 |
3246 |
3245 |
0.03 |
加載2kg |
6 |
3246 |
3246 |
0.00 |
加載2kg |
5)瞬時流量測試
輸送流量計算I = Q×V×3.6 (t/h)
= 2kg×3m/s×3.6 = 21.6 (加2kg砝碼)
累計器輸送流量顯示為:21.0 (t/h)
2、四組托輥懸浮式秤架的受力測試
2013年01月06日對秤架經(jīng)過安裝調(diào)試,將4只100kg稱重傳感器輸出調(diào)整為6.9mv,證明機械調(diào)整四角的誤差基本消除。進行測試結(jié)果如表2-1、表2-2、表2-3所示
表2-1、短期零點穩(wěn)定性測試:
顯示A/D值 |
24110 |
24110 |
24111 |
24111 |
24111 |
誤差率(%) |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
表2-2、施加100g重量置于秤架4角稱重傳感器拉桿處
顯示A/D值 |
(1)24123 |
(2)24125 |
(3)24126 |
(4)24126 |
備 注 |
誤差率(%) |
0.04 |
0.05 |
0.06 |
0.06 |
4個點 |
表2-3、將48kg砝碼置4個點,稱量段為4.8m,秤臺稱重量為10kg/m
4只12kg砝碼置于
秤架位置 |
顯示值(t)(1) |
顯示值(t)(2) |
顯示值(t)(3) |
誤差率
(%) |
計算值
|
稱重傳感器縱梁內(nèi)側(cè) |
1404.9 |
1404.7 |
1404.8 |
0.00 |
1404.4t |
稱重傳感器縱梁外側(cè) |
1397.8 |
1398.0 |
1398.0 |
-0.46 |
秤架縱梁中心點 |
1408.1 |
1408.1 |
1408.0 |
0.26 |
測試結(jié)果表明:由于限位連桿結(jié)構(gòu)不同,限位方式不同,限位的位置不同,對秤架各點稱重的結(jié)果也不相同。不是人們習慣性地認為懸浮式秤架,任何一個點稱重應該說都是一樣的,試驗結(jié)果證明了這一點。在營口市儀器三廠試驗機上測試日本大和的技術(shù),筆者認為四只兩環(huán)連桿對秤架四角對角斜拉限位方式比較合理。
五、Oka14皮帶秤報檢前的測試
2013年01月16日對ICS-Oka-800型懸浮式皮帶秤進行試驗場測試,自檢其準確度和穩(wěn)定性。是在徐州華隆機械設(shè)備制造有限公司皮帶秤檢驗皮帶輸送機上,對ICS-Oka-800型懸浮式皮帶秤按皮帶秤國家計量檢定規(guī)程進行了零點累計示值、零點鑒別力、零點穩(wěn)定性、模擬負荷檢測量程鑒別力、重復性、實物檢驗等進行了測試,其現(xiàn)場測試結(jié)果均符合0.5級準確度等級的技術(shù)要求。
1、主要技術(shù)參數(shù) 1)皮帶秤準確度等級:0.5級,檢定最大允許誤差為±0.25% 2)額定輸送量QMAX:200t/h 3)皮帶速度 :1.395m/s 4)皮帶寬度b:800mm 5)皮帶傾角α:0° 6)皮帶周長l:35.11m
2、零點檢驗
根據(jù)規(guī)程要求,零點檢定時“在3min左右時間內(nèi)皮帶空荷運轉(zhuǎn)數(shù)整圈的條件下”規(guī)定皮帶檢定圈數(shù),求出所需時間t。
n=3×60×1.395/35.11=7.15=8(圈)
t=8×35.11/1.395=201.35(s)
1) 零點允許差值測試
皮帶空荷運行8整圈,零點指示器的累計示值應不大于這段時間t內(nèi),在最大流量下應累計負荷的0.05%。
Z=Qmax×t×0.05%=200/3.6×201.35×0.05%=5.59=6(kg)
為了縮短校準時間只設(shè)定4圈,時間為100s,測試結(jié)果5次顯示為(24106+24106+24105+24106+24105)/5=24105.6×0.009=216.9504(kg),標準值216.9540測試結(jié)果如表5-1所示。
表5-1零點允許誤差測試結(jié)果
測量時間(s) |
零點累計示值(kg) |
允許誤差(kg) |
結(jié) 論 |
|
100 |
0.0036 |
3 |
|
|
|
|
|
|
注:零點顯示值為A/D值,每一個A/D值為0.009(kg)
2) 零點鑒別力(感量)測試
皮帶空荷運行4整圈的條件下,在秤架掛碼的位置上,施加相應于最大負荷0.05%的小砝碼,共作三次,零點累計示值有明顯的改變。根據(jù)最大荷重力的公式計算,求出零點鑒別的小砝碼Δ重量值。
200/3.6/1.395×4.8=191.16(kg)
Δ=191.16×1000×0.05%=95.58=100(g)
加Δ計算值=(0.100/4.8)×4×35.11=2.9(kg) 測試結(jié)果:零點累計示值24110,24110,24111,24111,24111。
施加Δ累計示值24123,24125,224126,24126。 零點鑒別力測試結(jié)果如表5-2所示。
表5-2零點鑒別力測試結(jié)果
測試次數(shù) |
施加負荷Δ(kg) |
累計示值變化率(%) |
1 |
2.9 |
0.04% |
2 |
2.9 |
0.05% |
3 |
2.9 |
0.06% |
4 |
2.9 |
0.06% |
3)零點穩(wěn)定值測試
皮帶空荷運行4整圈的條件下,記錄零點累計示值。試驗共測試5次,其中極差值為零值穩(wěn)定性,極差值不應大于允許誤差值。
極差=Zmax-Zmin,
允許誤差值=0.0018%Cmax.t/180 零點穩(wěn)定值測試結(jié)果如表5-3所示。
表5-3零點穩(wěn)定值測試結(jié)果
測量次數(shù) |
累計示值a/d值 |
1 |
24558 |
2 |
24555 |
3 |
24555 |
4 |
24556 |
5 |
24560 |
極差(kg):5×0.009=0.045 |
3、模擬負荷檢測量程鑒別力(負荷感量)測試
在秤架掛碼位置上施加最大負荷40%的砝碼,皮帶運行4整圈,第一次記錄累計示值,再施加一個允許誤差砝碼(感量砝碼),皮帶運行4整圈,記錄第二次累計示值,依此共作三次,要求兩次的累計示值之差應大于或等于計算值的一半。
40%負荷砝碼重量=191.16×40%=74kg(化整) 允差(感量)砝碼重量=74×0.25%=0.185 kg=100g 量程鑒別力測試結(jié)果如表5-4所示。
表5-4、模擬負荷檢測量程鑒別力測試結(jié)果
重量計算值74/4.8×35.11×4=2165.12kg
感量計算值0.1/4.8×35.11×4=2.926kg
測量 次數(shù) |
加載 74kg砝碼 |
加載允差 (74+0.1)kg |
累計示 值差kg |
計算 值/kg |
要求/kg |
1 |
2165.0 |
2167.3 |
2.3 |
2.9
|
≥1.45
|
2 |
2164.9 |
2167.3 |
2.4 |
3 |
2164.6 |
2167.2 |
2.6 |
4 |
2164.6 |
2167.6 |
3.0 |
4、重復性測試
在秤架上保持74kg砝碼,取下允差砝碼,皮帶運行4整圈,記錄累計示值共5次,5次稱量累計示值之間的極差,與5次稱量累計示值的平均值之比應不大于0.25%。
極差=2165.1-2164.6=0.5(kg)
允差=極差/5次累計示值平均值×100%
=0.5/2164.84×100%=0.023%
重復性測試結(jié)果如表5-5所示。
表5-5 重復性測試結(jié)果
測量次數(shù) |
負荷砝碼/kg |
累計示值/kg |
極差/kg |
允許誤差 |
1 |
74 |
2165.1 |
0.5 |
≤0.025% |
2 |
74 |
2165.0 |
3 |
74 |
2164.9 |
4 |
74 |
2164.6 |
5 |
74 |
2164.6 |
六、實物檢驗
檢驗完上述測試后,于2013年01月18日皮帶輸送機在負載下運行時間遠遠超過30min,取下所有砝碼,皮帶秤調(diào)整零點,測量5次如表6-1所示。
表6-1
測量次數(shù) |
累計示值a/d值 |
1 |
24493 |
2 |
24491 |
3 |
24491 |
4 |
24489 |
5 |
24490 |
組織人工進行6次“拋袋法”實物檢驗,瓜米石作標準實物,采用梅特勒—托利多(常州)稱重設(shè)備系統(tǒng)有限公司生產(chǎn)的電子臺秤稱重,稱重范圍60kg,分度值為20g,稱重每袋10kg物料,總共300kg。讀取每一次的物料重量示值,以及皮帶秤累計示值和負荷率。現(xiàn)場檢驗結(jié)果相對誤差不應大于0.25%,實物檢驗結(jié)果列于表5-2所示。
表5—2實物檢驗結(jié)果表(標準系數(shù)172152)
測量點 |
測量次數(shù) |
標準物料量(kg) |
累計示值(kg) |
相對誤差(%) |
系數(shù)顯示 |
50t/h |
1 |
300 |
299.8 |
-0.06 |
172266 |
50t/h |
2 |
300 |
300.0 |
0.00 |
172152 |
50t/h |
3 |
300 |
300.5 |
0.16 |
171874 |
50t/h |
4 |
300 |
300.3 |
0.10 |
171980 |
50t/h |
5 |
300 |
300.3 |
0.10 |
171980 |
50t/h |
6 |
300 |
300.2 |
0.06 |
172037 |
七、結(jié)束語
通過對ICS—Oka14—800懸浮式秤架的測試與檢驗,說明只要按章設(shè)計,宣貫皮帶秤國家標準,執(zhí)行國家皮帶秤檢定規(guī)程,照章行事才能確保完成產(chǎn)品質(zhì)量,任何違背事物客觀規(guī)律的設(shè)計注定是要失敗的。ICS—Oka14—800懸浮式皮帶秤關(guān)鍵具有5個有利因素,一是懸浮式秤架。二是皮帶不長,無接頭,無糾偏托輥。三是無傾斜角,安裝在水平皮帶機上;四是皮帶速度較慢,不超過1.6m/s。五是皮帶寬度不超過1000mm。所以自檢的結(jié)果還是令人滿意。在國家計量部門檢定時用最大流量2%的物料量進行實物檢定,檢定結(jié)果如果說在允許誤差范圍內(nèi),那么,“小計量法”拋袋法校準的意義存在。 |