對(duì)“預(yù)加載”要求的理解

沈立人

這個(gè)問題在采用國際建議之前，我國的相關(guān)檢定規(guī)程中已經(jīng)有了規(guī)定，就是使用載重汽車往返通過承載器不少于三次，檢查秤的安裝質(zhì)量是否符合技術(shù)要求。

在過去機(jī)械衡器時(shí)代，稱量值是依靠刀子、刀承、吊環(huán)、杠桿、支座等部件傳遞。

從外觀來看，這些結(jié)構(gòu)件可能存在加工質(zhì)量問題和安裝質(zhì)量問題，比如：零件的加工毛刺、零件之間的接觸面形狀問題等等。

從內(nèi)在來看，任何機(jī)械結(jié)構(gòu)經(jīng)過加工之后，都會(huì)產(chǎn)生一定程度的加工應(yīng)力，這個(gè)加工不論是冷加工，還是熱加工。承載器由于采用螺栓將各種型鋼結(jié)構(gòu)連接在一起的，沒有焊接應(yīng)力的影響問題，主要是集中在各級(jí)杠桿的鑄造所產(chǎn)生的應(yīng)力影響。

進(jìn)入電子衡器時(shí)代后，加工應(yīng)力影響主要集中在承載器結(jié)構(gòu)上。衡器的承載器不論是采用型鋼結(jié)構(gòu)，還是采用U型梁結(jié)構(gòu)，都會(huì)不同程度地產(chǎn)生熱加工產(chǎn)生的應(yīng)力。

安裝稱重傳感器的工作平面與多塊承載器連接處等結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)的尺寸和外形都會(huì)受到焊接加工帶來的內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生變形，如果解決不好，必然會(huì)給衡器產(chǎn)品的計(jì)量性能帶來不確定性。理論上講，焊接加工結(jié)束之后應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行應(yīng)力均化處理，可以有效減少內(nèi)應(yīng)力釋放帶來的結(jié)構(gòu)變形問題，而安裝結(jié)束后的預(yù)加載也是一種減少內(nèi)應(yīng)力影響量的補(bǔ)救方法。

1. 減少接觸間隙

無論是機(jī)械衡器，還是電子衡器，在一臺(tái)產(chǎn)品剛剛安裝結(jié)束后，許多部件的接觸面都存在大小不等的間隙，這些間隙可能會(huì)給產(chǎn)品性能帶來誤差的不確定性。通過預(yù)加載荷的加壓，可以有效地減少接觸間隙。這個(gè)如同新汽車需要磨合一樣，新汽車通過磨合一是保證發(fā)動(dòng)機(jī)缸體與活塞的活動(dòng)間隙，一是各部的螺釘安裝力矩的調(diào)整。

2. 減少承載器的應(yīng)力集中

目前大型衡器的承載器大部分都是焊接結(jié)構(gòu)的。在焊接過程中會(huì)存在大小不等的熱加工應(yīng)力，對(duì)于重要的結(jié)構(gòu)件需要進(jìn)行時(shí)效處理，由于承載器的結(jié)構(gòu)是平板型的，其剛度又不是太強(qiáng)，一般不需要進(jìn)行特殊的時(shí)效處理，只要通過簡單反復(fù)加載，就能基本上達(dá)到應(yīng)力均化的作用。

3. 時(shí)效處理

任何加工過程都會(huì)產(chǎn)生加工應(yīng)力，目前大型衡器的承載器都是采用焊接加工，而焊接加工所產(chǎn)生的應(yīng)力，需要通過時(shí)效處理的方法進(jìn)行均化。

時(shí)效處理方法包括：加熱時(shí)效、自然時(shí)效、過負(fù)荷時(shí)效、深冷時(shí)效、敲擊時(shí)效、表面噴砂時(shí)效、振動(dòng)時(shí)效等，而冶金機(jī)械、化工機(jī)械、機(jī)床制造等行業(yè)已經(jīng)將振動(dòng)時(shí)效處理方法寫入制造標(biāo)準(zhǔn)中。

大量的汽車衡采用了焊接結(jié)構(gòu)，由于沒有合理安排焊接順序，使得結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在大量的焊接應(yīng)力。這種應(yīng)力只要受到外力作用（例如運(yùn)輸過程中的顛簸），就會(huì)釋放出來，使得承載器結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，主要表現(xiàn)在多段結(jié)構(gòu)的搭接部位不能平整地接觸。當(dāng)比較重的載荷作用在此處部位時(shí)，使得稱量性能發(fā)生一定的改變，載荷越接近接縫時(shí)性能改變?cè)酱蟆?/p>