汽车衡承载器承力传力定位限位结构

　　汽车驶上汽车衡承载器后，承载器与汽车有共同的速度而产生一个水平力，此力使承载器产生纵向移动，因此需要对承载器采取定位限位措施抑制水平力的影响。本文根据国内外汽车衡承载器、称重传感器、水平力抑制方法、定位限位装置结构与特点，遵循在汽车衡使用期限内承载器受力分配系数恒定不变的原则，介绍了承载器与称重传感器的连接形式及水平力抑制方法，重点讨论了点接触的钢球、双球面摇柱支撑、自动定心称重传感器组件和线接触的链环、马鞍环承力传力定位限位结构的力学特性、工作特点和应用情况，以澄清最普通又极容易被误解的承载器水平力抑制装置设计、计算和应用中的一些问题。

　　1.概述

　　汽车驶上汽车衡承载器后，承载器与汽车有共同的速度而产生一个水平力，以最大秤量为30吨的汽车衡为例，其水平力可达8000kgf以上。此力使承载器产生较大的纵向运动和较小的横向移动，为使承载器尽快复位以保证称量的准确性，必须为承载器设计较理想的水平力抑制装置，对承载器进行定位、限位。国际上将汽车衡承载器的水平力抑制装置称其为水平力抑制器，国内称为定位限位装置。根据汽车衡的最大称量、承载器的结构、称重传感器的承力传力方式有不同的结构形式。国内不论是单个承载器还是两个、三个、四个承载器组合的汽车衡，较多采用3英寸钢球传递载荷的双剪梁型称重传感器，较少采用双球面摇柱型支撑或自动定型的圆柱式称重传感器组件，基本不采用线接触链环、马鞍环承力传力定位限位组件。

　　2.汽车衡承载器的水平抑制力

　　以最大秤量p1=30000kg,承载器自重P2=8000kg的汽车衡为例进行计算：

　　M1=P1/g=30000/9.8=3061

　　M2=P2/g=8000/9.8=816

　　该汽车上承载器的速度V=5km/h=1.389m/s,驶上后承载器与汽车有共同速度V1,根据能量守恒定律有：

　　M1V=(M1+M2)V1

　　则V1=M1V/M1+M2=3061*1.389/3061+816=1.097m/s

　　汽车上承载器撞到纵向限位器前，钢球与球碗、压头产生滚动摩擦，一般撞击后0.5秒才能停止Δt=0.5秒

　　根据动量定律：FΔt=(M1+M2)V2-(M1+M2)V1

　　承载器与汽车的末速度V2=0,则F=-M1+M2)V1/Δt=-(3061+816)*1.097/0.5=-8506kgf.

　　3汽车衡承载器的纵向摆动量

　　承载器的纵向摆动量对汽车衡的称量准确度、复位速度和零点稳定性均有影响。称重传感器与定位限位装置必须满足此摆动量要求。

　　4.承载器与称重传感器载荷引入定位限位误差分析

　　称重传感器作为汽车衡的基础部件，被安装于承力基础与承载器之间，由于外界加荷条件变化，称重传感器能否复现检定时的准确度等级，主要取决于载荷引入传递方式和承载器定位限位装置是否合理。

　　5.承载器水平力抑制方法及定位限位结构分析

　　(1)采用钢球承力传力的水平力抑制方法

　　(2)采用自动定心承力传力定位限位装置的水平力抑制方法

　　(3)弹性组件与摇柱一体化的自动定心承力传力限位装置。

　　(4)线接触链环组件承力传力定位限位装置

　　(5)线接触马鞍环组件承力传力定位限位装置

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