在叉車上加裝稱重系統(tǒng)的方案探討(全文)

精品文檔-下載后可編輯在叉車上加裝稱重系統(tǒng)的方案探討(全文)為了最大限度節(jié)省時(shí)間，提高工作效率，可在叉車上加裝稱重系統(tǒng)，使叉車具備搬運(yùn)和稱重2個(gè)功能。這種稱重系統(tǒng)主要包括傳感器、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示儀表和導(dǎo)線等。稱重系統(tǒng)的精度一般在0.3％～0.5％左右，它與數(shù)據(jù)處理模塊、儀表和傳感器的精度以及導(dǎo)線的抗干擾能力有關(guān)，其中傳感器的精度一般都比較穩(wěn)定，大都在0.3％以內(nèi)?，F(xiàn)將幾種稱重系統(tǒng)方案特點(diǎn)介紹如下。

1鏈條上加裝拉力傳感器

在鏈條上加裝拉力傳感器的稱重系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。其具體方法是在叉車2根鏈條與掛鏈板之間各增加1個(gè)S型拉力傳感器，通過(guò)采集鏈條給傳感器的拉力信號(hào)來(lái)獲取載荷信息。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是安裝方便，成本低廉，不影響叉車本身的承載性能；其缺點(diǎn)是滑架在起升和下降過(guò)程中與內(nèi)門架之間會(huì)產(chǎn)生摩擦力，且因受載荷質(zhì)量、載荷位置、滾輪間隙、門架立柱平面度和液壓缸泄漏量等因素影響較大，導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理模塊數(shù)據(jù)采集不穩(wěn)定，不能保證系統(tǒng)稱重精度，其稱重誤差甚至超過(guò)10％。

2貨叉架上加裝傳感器

(1)壓力傳感器

為了避免滑架與內(nèi)門架之間摩擦力的影響過(guò)大，我們決定將貨叉架上橫梁改為活動(dòng)梁，并增加一根支撐梁，以便安裝壓力傳感器。其具體方案如下：先將貨叉架上橫梁兩端斷開，使用轉(zhuǎn)軸來(lái)定位，使之成為活動(dòng)梁能繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。然后再在活動(dòng)梁下方增加1根支撐梁，上面布置2個(gè)壓力傳感器。當(dāng)貨叉承載時(shí)，活動(dòng)梁受力產(chǎn)生微量轉(zhuǎn)動(dòng)，可通過(guò)觸頭將壓力傳遞到傳感器，最終完成數(shù)據(jù)采集。改進(jìn)后貨叉架結(jié)構(gòu)如圖2所示。

該方案優(yōu)點(diǎn)是：傳感器直接受力，避免了第一種方案的摩擦力問(wèn)題，測(cè)量數(shù)據(jù)也較穩(wěn)定，稱重誤差可控制在0.5％以內(nèi)，成本也相差不大，還不會(huì)影響叉車本身的承載性能；其缺點(diǎn)是：當(dāng)貨物在貨叉上的前、后位置不同時(shí)，系統(tǒng)得到的采集數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)很大誤差。

(2)剪力傳感器

為了解決上一方案的問(wèn)題，我們將加掛貨叉架采用了剪力稱重系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。具體方案如下：在貨叉架上增加1套掛架機(jī)構(gòu)，掛架通過(guò)4個(gè)剪力傳感器同貨叉架剛性連接在一起，4個(gè)傳感器所受剪力之和即為負(fù)載質(zhì)量。采用這種方案，數(shù)據(jù)處理模塊可根據(jù)4個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合計(jì)算，與每個(gè)傳感器所分配到的載荷無(wú)關(guān)，因此對(duì)于偏載和載荷位置變化都能處理得較好。

該方案的優(yōu)點(diǎn)是：整個(gè)稱量誤差小于0.3％，實(shí)際應(yīng)用效果良好：其缺點(diǎn)是：由于使用了加掛機(jī)構(gòu)，加大了失載距，對(duì)叉車承載能力會(huì)有一些影響，而且4塊傳感器成本很高，對(duì)于大范圍推廣也不是很理想。

(3)拉力傳感器

為此，我們又采用了拉力傳感器稱重系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。

該系統(tǒng)整個(gè)機(jī)構(gòu)通過(guò)過(guò)渡掛架安裝在貨叉架上，掛架通過(guò)拉力傳感器和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)與過(guò)渡掛架相連。當(dāng)貨叉承載時(shí)，載荷質(zhì)量通過(guò)掛架傳遞到拉力傳感器。當(dāng)出現(xiàn)偏載或載荷位置前后不同時(shí)，4個(gè)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)可通過(guò)受拉(或受壓)來(lái)保證旋加在傳感器上的力始終垂直向下。

該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：稱重精度比較理想，誤差一般在0.2％以下。因?yàn)橹皇褂玫搅?個(gè)傳感器，其制造成本得到了大幅削減，更有利于稱重系統(tǒng)的推廣；其缺點(diǎn)是：由于添加了過(guò)渡掛架，加大了失載距，使叉車承載能力有所下降，另外補(bǔ)償機(jī)構(gòu)使用一段時(shí)間后，需要進(jìn)行調(diào)節(jié)校正。

經(jīng)過(guò)不斷的試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)在叉車稱重系統(tǒng)中，國(guó)產(chǎn)傳感器與進(jìn)口傳感器靈敏度差異不明顯，但是信號(hào)傳輸導(dǎo)線、處理模塊、顯示儀表的精度卻相差很多。因此傳輸導(dǎo)線應(yīng)選用抗外部干擾繞層的導(dǎo)線，處理模塊和儀表應(yīng)選用精度較高的產(chǎn)品。

綜合以上試驗(yàn)分析，叉車稱重系統(tǒng)從安裝方便和成本低廉方面考慮，若能解決精度問(wèn)題，采用在鏈條上加裝s型拉力傳感器方案較為合適。采用在貨叉架上加裝傳感器雖然使得承載能力有所下降，但是對(duì)于有20％超載能力的叉車來(lái)說(shuō)，在額定載荷內(nèi)使用此種稱重系統(tǒng)沒(méi)有任何問(wèn)題。如不考慮成本因素，掛架采用剪力傳感器的稱重系統(tǒng)比較適合，因?yàn)檫@種系統(tǒng)的所有傳感器均為剛性連接，后期無(wú)需任何調(diào)節(jié)校正。過(guò)渡掛架采用