皮带秤称重传感器量程计算方法

/皮带秤称重传感器量程计算方法对每一个用户来说，计算称重传感器量程是非常重要的一项工作，按以下所列公式或根据生产厂家提供的计算公式计算出在最大流量时的受力值，一方面可作为砝码试验、链码试验、循环链码试验的重量参照值，也可以了解称重传感器量程的富裕量。由于承载器结构形式不同，计算公式也截然不同，对单杠杆式承载器、双杠杆式承载器、悬臂式承载器或带平衡重的悬浮式承载器等有支点存在的承载器需列力平衡方程式计算，而对不带平衡重的悬浮式承载器（不存在支点）则可以根据称重托辊组数直接计算。下面按不同结构形式的承载器分别列出计算公式。1、单杠杆承载器对带平衡重的单托辊单杠杆承载器（见图8-2），以图中支点3列力平衡方程式：式中P———称重传感器受力，kg；QH———最大流量，t/h；qH———单位长度皮带上的物料额定荷重，kg/m；L———称量长度，对单托辊秤如称重托辊与前后过渡托辊的间距相等，则称量长度等于托辊间距，一般取0.75耀1.25m；η———结构系数，当称重传感器在称重托辊正下方时，η=1，否则η=a/b；v———皮带速度，m/s。不带平衡重的杠杆式承载器：P=（LqH+Lq1+G1）/η（8-2）式中q1———单位长度皮带的重量，kg/m；G1———称重托辊组的重量，kg。有多组称重托辊的单杠杆式承载器，可以参照以上方法，列支点的力平衡方程式，求出称重传感器的量程。2、双杠杆式承载器根据支点位置、称重托辊组数及承载器是否带平衡重，双杠杆式承载器有不同的计算公式。现以不带平衡重、承载器支点在过渡托辊正下方、有四组称重托辊的多托辊双杠杆式承载器为例，推导计算公式。承载器力平衡计算见图8-3。图中N为作用在杠杆上的皮带重、物料重、托辊组重三项垂直分力之和，H为皮带张力、物料摩擦力等水平分力之和，下标1，2，3，4分别代表四组称重托辊。G2为每根杠杆及其附件的自重，因有前后两根，故为2G2。P1，P2分别为称重传感器对两组杠杆的作用力。e为水平分力与承载器支点的高差，l为托辊间距。以O1，O2为支点，分别计算杠杆上各个力的力矩。对支点O1：2.5lP1=lN1+2lN2+2×1.25lG2+H1e+H2e（8-3）对支点O2：2.5lP2=lN4+2lN3+2×1.25lG2-H3e-H4e（8-4）式8-3与式8-4相加，得2.5l（P1+P2）=l（N1+N4）+2l（N2+N3）+5lG2+e（H1+H2-H3-H4）P1+P2=0.4（N1+N4）+0.8（N2+N3）+2G2+0.4e（H1+H2-H3-H4）/l当物料均匀输送时，则垂直分力各点相等并且都可以用托辊组重G1、单位长度皮带上的物料额定荷重qH、单位长度皮带的重量q1来表示：N1=N2=N3=N4=lqH+lq1+G1P1+P2为m个称重传感器所承受的全部力，则每个称重传感器受力为P=（P1+P2）/m=［2.4（LqH+Lq1+G1）/m］+［2G2+0.4e（H1+H2-H3-H4）/l］/m（8-5）一般情况下可认为水平分力各点相同，或者在承载器设计时使e=0，则水平分力一项为零。P=［2.4（LqH+Lq1+G1）+2G2］/m（8-6）称重传感器的工作量程P′（即物料重部分对称重传感器的作用力）可由式8-6中与物料重有关的第一项求出：P′=2.4LqH/m（8-7）推广到有n组称重托辊的多托辊双杠杆式承载器，通用的计算公式可以写成：P′=n（n+2）LqH/2（n+1）m（8-8）如果承载器系统带平衡重，则P=P′，即可由式8-8计算称重传感器的量程。当承载器支点位置不在过渡托辊正下方时，难以推导通用的计算公式，只能根据具体承载器列出计算公式。如PPC-Ⅱ型双托辊式承载器的计算公式为：P=2（L1+L2）qHb/（2b+L2）（8-9）有关尺寸L1，L2，b见图8-4。有四组称重托辊的GGP-50型皮带秤其计算公式为：P=2（l+2b）qHl/（3l+2b）（8-10）这里要注意的是，由于GGP-50型皮带秤上承载器称重传感器的受力点与支点的距离比吊片传力吊挂点与支点的距离远一倍，所以称重传感器受力只是吊片承受力的一半。悬浮式承载器悬浮式承载器如果不带平衡重，则可以根据称重托辊组数直接计算，计算公式为：P=n（lqH+lq1+G3）/m（8-11）式中G3———称重平台的重量，kg。其中与物料重量有关的称重传感器的工作量程P′可由式8-11中与物料重量有关的第一项求出：P′=nlqH/m（8-12）带平衡重的悬浮式承载器，如YDC-F型秤，计算公式为：P=anqHl/bm（8-13）皮带秤传感器量程选用由不同计算公式所得出的P值，通常还要按下式求出称重传感器的额定量程PH：PH=P/K（8-15）式中，K为量程使用系数，即选用的称重传感器的使用范围，一般取0.3耀0.8较为稳妥，因为国产称重传感器的过载指标一般是20%，而安装时要给称重传感器10%左右的预压力，因而在满量程时，称重传感器受力值为40%耀90%的额定量程，不至于过载。量程使用系数目前倾向于小于0.5，这样传感器过载的可能性很小，寿命长，同时可以为量程扩展提供余量。计算所得结果的PH值，不一定正好与称重传感器的额定量程相符，这时向上取整，即为所求的额定量程。皮带秤传感器称量长度的确定什么叫称量长度？我们可以这样来定义：物料通过皮带秤时对称量产生等效影响的那一段距离，如多托辊皮带秤是指承载器的端部称重托辊轴与最接近的输送托辊轴间的1/2距离上的两条假想线之间的距离，单托辊皮带秤是指称重托辊两边最近的运行托辊轴间1/2距离，而称量长度又称为称量段。由于多托辊皮带秤的称量长度是由承载器结构决定的，在使用过程中很难改变。所以本节的内容主要是针对单托辊皮带秤而言的。当单托辊皮带秤到货以后，电子皮带秤的最大流量QH和称重传感器的额定量程PH均已确定，但在安装承载器之前，还需要确定称量长度。以带平衡重的单托辊单杠杆式皮带秤为例，将式8-1变换后，得L=3.6ηvP/QH=3.6ηKvPH/QH（8-16）由上式计算出来的L值，如与皮带输送机原托辊间距相差小于10%，则可按原托辊间距安装。L值的计算结果不必过于精确，有效值取0.1m就可以了。例如计算结果L=0.961m，可取L=1.000m。如果皮带秤需采用滚链检定，则一般应取L为滚链链