在叉车上加装称重系统的方案探讨(全文)

精品文档-下载后可编辑在叉车上加装称重系统的方案探讨(全文)为了最大限度节省时间，提高工作效率，可在叉车上加装称重系统，使叉车具备搬运和称重2个功能。这种称重系统主要包括传感器、数据处理模块、显示仪表和导线等。称重系统的精度一般在0.3％～0.5％左右，它与数据处理模块、仪表和传感器的精度以及导线的抗干扰能力有关，其中传感器的精度一般都比较稳定，大都在0.3％以内。现将几种称重系统方案特点介绍如下。

1链条上加装拉力传感器

在链条上加装拉力传感器的称重系统结构如图1所示。其具体方法是在叉车2根链条与挂链板之间各增加1个S型拉力传感器，通过采集链条给传感器的拉力信号来获取载荷信息。该系统的优点是安装方便，成本低廉，不影响叉车本身的承载性能；其缺点是滑架在起升和下降过程中与内门架之间会产生摩擦力，且因受载荷质量、载荷位置、滚轮间隙、门架立柱平面度和液压缸泄漏量等因素影响较大，导致数据处理模块数据采集不稳定，不能保证系统称重精度，其称重误差甚至超过10％。

2货叉架上加装传感器

(1)压力传感器

为了避免滑架与内门架之间摩擦力的影响过大，我们决定将货叉架上横梁改为活动梁，并增加一根支撑梁，以便安装压力传感器。其具体方案如下：先将货叉架上横梁两端断开，使用转轴来定位，使之成为活动梁能绕转轴转动。然后再在活动梁下方增加1根支撑梁，上面布置2个压力传感器。当货叉承载时，活动梁受力产生微量转动，可通过触头将压力传递到传感器，最终完成数据采集。改进后货叉架结构如图2所示。

该方案优点是：传感器直接受力，避免了第一种方案的摩擦力问题，测量数据也较稳定，称重误差可控制在0.5％以内，成本也相差不大，还不会影响叉车本身的承载性能；其缺点是：当货物在货叉上的前、后位置不同时，系统得到的采集数据就会出现很大误差。

(2)剪力传感器

为了解决上一方案的问题，我们将加挂货叉架采用了剪力称重系统，其结构如图3所示。具体方案如下：在货叉架上增加1套挂架机构，挂架通过4个剪力传感器同货叉架刚性连接在一起，4个传感器所受剪力之和即为负载质量。采用这种方案，数据处理模块可根据4个传感器的数据进行综合计算，与每个传感器所分配到的载荷无关，因此对于偏载和载荷位置变化都能处理得较好。

该方案的优点是：整个称量误差小于0.3％，实际应用效果良好：其缺点是：由于使用了加挂机构，加大了失载距，对叉车承载能力会有一些影响，而且4块传感器成本很高，对于大范围推广也不是很理想。

(3)拉力传感器

为此，我们又采用了拉力传感器称重系统，其结构如图4所示。

该系统整个机构通过过渡挂架安装在货叉架上，挂架通过拉力传感器和补偿机构与过渡挂架相连。当货叉承载时，载荷质量通过挂架传递到拉力传感器。当出现偏载或载荷位置前后不同时，4个补偿机构可通过受拉(或受压)来保证旋加在传感器上的力始终垂直向下。

该系统的优点是：称重精度比较理想，误差一般在0.2％以下。因为只使用到了1个传感器，其制造成本得到了大幅削减，更有利于称重系统的推广；其缺点是：由于添加了过渡挂架，加大了失载距，使叉车承载能力有所下降，另外补偿机构使用一段时间后，需要进行调节校正。

经过不断的试验，我们发现在叉车称重系统中，国产传感器与进口传感器灵敏度差异不明显，但是信号传输导线、处理模块、显示仪表的精度却相差很多。因此传输导线应选用抗外部干扰绕层的导线，处理模块和仪表应选用精度较高的产品。

综合以上试验分析，叉车称重系统从安装方便和成本低廉方面考虑，若能解决精度问题，采用在链条上加装s型拉力传感器方案较为合适。采用在货叉架上加装传感器虽然使得承载能力有所下降，但是对于有20％超载能力的叉车来说，在额定载荷内使用此种称重系统没有任何问题。如不考虑成本因素，挂架采用剪力传感器的称重系统比较适合，因为这种系统的所有传感器均为刚性连接，后期无需任何调节校正。过渡挂架采用