GB/T 7723-2008《固定式電子衡器》國家標準自2009年9月1日實(shí)施,其中在應用 的適用性中,新加入了針對電子秤承載器提出相對變形量的測試要求,其中涉及到制造大型固定式電子秤的鋼材至關(guān)重要。本文從材料力學(xué)的角度來(lái)簡(jiǎn)單分析用來(lái)制造大型固定式電子秤的鋼材對該 測試的影響程度,并以此分析該項測試在固定式電子秤型式評價(jià)中的現實(shí)意義。
1.概述
GB/T 7723-2008《固定式電子衡器》國家標準自 2009年9月1日實(shí)施以來(lái),較以前相比最大之變化就是加 入了承載力變形量測試的新內容。該國家標準實(shí)施至 今,對制造大型固定式電子秤的生產(chǎn)廠(chǎng)商提出了更為細致 和具體的要求,其中最為重要的一點(diǎn)就是對于制造大型 固定式電子秤的鋼材的選材提出更為規范嚴格的要求;因 為在型式評價(jià)試驗中,根據承載力變形量測試規定的試 驗方法和試驗結論,鋼材的選材有著(zhù)至關(guān)重要的作用。
2.電子秤承臺鋼材工作性質(zhì)
強度、塑性、韌性以及硬度等指標是衡量衡器承臺 鋼材本身的金屬特性的重要內容。
2.1強度
強度是鋼材力學(xué)性質(zhì)的主要檢驗指標。鋼材在靜 力載荷作用下產(chǎn)生形變,材料抵抗能力開(kāi)始喪失,并產(chǎn) 生塑性變形應力;當電子秤承臺鋼材本身實(shí)際載荷達到鋼 材的屈服強度點(diǎn)時(shí),材料本身將產(chǎn)生不可恢復的永久性 形變。強度在材料力學(xué)中用a表示,單位是MPa。
理解電子秤承臺鋼材強度的性質(zhì),對現實(shí)的生產(chǎn)過(guò)程 有著(zhù)很現實(shí)的意義。
2.2彈性模量
彈性是承載力變形量測試中關(guān)注的重點(diǎn)。衡器承 臺鋼材在靜力載荷作用下,鋼材本身應力和應變發(fā)生了 變化,試驗中產(chǎn)生形變特性的性質(zhì)稱(chēng)為彈性。在此形變 階段鋼材產(chǎn)生應力和應變的比值即為彈1[生模量E,單位 是MPa;公式為:
彈性模量是衡量承臺鋼材抵抗變形能力的重要指 標,有著(zhù)重要的意義。E越大,使其產(chǎn)生一定量彈性形 變的應力值越大;在工業(yè)生產(chǎn)中所涉及到的領(lǐng)域,彈性 模量E反映鋼材的強度,是鋼材在受力條件下計算衡器承臺結構變形的重要指標。在制造電子秤承臺時(shí)常用的 碳素結構鋼材Q235B的彈性模量E =(2.0~2.1) x 105MPa。
2.3截面軸慣性矩
鋼材慣性矩是一個(gè)幾何量,通常被用作描述鋼材截 面抵抗彎曲的性質(zhì)。在GB/T 7723-2008《固定式電子 衡器》用J表示;慣性矩的國際單位為(m4)。即面積二 次矩,也稱(chēng)面積慣1性矩。
對于制造大型電子秤的結構不同,使用的鋼材類(lèi)型結 構也是千差萬(wàn)別,所以鋼材截面軸慣性矩也不盡相同, 見(jiàn)圖1。
3.國家標準的要求
GB/T 7723-2008《固定式電子衡器》國家標準中的條款中指出:在現場(chǎng)測試或樣機試驗時(shí),需要首先查閱 產(chǎn)品隨機文件,并且了解該測試樣機在加載相應重量載 何后的變形量值。
然后使用規定相應重量的載荷加載至單節承載器 的中部,長(cháng)度符合加載區域規定,寬度與承載器同寬(見(jiàn) 圖2),將置于單節承載器中部的高度游標尺或百分表測 量出此時(shí)的單節承載器的變形量,按單節承載器的尺寸 計算出相對變形。
變形量的計算公式如下:
4.結論
對于成型的固定式電子秤,在試驗過(guò)程中,彈性模量E和截面軸慣性矩J為電子秤使用鋼材本身材料屬 性,其他量均為電子秤本身和試驗要求固定值。
從公式中不難看出,彈性模量E和截面軸慣性矩 是從選材本身決定變形量J的重要依據,所以對于大型 固定式衡器的生產(chǎn)廠(chǎng)商提出了更為細致和具體的要求, 包括:⑴充分理解GB/T 7723-2008《固定式電子衡器》 中的條款;(2)對于制造電子秤鋼材的選擇;(3)滿(mǎn)足型式 評價(jià)對于固定式電子秤的技術(shù)要求。