边界条件对衡器性能影响问题的探讨

　　一、存在的问题

　　在 GB1589- 2004 《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》 国家标准中，明确规定车辆最大允许总质量的最大限值为 49t。但是随着市场运输需求不断的提高，到目前为止，已经有接近 200t 质量的车辆，随之能够称量此类车辆的衡器也呼之而出。这样本来一些只有二三十吨载荷的支撑点，也必须承担近百吨的载荷。使得以往没有什么问题的结构，也产 生了匪夷所思的现象。

　　(一) 偏载误差比较大

　　按照JJG539- 97 《数字指示秤》 计量检定规程所规定的偏载性能检测方式，对于六个以上承载点的衡器，使用 Max/n- 1 的载荷依次对每个承载点进行偏载测试时，每个点的偏载误差在允许范围之内，然而当使用大吨位短轴距汽车分别停于承载器不同位置上时，其作用力方式明显不同 于目前通用的偏载方式，使之误差也明显增大。

　　(二) 卸载后衡器不能回复零点

　　当大吨位短轴距汽车称量结束离开承载器时，有一些衡器的示值不能较快地回到零点，其中有可能是与称重传感器的恢复力矩比较小有关，也有可能是承载器及其连接件的刚性达不到规定的指标。

　　(三) 重载时称量误差增大

　　一个大型汽车衡 (一般是指 100t 以上)，当其承载器为三段式时，中间一段由四只称重传感器支承，两端分别搭在中间段上。当 50t 之内载荷的短轴距车辆分别停于中间和两端位置称量时，称量值基本没有差异。但是当 70t 以上载荷车辆称量时，在中间位置称量的量值明显大于两端位置称量值。而且，轴载越是接近搭接处时，称量误差越大。

　　二、边界条件的影响

　　为什么目前会出现以上的种种现象呢?经过近几年的观察和大量试验，认为原因主要是由于制造者忽视了边界条件影响所造成的。弹性力学中，它研究弹 性物体在外力和其他外界因素作用下产生的变形和内力，求解一个弹性力学问题，就是设法确定弹性体中各点的位移、应变和应力共 15 个函数。从理论上讲，只有 15个函数全部确定后，问题才算解决。对于力学问题的求解，我们根据 15 个方程来求解那是相当麻烦的，但是经过研究，得到满足符合条件的应力边界或是位移边界，会更有利于我们问题的求解，所以，我们解题时就相应的可以根据实际 情况来应用应力解法或是位移解法来设定变量。边界条件分别为位移边界条件和应力边界条件。比如，基础板太薄、基础高度差大、混凝土强度不足、混凝土充填不 足、压头结构、结构刚度等都是属于位移边界条件影响;而承载器焊接变形、承载器连接处焊接变形等属于应力边界条件影响。