本文運(yùn)用彈性力學(xué)和高等數(shù)學(xué)的知識(shí)，分析了轉(zhuǎn)動(dòng)橋式稱重傳感器鋼球所需要 的力，解釋了鋼球用手能轉(zhuǎn)動(dòng)的原因。本文為現(xiàn)場(chǎng)用手轉(zhuǎn)動(dòng)鋼球的方法進(jìn)行檢驗(yàn)提供了理論依 據(jù)。最后指出了在現(xiàn)場(chǎng)缺少檢驗(yàn)設(shè)備時(shí)，用手轉(zhuǎn)動(dòng)鋼球的方法來檢驗(yàn)橋式稱重傳感器的受力，仍 不失為一種簡(jiǎn)單易行的方法。

橋式稱重傳感器在地磅、軌道衡、料斗秤中 應(yīng)用比較廣泛。在安裝完畢后調(diào)試前，有經(jīng)驗(yàn)的調(diào) 試人員常常通過轉(zhuǎn)動(dòng)鋼球來檢驗(yàn)稱重傳感器基礎(chǔ) 板高度差是否超差或秤體是否發(fā)生較大變形。但許 多人只知道應(yīng)用，卻說不清其中的道理。下面運(yùn)用 彈性力學(xué)和高等數(shù)學(xué)的知識(shí)從理論上定量地對(duì)橋 式稱重傳感器進(jìn)行受力分析，來解釋這個(gè)事實(shí)。

一、橋式稱重傳感器的應(yīng)用如圖1所示

橋式稱重傳感器采用鋼球傳力結(jié)構(gòu)，受力點(diǎn)在 傳感器彈性體中心，彈性體上平面中心為球面，中 間為鋼球聯(lián)接，具有良好的自動(dòng)復(fù)位特性。穩(wěn)定性 及重復(fù)性高，抗沖擊及抗側(cè)向力性能也相當(dāng)良好， 安裝調(diào)試方便，不需固定力矩緊固。橋式稱重傳感 器的特點(diǎn)決定了它在地磅、軌道衡、料斗秤中的廣泛應(yīng)用。

二、用手轉(zhuǎn)動(dòng)橋式稱重傳感器鋼球所需要的力

1.傳感器彈性體或壓頭與鋼球接觸面半徑的計(jì)算

根據(jù)彈性力學(xué)知識(shí)計(jì)算傳感器彈性體或壓頭 與鋼球接觸面半徑的公式為：

2.用手轉(zhuǎn)動(dòng)鋼球需克服的摩擦力矩 在傳感器彈性體或壓頭與鋼球接觸面內(nèi)，壓力 分布函數(shù)為一個(gè)半球面函數(shù)，即接觸面內(nèi)各點(diǎn)壓力 的大小與以接觸面為底的半球面的各點(diǎn)處高度成 正比。如圖2所示。

3.用手轉(zhuǎn)動(dòng)鋼球所需要力的計(jì)算 現(xiàn)將用手轉(zhuǎn)動(dòng)鋼球時(shí)的受力簡(jiǎn)化為作用在鋼球 中間水平面內(nèi)的力偶，由力矩平衡公式：

對(duì)于大小為132.9N約13.6kg)的力偶，如果調(diào)試人員握住鋼球中間用些力就能轉(zhuǎn)動(dòng)鋼球。

三、結(jié)束語

對(duì)于稱重傳感器多于四只的地磅、軌道衡， 秤體自重作用于秤體兩端傳感器的力要比秤體作 用于中間傳感器的力小一些。但所有兩端的傳感器 受力應(yīng)該是相同的，所有中間的傳感器受力也應(yīng)該 是相同的，這一點(diǎn)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)鋼球進(jìn)行檢驗(yàn)仍然具有可 比性。如果轉(zhuǎn)動(dòng)鋼球時(shí)，有的稱重傳感器點(diǎn)轉(zhuǎn)得非 常輕松，有的稱重傳感器點(diǎn)轉(zhuǎn)得非常費(fèi)勁或用力也 轉(zhuǎn)不動(dòng)，就可推斷稱重傳感器基礎(chǔ)板高度差超差或 秤體發(fā)生了較大變形，需要進(jìn)行檢查、調(diào)整后才能 校準(zhǔn)。可見，在現(xiàn)場(chǎng)缺少檢驗(yàn)設(shè)備時(shí)，用手轉(zhuǎn)動(dòng)鋼球 的方法來檢驗(yàn)橋式稱重傳感器受力仍不失為一種簡(jiǎn)單易行的方法。