1 概述
GB/T 7723-2008《固定式電子衡器》標(biāo)準(zhǔn)自2009年9月1日實(shí)施以來，較以前相比zui大之變化就是加入了承載力變形量測試的新內(nèi)容。該標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施至今，對制造大型固定式衡器的生產(chǎn)廠商提出了更為細(xì)致和具體的要求，其中zui為重要的一點(diǎn)就是對于制造大型固定式衡器的鋼材的選材提出更為規(guī)范嚴(yán)格的要求;因?yàn)樵谛褪皆u價(jià)試驗(yàn)中，根據(jù)承載力變形量測試規(guī)定的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)結(jié)論，鋼材的選材有著至關(guān)重要的作用。
2 衡器承臺(tái)鋼材工作性質(zhì)
強(qiáng)度、塑性、韌性以及硬度等指標(biāo)是衡量衡器承臺(tái)鋼材本身的金屬特性的重要內(nèi)容。
2.1 強(qiáng)度
強(qiáng)度是鋼材力學(xué)性質(zhì)的主要檢驗(yàn)指標(biāo)。鋼材在靜力載荷作用下產(chǎn)生形變，材料抵抗能力開始喪失，并產(chǎn)生塑性變形應(yīng)力;當(dāng)衡器承臺(tái)鋼材本身實(shí)際載荷達(dá)到鋼材的屈服強(qiáng)度點(diǎn)時(shí)，材料本身將產(chǎn)生不可恢復(fù)的*性形變。強(qiáng)度在材料力學(xué)中用[σ]表示，單位是MPa。
理解衡器承臺(tái)鋼材強(qiáng)度的性質(zhì)，對現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)過程有著很現(xiàn)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(tái)鋼材在靜力載荷作用下，鋼材本身應(yīng)力和應(yīng)變發(fā)生了變化，試驗(yàn)中產(chǎn)生形變特性的性質(zhì)稱為彈性。在此形變階段鋼材產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變的比值即為彈性模量[E]，單位是MPa;公式為：
[E=σε] ([ε]——應(yīng)變)
彈性模量是衡量承臺(tái)鋼材抵抗變形能力的重要指標(biāo)，有著重要的意義。[E]越大，使其產(chǎn)生一定量彈性形變的應(yīng)力值越大;在工業(yè)生產(chǎn)中所涉及到的域，彈性模量[E]反映鋼材的強(qiáng)度，是鋼材在受力條件下計(jì)算衡器承臺(tái)結(jié)構(gòu)變形的重要指標(biāo)。在制造衡器承臺(tái)時(shí)常用的碳素結(jié)構(gòu)鋼材Q235B的彈性模量[E]=(2.0～2.1)×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;慣性矩的單位為(m4)。即面積二次矩，也稱面積慣性矩。
對于制造大型衡器的結(jié)構(gòu)不同，使用的鋼材類型結(jié)構(gòu)也是千差萬別，所以鋼材截面軸慣性矩也不盡相同，見圖1。
3 標(biāo)準(zhǔn)的要求
GB/T 7723-2008《固定式電子衡器》標(biāo)準(zhǔn)中的條款中指出：在現(xiàn)場測試或樣機(jī)試驗(yàn)時(shí)，需要先查閱產(chǎn)品隨機(jī)文件，并且了解該測試樣機(jī)在加載相應(yīng)重量載荷后的變形量值。
然后使用規(guī)定相應(yīng)重量的載荷加載至單節(jié)承載器的中部，長度符合加載區(qū)域規(guī)定，寬度與承載器同寬(見圖2)，將置于單節(jié)承載器中部的高度游標(biāo)尺或百分表測量出此時(shí)的單節(jié)承載器的變形量，按單節(jié)承載器的尺寸計(jì)算出相對變形。
變形量的計(jì)算公式如下：
[fmax=qcl3384EJ(8-4γ2+γ3)]
其中：[q]——局部單位長度上的平均載荷;[c]——局部單位長度;[l]——單節(jié)承載器兩支撐點(diǎn)間距;[γ]——[cl];[E]——彈性模量;[J]——截面軸慣性矩。
剛度的計(jì)算公式為：剛度=[fmaxl≤1800]或[1600]，根據(jù)表1可以得出承載器的變形量試驗(yàn)是否合格。
4 結(jié)論
對于成型的固定式電子衡器，在試驗(yàn)過程中，彈性模量[E]和截面軸慣性矩[J]為衡器使用鋼材本身材料屬性，其他量均為衡器本身和試驗(yàn)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(jù)，所以對于大型固定式衡器的生產(chǎn)廠商提出了更為細(xì)致和具體的要求，包括：(1)充分理解GB/T 7723-2008《固定式電子衡器》中的條款;(2)對于制造衡器鋼材的選擇;(3)滿足型式評價(jià)對于固定式電子衡器的技術(shù)要求。
參考文獻(xiàn)
[1]GB/T 7723-2008 固定式電子衡器[S].
[2]聶毓琴，孟廣偉.材料力學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.
[3]張悅，吳曉杰.鋼結(jié)構(gòu)[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2016.
作者簡介
王寶臣，?？疲砉こ處?，主要從事衡器檢定研究工作。
劉旭，本科，助理工程師，主要從事衡器檢定研究工作。
作者：王寶臣 劉旭 來源：品牌與標(biāo)準(zhǔn)化 2017年4期
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