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1、叉车自动称重系统的设计北方交通大学郝小健摘要:简述叉车自动称重装置的工作原理及在叉车上安装该装置的必要性,比较分析了国内外几种叉车自动称重设计方案,为我国叉车称重系统的合理设计提供了一些思路。关键词:叉车;称重系统;设计Abstract:Itisnecessarytoinstallautomaticweighingsystemsinforklifttruck.Thispaperoutlinesworkingprincipleofau-tomaticforklifttruckweighingsystems
2、andcomparestheexistingdomesticandforeigndesigns.ThisprovidesthebasisforrationaldesignofthisproductinChina.Keywords:forklifttruck;weighingsystem;design叉车是车站码头及大中企业内货物短距离搬运力信号经放大、滤波,送A/D转换器转换成数字和入库的一种起重运输设备。随着市场经济的发信号,由微处理器根据力学数学模型计算重量值,展,物流在经济发展中的地位与作用越来越明显,由
3、LED显示称重结果。叉车普及率越来越高,已从港口码头进入国民经济的各行各业。目前我国叉车的保有量约18万台,实际年潜在需求量约10万台,而实际年销售量仅3万台左右,可见我国叉车市场是巨大的。为保证叉车安全作业,国外一些经济发达国家生产的叉车,都安装了载荷显示或报警装置。但目前国内叉车尚无这种装置,因而在作业中经常出现超载、偏载等现象,存在严重的事故隐患。另外,图1叉车称重原理工作原理图由于亏吨而造成的经济损失也很大。因此,研究叉处理后的结果可经预留的RS-232串行通讯口车自动称重系统十分必要。输出数字量信号,以便于
4、统计查询。70年代,美、德等国家首先开发生产了一种叉车自动称量装置,对于需要进行二次计量的货2方案分析物,安装了该自动称量装置后叉车起运后不必集中图2为普通叉车的起重原理示意图。目前国内开到地中衡上进行称量,而可直接把货物送入仓外的叉车自动称重设计方案主要有以下几种:库,同时将货物种类和重量通过无线传输方式输入(1)测量叉车总重量的变化实现叉车称重。此中央控制计算机,使叉车具有搬运与称重双重功方案需要在叉车前后轴上安装轴式传感器用于测量能,从而大大提高了作业效率和仓库管理水平。近叉车的总重量,其测量原理简单,可以避免
5、诸多中年来国内不少科研院所和电子衡器厂对叉车自动称间非线性环节因素的影响。但传感器安装不方便,重系统的研究课题给予了极大的关注,不少省市还且需破坏叉车结构,影响叉车强度等力学性能,实将其列为攻关项目,但皆因设计方案不理想而受到用性差,故此方案不可取。阻碍。(2)测量油路压力变化实现货物载荷的测量。1系统工作原理此方案需要在液压缸或油路内壁安装压力传感器,直接测出油路油压变化,从而反应出货物载荷的大叉车称重系统工作原理如图1所示。货物重力小。但是它要求叉车油路密封非常好,因为丝毫的通过传力机构传递给称重传感器,传感器输
6、出的重起重运输机械2002(10)15泄露就会造成油路油压的很大变化,给称重测量带后不同位置进行重复测量,然后将测量值与实际载来很大误差。在叉车设计和现场使用中,要保证如荷值相比较,计算出误差。对实际测量结果进行分此高的密封性是不切实际的,因此,这种方式在叉析发现:随着载荷朝叉尖移位,称重误差也随之增车称重系统中也是不可取的。大,且载荷越大测量误差也越大。例如,在864kg载荷下,载荷重心距叉根750mm与450mm相比,误差增大15倍,超过了允许误差值。因此,对于前后偏载造成的误差必须给予补偿。货叉竖直段
7、中部附近承受叉架的支反力,此支反力与载荷及其重心在货叉上的位置有关。因此,如果在此处加装传感器测出此支反力的大小,便可判断载荷与载荷重心距的关系,并对因偏载所造成的误差进行修正,即由二维传感器组,通过多组测图2叉车起重原理示意图量实验获得模糊修正值(称得重量的修正值)。方1.起重液压缸2.链条固定端3.链轮4.起升链条5.叉架6.滚轮组7.起重货叉法是:根据货叉的实际尺寸及叉车吨位,以叉车额(3)通过测量链条张力求取货物载荷。通过对定载荷的百分数,例如10%、20%、30%、叉车结构分析及力学分析,认为
8、在叉架、门架、链100%作为实验载荷,将载荷重心到叉根距离分组,条等与货物之间有较直接力学关系的部位安装传感例如0~300、300~450、(实际称重时的载荷器比较合理、方便,不用对叉车结构进行较大改重心不可能到达叉尖和叉根,一般距叉根取到100动,不会影响叉车性能。其传感器安装方式有2mm,而距叉尖只取到850mm),进行实
