任何机械结构经过加工之后，都产生一定程度的加工应力；安装过程中各个 零部件之间都会存在一定的间隙，即使对螺栓加了预紧力；特别是装配环境没有达到工艺要 求的条件时。检定工作之前施加一定的预加载荷，是一种保证衡器产品能够顺利完成检定的 有效方法。

一、引言

这个问题在采用国际建议之前，我国的相关 检定规程中已经有了规定。就是使用载重汽车往 返通过承载器不少于三次，检查秤的安装质量是 否符合技术要求。

自从于1992年国际法制计量组织将R3、 R28、R74三个国际建议合并为一个R76国际建议 以来，在试验方法中增加了 “预加载”要求：在 每次称量试验前，衡器应预加载到最大秤量 Max —次，或是最大安全载荷（Uni。

R60《称重传感器》&000版国际建议也是 要求：对称重传感器预加最大试验载荷Dmi三 次，每次加载后恢复到最小试验载荷Dmn ,等待 5min。

二、目的

在过去机械衡器时代，称量值是依靠刀子、 刀承、吊环、杠杆、支座等部件传递。

从外观来看，这些结构件可能存在加工质量 问题和安装质量问题，比如：零件的加工毛刺等 问题，零件之间的接触面形状问题等等。

从内在来看，任何机械结构经过加工之后， 都会产生一定程度的加工应力，这个加工不论是 冷加工，还是热加工。承载器由于采用螺栓将各 种型钢结构连接在一起的，没有焊接应力的影响 问题，主要是集中在各级杠杆的铸造所产生的应 力影响。

进入电子衡器时代后，加工应力影响主要集 中在承载器这个结构上了。衡器的承载器不论是 采用型钢结构的，还是采用U型梁结构的，都会 不同程度地产生热加工产生的应力。

安装称重传感器的工作平面与多块承载器连 接处等结构，这些结构的尺寸和外形都会受到焊 接加工带来的内应力而产生变形，如果解决不好 必然会给衡器产品的计量性能带来不确定性。理 论上讲，焊接加工结束之后应该及时进行应力均化处理，可以有效减少内应力释放带来的结构变 形问题，而安装结束后的预加载也是一种减少内 应力影响量的补救方法。

㈠减少接触间隙

无论是机械衡器，还是电子衡器，在㈠台产 品刚刚安装结束后，许多部件的接触面都存在大 小不等的间隙，这些间隙可能会给产品性能带来 误差的不确定性。通过预加载荷的加压，可以有 效的减少接触间隙。这个如同新汽车需要磨合㈠ 样，新汽车通过磨合㈠是保证发动机缸体与活塞 的活动间隙，㈠是各部的螺钉安装力矩的调整。

二减少承载器的应力集中

目前大型衡器的承载器大部分都是焊接结构 的。在焊接过程中会存在大小不等的热加工应力， 对于重要的结构件需要进行时效处理，由于承载 器的结构是平板型的，其刚度又不是太强，㈠般 不需要进行特殊的时效处理，只要通过简单反复 加载，就能基本上达到应力均化的作用。

㈢时效处理

任何加工过程都会产生加工应力，目前大型 衡器的承载器都是采用焊接加工，而焊接加工所 产生的应力，需要通过时效处理的方法进行均化。

时效处理方法包括：加热时效、自然时效、 过负荷时效、深冷时效、敲击时效、表面喷砂时 效、振动时效等，而冶金机械、化工机械、机床 制造等行业已经将振动时效处理方法写入制造标 准中。

三、效果

㈠汽车衡

在八十年代中期，我们刚刚生产电子汽车衡 时，是㈠种桥式结构的承载器。采用两根主梁作 为主要的承载梁，多块承重板是采用螺栓固定在 主梁的底部的，四只称重传感器支撑主梁传递桥 式承载器的载荷。这种承载器虽然也是㈠种超静 定结构，由于各个连接部位是螺栓固定的，本身 依然存在㈠定的缓冲，所以不会产生较大的变形 情况。如图1所示。

但是到了 2000年代之后，大量的汽车衡采用 了焊接结构，由于没有合理安排焊接顺序，使得 结构内部存在了大量的焊接应力。这种应力只要 受到外力作用例如运输过程中的颠簸，就会释 放出来，使得承载器结构发生变形，主要表现在 多段结构的搭接部位不能平整地接触。当比较重 的载荷作用在此处部位时，使得称量性能发生㈠ 定的改变，载荷越接近接缝时性能改变越大。如 图 2 所示。

二自动轨道衡

自动轨道衡的承载器目前基本上是采用“箱式梁”结构，这种结构都是采用焊接加工完成的。 这种结构的部件即使进行了焊接顺序安排，也不 可避免内部产生大量的焊接应力。最好的解决方 法就是焊接结束之后30min之内，使用振动时效 设备对部件进行处理，当然也不排除使用自然时 效方法，自然时效就是必须放置时间比较长㈠点 (大约半年至㈠年左右。如图3所示。

在九十年代我们在制造第㈠台自动轨道衡时, 由于在制造过程中，没有对承载器进行焊接的承载器时效处理，为了保证产品在使用现场的型式 评价试验，保证今后的正常使用。我们只好采用 了一种最笨的处理方法，就是在现场租用机车反复 碾压承载器。机车在承载器上每往返一次，就对纵 横向限位进行一次调整如果不及时调整，将会出 现称重传感器倾覆，导致承载器倾斜的严重事仲， 刚刚开始时，一端的限位机构极其松懈，而另一端 的限位机构紧绷绷的。就这样通过两天多的反复调 整，承载器中的焊接造成的内应力基本达到均化， 两端的纵横向限位机构就能保持在正常状态了。在 以后与自动轨道衡的服务人员交流时，他们反映使 用中的产品比新产品容易调试，就是使用中产品的 内应力已经均化这个道理。

当然，如果轨道衡的承载器制造过程时如果 及时进行了时效处理，安装之后只要让检衡车往 返碾压几次就可以检定轨道衡的计量性能了。

四、注意事项

(一)预加载之前必须保证限位装置处于有效 位置，防止车辆上下时承载器发生倾斜。

(二)预加载时应该尽可能让静态衡器的承载 器处于晃动状态，这样可以使得承载器与称重传 感器接触部位能够得到进一步的相对位移。而动 态衡器的承载器必须处于静止状态，这时称重传感器必须处于垂直，当调整限位时，一定要注意 称重传感器的安装状态处于垂直.