衡器结构介绍
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衡器结构介绍
电子台秤
电子平台秤 电子汽车衡
Aspire台秤系列
■ TF及TFS系列
◎ 碳钢/不锈钢方管折弯 ◎ 秤体椭圆形，圆角模具加工，精度高
■ TN及TNS系列
◎ 碳钢/不锈钢圆管焊接 ◎ 结构扎实，强度高，外形美观，适用范围广 ◎ 4050，6080尺寸可选配拉伸秤盘
■ TH及THS系列
平台秤应用
电子秤用量超过机械秤 主要应用场合：
仓库、仓储、生产现场、货场
航空货运立体仓库 铁路、公路货运仓库、货场
港口仓储、仓库、粮库
直销、分销和批发经营
Aspire电子汽车衡
电子汽车衡特点 •秤量范围10t～150t， •分度数≤3000， •台面规格：宽度3m/3.4m;长度
螺栓连接、销轴连接许用应力
按集中载荷、分布载荷、分布集中载荷多种工况设计。
集中载荷---中部加载 集中载荷---中部偏载
应用MATLAB优化设计软件和ANSYS有限元分析软件等先进的 设计手段,确保秤体具有足够的整体强度和局部强度。
汽车衡秤台结构设计
称重传感器的容量
P1
P1`
P2
RC
纵向限位撞击螺栓
纵向限位预埋件
横向限位撞块
汽车衡市场
电子汽车衡国内年需求量～5万台
苏南地区汽车衡产量5000~6000台 苏南地区汽车衡外销量~1000台
高端客户，看重品牌、注重品质和服务：
国家重点项目 大型国企
外资企业
中低端客户，看重价格、注重关系： 中小型国企
■ DC及DCS系列
花纹板碳钢/不锈钢超低地磅
平台秤组成
秤台 （秤体+框架+接线盒+传感器 ） 仪表 金鸟（Kingbird） 信号电缆 5米
单剪切梁式传感器
SBC型/SB型
选配件---引 坡
台面
花纹板
五孔接线盒
平台秤组成
底框
秤体
螺栓 传感器
接线盒 限位柱
平台秤用单剪切梁式传感器
应变片 变形梁
L2
RB
L1
RA
称重传感器承受的载荷与下列因素有关：
计算支点的支反力即是传感器的受力
车辆载荷
车辆的轴间距 秤台自重
传感器容量应该大于支反力，
再考虑偏载、冲击因素， 传感器容量还要有25%~30%的余量。
秤台的长度
称重传感器的容量
P
1.2 G G
P
G
轴载 P=12.5t P`=20t P=22.5t P=30t
此处是薄弱点
台面板与秤架组焊成一体，采用间 断焊缝， 带框秤必须设置纵向、横向限位， 用经典力学计算要分别计算二个方 向各自的变形，再叠加，（可用有 限元计算），
设计刚度≥700，安全系数≥2，
平台秤的安装
平台秤要求安装在平整的硬质地面上
配置引坡的平台秤必须用膨胀螺栓固定
称重仪表安放 •在工作台上 •安装在专用控制柜内 •或安装在墙面上 •仪表安装立柱
F
G
a
b
F x a<G x b
汽车衡秤台结构设计
材料选用、技术指标的确定
汽车衡秤台材质大多选普通碳素钢---Q235等 对于高寒地区要考虑用低合金结构钢----Q345/16Mn等
材料及其许用应力
结构件的安全系数n≥2 结构件的允许变形[f]≤1/800 焊缝拉伸、压缩许用应力[σh] 焊缝剪切许用应力[τh]
缓冲橡胶板
秤量3kg～600kg，
分度数n=（≤）3000
秤体是框架式结构，分上下 支架
过载保护螺钉
负荷通过秤盘传给秤架，秤架受力点是多点 传力，可用有限元计算秤架强度、刚度 秤架要设置过载保护
过载保护螺钉
台秤用单点弯曲梁式传感器
加 载
应变片
单只使用 小容量-kg～2t 铝质多，钢质少 胶密封/焊接密封 传感器配置台秤台面大小受 限制 台秤角差调整要挫传感器变 形梁
支撑结构---模块化、系列化、 标准化
模块单元互相搭接组成多台面秤台，互换性
模块单元长度: 4m，5m，6m，7m； 模块单元宽度: 3m, 3.4m
按单元模块组织生产,质量稳定可靠
汽车衡秤台结构设计
倾覆
以传感器支撑点作为杠杆的支点，以计算轴载荷作用于秤台边缘为
力点，以秤台自重和其重心为平衡力，计算秤台是否会发生倾覆。
刚度
秤台结构的薄弱点实际在秤台的搭接部位
求解最坏情况下的最大挠度(计算构件横截面的轴惯性矩) 判断最大挠度是否在允许变形范围内
汽车衡秤台结构设计
刚度、强度计算
计算载荷的确定 秤台简化为简支梁 轴载荷再乘偏载系数(1.1~1.35)------活载 计算载荷=活载+自重
保护壳
弹性体
加载
汽车衡用称重仪表
功能丰富： • 面板—显示窗/键盘（数字键/功能键） • 有较多的贮存量 • 接口多，接打印机、计算机等
汽车衡秤台结构
秤台结构形式
大梁式 箱形--钢板组焊
箱形--型钢组焊
箱形--U形截面梁
槽钢结构
U形梁结构
U形闭口肋钢结构
节省材料，制造方便， 台面局部刚度高，
抗侧向能力差
更换方便/快捷 必须设置限位
电缆
保护壳
弹Байду номын сангаас体
加载
汽车衡用桥式传感器
传力 件
电缆
多只并联使用 大容量 钢质 胶密封/焊接密封 安装/更换方便 属双剪切梁式，精度 易做好
应变片
底座
弹性体
汽车衡用数字传感器
传力 件
应变片
电缆
多只并联使用 大容量 钢质 焊接密封，IP68 更换方便/快捷 精度高，稳定性好 信号传输远
b a
中心层与几何中心差异较大，材
料应力分布不好 横向刚度略低
秤台采用封闭截面型腔结构-封底
截面结构合理、优化； 强度、刚度高；
抗扭性好；
节省油漆；
汽车衡秤台结构设计
强度
求解最坏情况下的载荷分布和最不利位置 求解结构件最大应力及其位置(计算构件横截面的截面模量)
判断最大应力是否在许用应力范围内
4只使用 受力点变化对输出的影响小 线性好，精度高 钢质/不锈钢 抗侧向能力强 高度低，外形小
支撑
弹性体
加 载
传力复位机构
平台秤的传力机构形式
双头不倒翁圆柱
单头不倒翁圆柱
螺杆+关节座 钢球/钢碗
平台秤结构特点
秤量0.5t～5t，大的做到10t，
计量性能，分度数一般n≤3000， 用4只传感器，要配接线盒， 四角误差可以通过接线盒电位器调整，
弹性体
变形梁
下支 撑
台秤的应用
抗冲击能力差 日用衡器/工业衡器 市场需求量大，机械秤比电子秤多 应以批发经销为主 主要品牌—托利多/英展/友声/（浙江）
Aspire平台秤系列
■ DF及DFS系列
花纹板碳钢/不锈钢无框型地磅
■ DH及DHS系列
花纹板碳钢/不锈钢护框型地磅
◎ 碳钢/不锈钢方管焊接 ◎ 结构扎实，强度高，最大称量可达到1000kg ◎ 4050，6080尺寸可选配拉伸秤盘
Aspire台秤系列
TL系列---铝压铸台秤 TT系列---碳钢一
次拉伸成型台秤
台秤组成
秤盘
称重仪表
上秤架
立柱 缓冲橡胶板
下秤架 传感器 支脚 过载保护螺钉
台秤结构特点
大多数民营企业---运输业、物流业
分销商、代理商的伙伴关系
讨论！
谢谢！
7/9/10/12/14/15/16/18/20/21/24m，
•多传感器系统，配接线盒 •称重仪表的功能要求比较多， •外围设备选择性多。
汽车衡的组成
基础
秤台
接线盒 传感 器 信号电 缆 外围设备
称重仪 表
多只并联使用， 钢质大容量，
汽车衡用柱式传感器
传力 件
应变片
刚度大， 精度适中，非线性大
传感器容量G 2G>>2P
汽车衡秤台结构设计
秤台组合结构
二节秤台搭接处采用传感器直接支撑在秤体端板上
二秤台搭接传力位置固定，传感器受力状况稳定
传感器安装采用集成模块结构
同一种秤体结构适宜安装多种型式的传感器；
端部传感器总成
中部传感器总成
秤台限位
纵向限位、横向限位设置在秤台二端外侧，调整方便
P
L
P
a
L
P
P
NIST H44手册， P=34000Ib/2(7.65t), MT-MS设计指标: 25t轴载P=55000Ib/2(12.5t), 40t轴载P=80000Ib/2(18)t,
轴间距L=4`(1.2m)
轴间距L=4`(1.2m) 轴间距L=4`(1.2m)
汽车衡秤台结构设计
电子台秤
电子平台秤 电子汽车衡
Aspire台秤系列
■ TF及TFS系列
◎ 碳钢/不锈钢方管折弯 ◎ 秤体椭圆形，圆角模具加工，精度高
■ TN及TNS系列
◎ 碳钢/不锈钢圆管焊接 ◎ 结构扎实，强度高，外形美观，适用范围广 ◎ 4050，6080尺寸可选配拉伸秤盘
■ TH及THS系列
平台秤应用
电子秤用量超过机械秤 主要应用场合：
仓库、仓储、生产现场、货场
航空货运立体仓库 铁路、公路货运仓库、货场
港口仓储、仓库、粮库
直销、分销和批发经营
Aspire电子汽车衡
电子汽车衡特点 •秤量范围10t～150t， •分度数≤3000， •台面规格：宽度3m/3.4m;长度
螺栓连接、销轴连接许用应力
按集中载荷、分布载荷、分布集中载荷多种工况设计。
集中载荷---中部加载 集中载荷---中部偏载
应用MATLAB优化设计软件和ANSYS有限元分析软件等先进的 设计手段,确保秤体具有足够的整体强度和局部强度。
汽车衡秤台结构设计
称重传感器的容量
P1
P1`
P2
RC
纵向限位撞击螺栓
纵向限位预埋件
横向限位撞块
汽车衡市场
电子汽车衡国内年需求量～5万台
苏南地区汽车衡产量5000~6000台 苏南地区汽车衡外销量~1000台
高端客户，看重品牌、注重品质和服务：
国家重点项目 大型国企
外资企业
中低端客户，看重价格、注重关系： 中小型国企
■ DC及DCS系列
花纹板碳钢/不锈钢超低地磅
平台秤组成
秤台 （秤体+框架+接线盒+传感器 ） 仪表 金鸟（Kingbird） 信号电缆 5米
单剪切梁式传感器
SBC型/SB型
选配件---引 坡
台面
花纹板
五孔接线盒
平台秤组成
底框
秤体
螺栓 传感器
接线盒 限位柱
平台秤用单剪切梁式传感器
应变片 变形梁
L2
RB
L1
RA
称重传感器承受的载荷与下列因素有关：
计算支点的支反力即是传感器的受力
车辆载荷
车辆的轴间距 秤台自重
传感器容量应该大于支反力，
再考虑偏载、冲击因素， 传感器容量还要有25%~30%的余量。
秤台的长度
称重传感器的容量
P
1.2 G G
P
G
轴载 P=12.5t P`=20t P=22.5t P=30t
此处是薄弱点
台面板与秤架组焊成一体，采用间 断焊缝， 带框秤必须设置纵向、横向限位， 用经典力学计算要分别计算二个方 向各自的变形，再叠加，（可用有 限元计算），
设计刚度≥700，安全系数≥2，
平台秤的安装
平台秤要求安装在平整的硬质地面上
配置引坡的平台秤必须用膨胀螺栓固定
称重仪表安放 •在工作台上 •安装在专用控制柜内 •或安装在墙面上 •仪表安装立柱
F
G
a
b
F x a<G x b
汽车衡秤台结构设计
材料选用、技术指标的确定
汽车衡秤台材质大多选普通碳素钢---Q235等 对于高寒地区要考虑用低合金结构钢----Q345/16Mn等
材料及其许用应力
结构件的安全系数n≥2 结构件的允许变形[f]≤1/800 焊缝拉伸、压缩许用应力[σh] 焊缝剪切许用应力[τh]
缓冲橡胶板
秤量3kg～600kg，
分度数n=（≤）3000
秤体是框架式结构，分上下 支架
过载保护螺钉
负荷通过秤盘传给秤架，秤架受力点是多点 传力，可用有限元计算秤架强度、刚度 秤架要设置过载保护
过载保护螺钉
台秤用单点弯曲梁式传感器
加 载
应变片
单只使用 小容量-kg～2t 铝质多，钢质少 胶密封/焊接密封 传感器配置台秤台面大小受 限制 台秤角差调整要挫传感器变 形梁
支撑结构---模块化、系列化、 标准化
模块单元互相搭接组成多台面秤台，互换性
模块单元长度: 4m，5m，6m，7m； 模块单元宽度: 3m, 3.4m
按单元模块组织生产,质量稳定可靠
汽车衡秤台结构设计
倾覆
以传感器支撑点作为杠杆的支点，以计算轴载荷作用于秤台边缘为
力点，以秤台自重和其重心为平衡力，计算秤台是否会发生倾覆。
刚度
秤台结构的薄弱点实际在秤台的搭接部位
求解最坏情况下的最大挠度(计算构件横截面的轴惯性矩) 判断最大挠度是否在允许变形范围内
汽车衡秤台结构设计
刚度、强度计算
计算载荷的确定 秤台简化为简支梁 轴载荷再乘偏载系数(1.1~1.35)------活载 计算载荷=活载+自重
保护壳
弹性体
加载
汽车衡用称重仪表
功能丰富： • 面板—显示窗/键盘（数字键/功能键） • 有较多的贮存量 • 接口多，接打印机、计算机等
汽车衡秤台结构
秤台结构形式
大梁式 箱形--钢板组焊
箱形--型钢组焊
箱形--U形截面梁
槽钢结构
U形梁结构
U形闭口肋钢结构
节省材料，制造方便， 台面局部刚度高，
抗侧向能力差
更换方便/快捷 必须设置限位
电缆
保护壳
弹Байду номын сангаас体
加载
汽车衡用桥式传感器
传力 件
电缆
多只并联使用 大容量 钢质 胶密封/焊接密封 安装/更换方便 属双剪切梁式，精度 易做好
应变片
底座
弹性体
汽车衡用数字传感器
传力 件
应变片
电缆
多只并联使用 大容量 钢质 焊接密封，IP68 更换方便/快捷 精度高，稳定性好 信号传输远
b a
中心层与几何中心差异较大，材
料应力分布不好 横向刚度略低
秤台采用封闭截面型腔结构-封底
截面结构合理、优化； 强度、刚度高；
抗扭性好；
节省油漆；
汽车衡秤台结构设计
强度
求解最坏情况下的载荷分布和最不利位置 求解结构件最大应力及其位置(计算构件横截面的截面模量)
判断最大应力是否在许用应力范围内
4只使用 受力点变化对输出的影响小 线性好，精度高 钢质/不锈钢 抗侧向能力强 高度低，外形小
支撑
弹性体
加 载
传力复位机构
平台秤的传力机构形式
双头不倒翁圆柱
单头不倒翁圆柱
螺杆+关节座 钢球/钢碗
平台秤结构特点
秤量0.5t～5t，大的做到10t，
计量性能，分度数一般n≤3000， 用4只传感器，要配接线盒， 四角误差可以通过接线盒电位器调整，
弹性体
变形梁
下支 撑
台秤的应用
抗冲击能力差 日用衡器/工业衡器 市场需求量大，机械秤比电子秤多 应以批发经销为主 主要品牌—托利多/英展/友声/（浙江）
Aspire平台秤系列
■ DF及DFS系列
花纹板碳钢/不锈钢无框型地磅
■ DH及DHS系列
花纹板碳钢/不锈钢护框型地磅
◎ 碳钢/不锈钢方管焊接 ◎ 结构扎实，强度高，最大称量可达到1000kg ◎ 4050，6080尺寸可选配拉伸秤盘
Aspire台秤系列
TL系列---铝压铸台秤 TT系列---碳钢一
次拉伸成型台秤
台秤组成
秤盘
称重仪表
上秤架
立柱 缓冲橡胶板
下秤架 传感器 支脚 过载保护螺钉
台秤结构特点
大多数民营企业---运输业、物流业
分销商、代理商的伙伴关系
讨论！
谢谢！
7/9/10/12/14/15/16/18/20/21/24m，
•多传感器系统，配接线盒 •称重仪表的功能要求比较多， •外围设备选择性多。
汽车衡的组成
基础
秤台
接线盒 传感 器 信号电 缆 外围设备
称重仪 表
多只并联使用， 钢质大容量，
汽车衡用柱式传感器
传力 件
应变片
刚度大， 精度适中，非线性大
传感器容量G 2G>>2P
汽车衡秤台结构设计
秤台组合结构
二节秤台搭接处采用传感器直接支撑在秤体端板上
二秤台搭接传力位置固定，传感器受力状况稳定
传感器安装采用集成模块结构
同一种秤体结构适宜安装多种型式的传感器；
端部传感器总成
中部传感器总成
秤台限位
纵向限位、横向限位设置在秤台二端外侧，调整方便
P
L
P
a
L
P
P
NIST H44手册， P=34000Ib/2(7.65t), MT-MS设计指标: 25t轴载P=55000Ib/2(12.5t), 40t轴载P=80000Ib/2(18)t,
轴间距L=4`(1.2m)
轴间距L=4`(1.2m) 轴间距L=4`(1.2m)
汽车衡秤台结构设计