您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
電子吊秤的正確使用，杜絕安全事故的發(fā)生
電子吊秤的正確使用，杜絕安全事故的發(fā)生
電子吊秤的機械安全事故的表現(xiàn)形式大致不外乎以下幾種：連接失效或連接件斷裂；稱重傳感器斷裂；吊鉤斷裂。電子吊秤作為衡器，主要用于商品交換過程中的計量，但是也用于工業(yè)生產(chǎn)過程中的工藝控制，因此，計量的對象可能是一般的商品，也可以是熔融的液態(tài)金屬一類的危險品。電子吊秤的安全事故造成損害可能就不僅是摔壞貨物，而是有可能產(chǎn)生更為嚴(yán)重的后果。所以，我們必須對電子吊秤的安全性給予足夠的關(guān)注，防患于未然。
起重機械相關(guān)零部件和吊具的安全要求
與電子吊秤上部和下部相連接的起重機械相關(guān)零部件和吊具，說得具體一點就是各類吊鉤和各類吊具。各類吊鉤和各類吊具的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全規(guī)程以及使用維護注意事項等具體內(nèi)容很多，按設(shè)計、制造、使用三個階段來劃分，可概括如下：
1 、設(shè)計階段
①承載結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單，受力明確，傳力直接，減少應(yīng)力集中的影響。
②設(shè)計時應(yīng)考慮動載、磨損、腐蝕、溫度、工作環(huán)境等因素對安全性能的影響。
③承載結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。
④承載結(jié)構(gòu)的材料通常推薦使用延伸率高，沖擊功較大的低合金鋼等鋼材。
2 、制造階段
①承載件表面與內(nèi)部應(yīng)無足以影響使用的缺陷，且應(yīng)有良好的抗疲勞性能。
②鍛件纖維走向、軋制件軋制方向應(yīng)力與受力方向保持一致。對采用氣割等方法加工表面形成的熱影響區(qū)必須予以消除。
③制造材料、外購零部件必須有制造單位的合格證等技術(shù)證明文件，否則應(yīng)進行檢驗，查明性能合格后方可使用。
④高強螺栓連接應(yīng)按技術(shù)設(shè)計要求使用工具擰緊。
⑤經(jīng)檢驗合格的產(chǎn)品，制造單位應(yīng)在其適當(dāng)位置作出不易磨損的標(biāo)記，并簽發(fā)合格證。標(biāo)記內(nèi)容至少應(yīng)包括：額定起重量（ 極限工作載荷）、檢驗標(biāo)志、生產(chǎn)編號、制造日期、制造單位；合格證內(nèi)容應(yīng)包括主要技術(shù)性能參數(shù)；產(chǎn)品售出時，應(yīng)附有安全使用、維護保養(yǎng)說明書。
3 、使用階段
①強調(diào)使用過程中的定期安全檢查。
②有明確的報廢標(biāo)準(zhǔn)。
用起重機械的安全標(biāo)準(zhǔn)來審視電子吊秤
1 、設(shè)計
電子吊秤的機械設(shè)計可分為結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度設(shè)計，兩者對安全都很重要。這里想就結(jié)構(gòu)設(shè)計多說兩句。
電子吊秤的結(jié)構(gòu)形式很多，本文也只能選擇其中兩種常見的形式加以分析比較。以傳感器的受力方式來分：
*類結(jié)構(gòu)：傳感器受拉力，例如使用S 型傳感器、LN拉式傳感器。
第二類結(jié)構(gòu)：傳感器受壓力，例如使用扭環(huán)式傳感器、輪輻式傳感器。
在傳感器受拉力的吊秤中，又可以分三種：
①采用通用型的S 型傳感器，即兩端內(nèi)螺紋的 S 型傳感器，再通過上、下連接件分別連接卸扣和吊鉤（上部也有直接連接吊環(huán)螺釘?shù)模?。多用?0t 及以下量程。
②采用通用型的LN型拉式傳感器，即兩端外螺紋的LN型傳感器，再通過上、下連接件分別連接卸扣和吊鉤。多用于1 ～50t 量程。
③整體式S 型傳感器和LN型拉式傳感器，即取消上下螺紋，將上、下連接件和傳感器做成一個整體，可以直接連接卸扣和吊鉤。
前兩種結(jié)構(gòu)都有螺紋連接承載全部載荷。我們知道，螺紋是機械連接中應(yīng)用的一種?？赡苁且驗閼?yīng)用太普遍了，在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，人們往往自然地偏重高技術(shù)，象螺紋連接這類“一般技術(shù)” 往往不被重視，忘記了這是應(yīng)予特別注意的零部件，忽視了不少技術(shù)細(xì)節(jié)。螺紋是一種復(fù)雜的表面，影響其疲勞壽命的因素比較多，可靠性就比較低。具體到電子吊秤中，主要受力結(jié)構(gòu)件的承載螺紋而言，可能的影響因素有：
①采用高強材料，缺口敏感性強。制造過程中材料的熱處理，機械加工的表面粗糙度、圓角，乃至原材料中的雜質(zhì)多少和形態(tài)都會對螺紋的壽命產(chǎn)生影響。
②擰緊力矩的控制不當(dāng)，使螺紋受到過大的預(yù)緊力。
③由于連接件設(shè)計不當(dāng)，或機械加工精度低，或使用不當(dāng)，都有可能在使用中使螺紋受到偏心載荷，惡化螺紋的受力狀況。
同是傳感器受拉力，采用通用型的S 型傳感器和LN傳感器的設(shè)計，同是螺紋連接，其安全性也有所不同。
①筆者查閱了國內(nèi)主要傳感器廠家的產(chǎn)品樣本，同樣量程，S 型傳感器的螺紋直徑幾乎都小于LN傳感器的螺紋。這可能是因為通用型的S 型傳感器普遍采用的是內(nèi)螺紋，傳感器的厚度必須保證螺母的基本尺寸要求，但是傳感器的厚度又不可能增加太大。
②S 型傳感器與下連接件的連接通常采用的是緊螺紋連接，LN 傳感器與上下連接件的連接都是松螺紋連接。在緊螺紋連接中，需要施加預(yù)緊力，無疑就減小了螺紋的有效載荷裕量。緊螺紋連接需要更大的安全系數(shù)才能保證安全，特別是不使用扭矩扳手控制預(yù)緊力的場合。
在電子吊秤中，S 型傳感器的連接通常是短螺紋連接。短螺紋連接還有應(yīng)力幅值偏大的問題應(yīng)該關(guān)注。
③由于傳感器性能的需要，傳感器的彈性元件硬度相對比較高。也就是說，S 型傳感器上的內(nèi)螺紋硬度比較高。這與通常要求螺母硬度低于螺桿硬度改善螺紋間的應(yīng)力分布的要求相背，在一定程度上會降低螺紋連接的疲勞壽命。
正是考慮到螺紋連接的缺點，有些廠家設(shè)計了的整體式的 S 型傳感器、整體式LN型拉式傳感器，取消了螺紋連接，在一定程度上提高了安全性。
上述*類結(jié)構(gòu)的三種設(shè)計還有一個共同的特點，就是整個系統(tǒng)的安全性不可能高于傳感器自身的安全系數(shù)。雖然理論上也可以另外設(shè)計過載保護結(jié)構(gòu)，但是由于成本將大大增加，事實上采用的很少。而傳感器作為信號源，為了保證測量準(zhǔn)確度又不允許靈敏度太低，這就限制了傳感器的安全系數(shù)不可能太高。
在第二類結(jié)構(gòu)中，選用扭環(huán)式傳感器或輪輻式傳感器，利用反向器實現(xiàn)和卸扣、吊鉤的連接。多用于20t 及以上量程。
與*類結(jié)構(gòu)相比，第二類結(jié)構(gòu)有三個優(yōu)點：
一是承載環(huán)節(jié)沒有采用螺紋連接，而是只有軸銷連接，結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性相對要好不少。
二是反向器可以采用起重機械安全標(biāo)準(zhǔn)推薦的低合金鋼材料。這類材料有較大的延伸率，較好的抗沖擊性能。
三是反向器可以設(shè)計更大的安全系數(shù)，即使傳感器過載損壞時，機械系統(tǒng)仍可以是安全的。有些教科書中稱之為“ 無限壽命設(shè)計”。
可以說，這是電子吊秤zui安全的機械結(jié)構(gòu)。
以上僅僅是針對當(dāng)前市場上的常見產(chǎn)品結(jié)構(gòu)所做的分析比較，實際情況當(dāng)然要復(fù)雜一些。即使采用同樣的傳感器，實際連接可以不止一種設(shè)計。比如通過球鉸或通過十字軸銷過渡再連接吊鉤，可以減小連接螺紋可能受到的彎矩，提高了安全水平。
電子吊秤的正確使用，杜絕安全事故的發(fā)生
2 、制造
制造過程也是保證機械安全性的關(guān)鍵。
①材料自身的質(zhì)量對產(chǎn)品的安全性影響不可輕視。筆者曾對鋼材市場上的不同廠家的40Cr棒材做過分析，其質(zhì)量差別還是很明顯的。對于起重結(jié)構(gòu)件來說不能僅僅看其化學(xué)成分和機械性能，金相檢驗也是必要的。這對有缺口敏感性的高強材料而言，鋼材的晶粒度、鋼材中夾雜物的等級對結(jié)構(gòu)件疲勞壽命的影響更明顯。
②制造技術(shù)對吊秤機械安全的影響是不言而喻的，主要體現(xiàn)在主要受力結(jié)構(gòu)件的鍛打、熱處理、機械加工三個方面，部分大量程產(chǎn)品可能會有焊接。衡器生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模通常都不大，往往不具備鍛打和熱處理能力。需要選擇合格的專業(yè)生產(chǎn)廠家，并注意加強產(chǎn)品的驗收環(huán)節(jié)。
這里特別強調(diào)一下連接螺紋的加工。電子吊秤中主要受力結(jié)構(gòu)件的承載螺紋與直柄吊鉤上的螺紋受力狀況其實是相當(dāng)接近的。直柄吊鉤國家標(biāo)準(zhǔn)中對相關(guān)螺紋和螺母有詳細(xì)的要求，包括材質(zhì)、熱加工、切削加工以及檢驗方法和要求。一些電子吊秤廠家只按照普通緊固件的要求加工螺紋是達不到起重機械的安全要求的。
③產(chǎn)品標(biāo)識和安全使用維護說明。電子吊秤作為計量產(chǎn)品，相關(guān)的準(zhǔn)確度等級、計量器具制造許可證等標(biāo)志清楚，有關(guān)計量的使用的說明也很詳細(xì)。但是，很少有廠家標(biāo)明電子吊秤的起重工作級別，盡管電子吊秤的國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定“ 與起重機配合工作的電子吊秤應(yīng)按GB/T 3811-1983 中4.1.3 確定其工作級別”。筆者不止一次發(fā)現(xiàn)，用戶在使用非常頻繁的起重機上使用普通的電子吊秤，導(dǎo)致斷裂事故的發(fā)生。
至于其它使用過程中有關(guān)機械安全的注意事項，電子吊秤廠家明確列出的也不多。而且，與其它起重吊具不同的是，電子吊秤通常有外殼將部分機械結(jié)構(gòu)和電子儀表罩起來，一般的起重工自然難以用常規(guī)方法進行安全檢查，安全隱患也就更難以發(fā)現(xiàn)。
一般電子吊秤也沒有采取措施限制使用次數(shù)或規(guī)定使用期限，實際上也是一種安全隱患。
3 、使用
除了上面提及的因為制造商產(chǎn)品標(biāo)識和安全使用維護說明上的不足引起的安全問題以外，也有用戶方面原因引起的，例如：
①起吊過程中斜拉，使得電子吊秤受力狀況惡化。
②配套的下部吊具不當(dāng)，使得電子吊秤受力狀況惡化。
③配套使用的上部吊鉤太大，限制了電子吊秤在吊鉤中自由轉(zhuǎn)動，可能使電子吊秤受到彎矩作用，對于結(jié)構(gòu)中有螺紋連接的吊秤尤為不利。
隨著社會和經(jīng)濟技術(shù)的不斷發(fā)展，安全問題越來越受到人們的重視，對產(chǎn)品安全性的要求也越來越高。電子吊秤作為起重機械使用中的一個中間環(huán)節(jié)，無疑應(yīng)該具有與起重機和吊具索具相當(dāng)?shù)陌踩阅埽拍鼙ＷC整個起重機械系統(tǒng)的安全水平。
電子吊秤的正確使用，杜絕安全事故的發(fā)生