摘要：本文依據(jù)產(chǎn)品，分析了幾種不同的設(shè)計(jì)方案，首先通過(guò)黑箱法確定皮帶秤技術(shù)系統(tǒng)的總功能，然后進(jìn)而用功能樹和功能結(jié)構(gòu)圖來(lái)表達(dá)產(chǎn)品的功能元和功能元之間的關(guān)系，然后通過(guò)功能元的求解來(lái)形成功能元解的形態(tài)學(xué)矩陣，通過(guò)對(duì)矩陣的分析，剃掉不相容的解，并以選取主要功能元的最優(yōu)解并尋求與其相容的原理解來(lái)形成目標(biāo)方案！并通過(guò)具體的評(píng)價(jià)方法來(lái)評(píng)價(jià)和決策目標(biāo)方案，形成最優(yōu)方案。

　　一、 引言

　　皮帶運(yùn)輸機(jī)是一種高效能的運(yùn)輸機(jī)械，電子皮帶秤作為皮帶運(yùn)輸機(jī)的計(jì)量裝置，應(yīng)用非常廣泛，特別是微電子技術(shù)的發(fā)展，對(duì)皮帶稱重應(yīng)用技術(shù)有很大的貢獻(xiàn)。皮帶秤計(jì)量是極其復(fù)雜的動(dòng)態(tài)計(jì)量，影響其準(zhǔn)確度的因素很多，如：皮帶的速度、跑偏，皮帶的彈力模量隨溫度和時(shí)間變化等。本文針對(duì)幾種不同的設(shè)計(jì)方案，將從多方面進(jìn)行全面的比較分析，努力做出客觀公正的評(píng)價(jià)。

　　二、 電子皮帶秤的簡(jiǎn)介

　　1. 電子皮帶秤的原理

　　皮帶秤由三個(gè)主要部分組成：稱重橋架、速度傳感器和積算器。裝有載荷傳感器的稱重橋架、安裝于輸送機(jī)的縱梁上，稱重橋架支承的稱重托輥，檢測(cè)皮帶上的物料重量，產(chǎn)生一個(gè)正比于皮帶載何電氣輸出信號(hào)。速度傳感器直接的聯(lián)在從動(dòng)滾筒上或者大直徑的托輥上，提供一系列脈沖，每個(gè)脈沖表示一個(gè)皮帶運(yùn)動(dòng)單元，脈沖的頻率正比于皮帶速度，積算器從載荷傳感器和速度傳感器接收輸出信號(hào)，用電子方法把皮帶運(yùn)動(dòng)和皮帶載荷相乘，并進(jìn)一步處理通過(guò)輸送機(jī)的物料總重量，將其轉(zhuǎn)換成選定的工程單位，通過(guò)對(duì)時(shí)間的計(jì)算，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)流量值。累計(jì)總量與瞬時(shí)流量分別在顯示器顯示出來(lái)。

　　2. 電子皮帶秤的一般結(jié)構(gòu)

　　一般稱靠近物料進(jìn)入處稱為輸送機(jī)尾部，把物料輸離處稱為頭部。正程皮帶從尾部向頭部行進(jìn)，回程皮帶由頭部向尾部折返。習(xí)慣上，把靠近頭部處叫做前方，靠近尾部處叫做后方。皮帶輸送機(jī)為前驅(qū)動(dòng)方式時(shí)，頭輪為主動(dòng)滾筒，尾輪為從動(dòng)滾筒；皮帶輸送機(jī)為后驅(qū)動(dòng)方式時(shí)，尾輪為主動(dòng)滾筒，頭輪為從動(dòng)滾筒。

　　三、 各設(shè)計(jì)方案特點(diǎn)介紹

　　（一）方案一以徐州三原公司的TTS-1型皮帶秤改進(jìn)而來(lái)其主要功能特點(diǎn)：

　　1. 動(dòng)態(tài)在線比對(duì)，故障報(bào)警、代償處理

　　2. 冗余稱重系統(tǒng)互為備用，增加皮帶秤運(yùn)行的可靠性3. 偏載檢測(cè)和補(bǔ)償

　　4. 零點(diǎn)/量程數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)查詢。

　?。ǘ┓桨付蒚TS-2型電子皮帶秤改進(jìn)而成。其主要功能特點(diǎn)：

　　1. 動(dòng)態(tài)在線標(biāo)定

　　2. 動(dòng)態(tài)在線比對(duì)，故障報(bào)警、代償處理

　　3. 冗余稱重系統(tǒng)，互為備用，增加皮帶秤運(yùn)行的可靠性4. 偏載檢測(cè)和補(bǔ)償

　　5.零點(diǎn)/量程數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)查詢。

　?。ㄈ┓桨溉蓮V州凱士稱重設(shè)備工程有限公司生產(chǎn)的TCS-14電子皮帶秤改進(jìn)而成

　　其主要功能特點(diǎn)：

　　1. 用無(wú)支點(diǎn)多傳感器測(cè)力裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量精度高，長(zhǎng)期穩(wěn)定性高

　　2. 安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)方便

　　3. 適應(yīng)各種皮帶寬度、托輥形式和皮帶速度

　　4. 采用高性能和智能儀表，能適應(yīng)各種不同行業(yè)的需要

　?。ㄋ模┓桨杆倪m用范圍用于輸送系統(tǒng)中對(duì)散狀物料進(jìn)行連續(xù)主要功能特點(diǎn)：

　　1. 采用全懸浮式結(jié)構(gòu)，無(wú)耳軸支點(diǎn)和可移動(dòng)件，維護(hù)量小?

　　2. 皮帶稱單元組件結(jié)構(gòu)，力傳遞環(huán)節(jié)少，安裝簡(jiǎn)捷、方便?

　　3. 獨(dú)特的矩形杠桿、剛性好、無(wú)形變、零點(diǎn)穩(wěn)定性好?

　　4. 抗側(cè)向力及水平分力，有效的減少了皮帶跑偏和落科偏移對(duì)系統(tǒng)精度的影響

　　5. 四只稱重傳感器，受偏載影響小、平穩(wěn)，計(jì)量精度高四、 設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)

　　1. 功能結(jié)構(gòu)分析

　　通過(guò)黑箱法確定皮帶秤技術(shù)系統(tǒng)的總功能，然后進(jìn)而用功能樹和功能結(jié)構(gòu)圖來(lái)表達(dá)產(chǎn)品的功能元和功能元之間的關(guān)系，然后通過(guò)功能元的求解來(lái)形成功能元解的形態(tài)學(xué)矩陣，黑箱法如圖1所示：

　　2. 評(píng)價(jià)方法

　　針對(duì)幾種不同的設(shè)計(jì)方案，選擇合適的評(píng)價(jià)方法，首先建立設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)表，然后運(yùn)用加權(quán)評(píng)分法、權(quán)值分配表，建立優(yōu)度圖、價(jià)值剖面圖，最后分析選擇出一種最好的設(shè)計(jì)方案。優(yōu)度圖如圖2所示，價(jià)值剖面圖如圖3所示。

　　由以上各評(píng)價(jià)方法可知方案二為最佳方案。

　　五、結(jié)束語(yǔ)

　　本文簡(jiǎn)單的介紹了電子皮帶秤的原理與結(jié)構(gòu)，分析了幾種不同典型皮帶秤的功能，從功能分析的角度出發(fā)，運(yùn)用幾種不同的評(píng)價(jià)方法對(duì)其進(jìn)行了有效的評(píng)價(jià)，最后結(jié)果證明方案二為最佳方案，可為以后產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)與決策提供一種借鑒。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 張偉社.產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，2006

　　[2] 裴文開，姚陳.工業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].南京：東南大學(xué)出版社,1998

　　[3] 閆衛(wèi).工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)程序與實(shí)驗(yàn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2001

　　[4] 李廣榮，程鳳娟.3ds max 7三維與動(dòng)畫設(shè)計(jì)精彩實(shí)例[M].北京：清華大學(xué)出版，2005