摘要：本文依據(jù)產(chǎn)品，分析了幾種不同的設(shè)計方案，首先通過黑箱法確定皮帶秤技術(shù)系統(tǒng)的總功能，然后進而用功能樹和功能結(jié)構(gòu)圖來表達產(chǎn)品的功能元和功能元之間的關(guān)系，然后通過功能元的求解來形成功能元解的形態(tài)學(xué)矩陣，通過對矩陣的分析，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形成目標(biāo)方案！并通過具體的評價方法來評價和決策目標(biāo)方案，形成最優(yōu)方案。

　　一、 引言

　　皮帶運輸機是一種高效能的運輸機械，電子皮帶秤作為皮帶運輸機的計量裝置，應(yīng)用非常廣泛，特別是微電子技術(shù)的發(fā)展，對皮帶稱重應(yīng)用技術(shù)有很大的貢獻。皮帶秤計量是極其復(fù)雜的動態(tài)計量，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間變化等。本文針對幾種不同的設(shè)計方案，將從多方面進行全面的比較分析，努力做出客觀公正的評價。

　　二、 電子皮帶秤的簡介

　　1. 電子皮帶秤的原理

　　皮帶秤由三個主要部分組成：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、安裝于輸送機的縱梁上，稱重橋架支承的稱重托輥，檢測皮帶上的物料重量，產(chǎn)生一個正比于皮帶載何電氣輸出信號。速度傳感器直接的聯(lián)在從動滾筒上或者大直徑的托輥上，提供一系列脈沖，每個脈沖表示一個皮帶運動單元，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，用電子方法把皮帶運動和皮帶載荷相乘，并進一步處理通過輸送機的物料總重量，將其轉(zhuǎn)換成選定的工程單位，通過對時間的計算，同時產(chǎn)生一個瞬時流量值。累計總量與瞬時流量分別在顯示器顯示出來。

　　2. 電子皮帶秤的一般結(jié)構(gòu)

　　一般稱靠近物料進入處稱為輸送機尾部，把物料輸離處稱為頭部。正程皮帶從尾部向頭部行進，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。皮帶輸送機為前驅(qū)動方式時，頭輪為主動滾筒，尾輪為從動滾筒；皮帶輸送機為后驅(qū)動方式時，尾輪為主動滾筒，頭輪為從動滾筒。

　　三、 各設(shè)計方案特點介紹

　?。ㄒ唬┓桨敢灰孕熘萑镜腡TS-1型皮帶秤改進而來其主要功能特點：

　　1. 動態(tài)在線比對，故障報警、代償處理

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

　　4. 零點/量程數(shù)據(jù)庫實時查詢。

　?。ǘ┓桨付蒚TS-2型電子皮帶秤改進而成。其主要功能特點：

　　1. 動態(tài)在線標(biāo)定

　　2. 動態(tài)在線比對，故障報警、代償處理

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

　　5.零點/量程數(shù)據(jù)庫實時查詢。

　?。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電子皮帶秤改進而成

　　其主要功能特點：

　　1. 用無支點多傳感器測力裝置，結(jié)構(gòu)簡單，測量精度高，長期穩(wěn)定性高

　　2. 安裝簡單，維護方便

　　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)中對散狀物料進行連續(xù)主要功能特點：

　　1. 采用全懸浮式結(jié)構(gòu)，無耳軸支點和可移動件，維護量小?

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

　　3. 獨特的矩形杠桿、剛性好、無形變、零點穩(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)，計量精度高四、 設(shè)計方案的評價

　　1. 功能結(jié)構(gòu)分析

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

　　2. 評價方法

　　針對幾種不同的設(shè)計方案，選擇合適的評價方法，首先建立設(shè)計方案評價表，然后運用加權(quán)評分法、權(quán)值分配表，建立優(yōu)度圖、價值剖面圖，最后分析選擇出一種最好的設(shè)計方案。優(yōu)度圖如圖2所示，價值剖面圖如圖3所示。

　　由以上各評價方法可知方案二為最佳方案。

　　五、結(jié)束語

　　本文簡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)，運用幾種不同的評價方法對其進行了有效的評價，最后結(jié)果證明方案二為最佳方案，可為以后產(chǎn)品設(shè)計方案的評價與決策提供一種借鑒。

　　參考文獻：

　　[1] 張偉社.產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計[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)計程序與實驗[M].北京：機械工業(yè)出版社,2001

　　[4] 李廣榮，程鳳娟.3ds max 7三維與動畫設(shè)計精彩實例[M].北京：清華大學(xué)出版，2005