Заказать звонок Связаться по email
Промышленное весоизмерительное
оборудование

Основные конструкции автовесов для статического взвешивания

При статическом взвешивании определение веса автомобиля с грузом происходит при полной остановке автомобиля на весоизмерительный механизм весов. При этом различают весы со взвешиванием на полной длине и поэлементное, поосное взвешивание. Однако, следует иметь ввиду, что реальная точность весов с поосным взвешиванием в статическом режиме ненамного превосходит метрологические показатели этих же весов в режиме взвешивания в движении. Так, например, весы для взвешивания в движении с точностью ±1%, обеспечивают точность в статическом режиме ± 0,5%. Зачастую, весы для поосного взвешивания делают универсальными, то есть предусматривают взвешивание как в движении, так и статическое взвешивание.

Конструкции весоизмерительных механизмов весов для статического взвешивания автомобилей на полной длине различаются большим разнообразием. Тем не менее, конструкции весоизмерительных механизмов можно разделить по типу исполнения металлоконструкции на — сварную и скрепляемую болтами, цельнометалическую и на основе арматурной железобетонной конструкции.

Сварная конструкция представляет собой металлическую раму, поперечные и продольные элементы которой соединены между собой посредством сварки. Сварка выполняется на заводе изготовителе. Сварная металлоконструкция обладает высокой прочностью и надежностью, конструкция быстро монтируется на фундаменте, обслуживание в процессе эксплуатации минимально. Однако, вес конструкции и ее габариты существенно затрудняют ее транспортировку и монтаж. С учетом того, что для взвешивания грузового автомобиля длина платформы должна быть не менее 8 метров при ширине около 3 метров, вес грузоприемной платформы в этом случае превысит 5 тонн, а это уже требует применения при монтаже специального кранового оборудования. С учетом сложности транспортировки, особенно на большие расстояния, такая конструкция находит всё меньшее применение.

Конструкция весоизмерительного механизма, скрепляемая с помощью болтов, представляет собой набор продольных несущих и поперечных балок, крепежных элементов. Сборка конструкции производится на месте установки. Доставка, даже на большие расстояния, не представляет сложностей.

При большой длине весоизмерительный механизм выполняется двух-, трехмодульной. В некоторых конструкциях каждый из модулей может состоять из нескольких цельносварных платформ небольшого размера.

Двухмодульный весоизмерительный механизм

Весоизмерительный механизм может изготавливаться цельнометаллической, как правило, модульного исполнения, либо на основе арматурной железо­бетонной конструкции.

VSA-02

Цельнометаллический весоизмерительный механизм

VSA-03

Весоизмерительный механизм на основе арматурной железобетонной конструкции

При выполнении весоизмерительного механизма цельнометаллического, модульного исполнения автовесы требуют минимум временных затрат на установку, обладают хорошей ремонтопригодностью. Доставка к месту установки не вызывает затруднений, так как весы выполнены в виде набора элементов, скрепляемых болтами на месте установки.

При выполнении весоизмерительного механизма на основе арматурной железобетонной конструкции большой собственный вес платформы сводит к минимуму погрешность взвешивания, связанную с влиянием внешних воздействий на транспортное средство (ветер, вибрации и т.д.). Количество болтовых соединений, нуждающихся в контроле в процессе эксплуатации, сведено к минимуму. Доставка к месту установки осуществляется обычным транспортом или контейнером, так как весы выполнены в виде набора элементов. К недостаткам весов следует отнести пониженную ремонтопригодность, эрозию поверхности, более длительные сроки ввода в эксплуатацию.

Вне зависимости от конструктивного исполнения весоизмерительного механизма при въезде автомобиля на весы, его торможении и трогании с места, возникают продольно-поперечные нагрузки, действующие на тензодатчики. Для компенсации влияния этих нагрузок применяют различные конструкции узлов встройки тензодатчиков и ограничители горизонтальных перемещений весоизмерительного механизма.

Наибольшее распространение получили тензодатчики с узлами встройки «маятникового» типа или «сдвоенная балка». Меньшее применение находят тензодатчики сжатия с простейшими узлами встройки и использованием демпфирующих вставок из эластомеров.

Для предотвращения больших продольнопоперечных перемещений весоизмерительного механизма сверх допускаемых узлами встройки тензодатчиков, вызванных маневрированием автомобиля, предусматриваются упоры различной конструкции, либо другие конструктивные элементы, например, «струнки».

Упоры выполняют с возможностью регулировки в процессе эксплуатации. Конструкция весоизмерительного механизма и способ его установки должны обеспечивать свободный доступ к контролю и регулировке зазоров. К недостаткам исполнения весоизмерительного механизма с противоударными упорами является необходимость выполнения их крепления на закладных или других элементах фундамента для их установки, а также необходимость постоянного контроля величины зазора в упорах. К достоинствам следует отнести простоту регулировки и контроля. VSA-04 Установка весоизмерительного механизма в автовесах «на струнках» снижает метрологические характеристики весов в процессе эксплуатации.

При использовании датчиков маятникового типа узел встройки отличается конструктивной простотой и надежностью. Самовозврат весоизмерительного механизма в исходное положение происходит и в продольном, и в поперечном направлении.

Тензодатчики с узлами встройки маятникового типа допускают боковое смещение точки приложения нагрузки до 11…13 мм от вертикали, что дает возможность установить зазор в продольных и поперечных упорах достаточной величины, а это облегчает его контроль, снижает вероятность засорения. Ввиду постоянного раскачивания платформы при въезде – съезде автомобиля, происходит «самоочищение» зазоров в упорах, между весоизмерительным механизмом и элементами фундамента, между весоизмерительным механизмом и въездными пандусами (при наличии).

К недостаткам сочетания датчиков маятникового с упорами в автовесах является высокая частота ударных нагрузок, вызванных торможением – троганием автомобиля с места (практически при каждом взвешивании), а это вынуждает применять мощные закладные в фундамент для установки упоров, увеличивать механическую прочность самих упоров, особенно при взвешивании большегрузных автомобилей. Однако, применение весоизмерительного механизма на основе арматурной железобетонной конструкции, имеющей значительный собственный вес, резко снижает частоту и силу ударных нагрузок, вызванных маневрированием автомобиля, что резко повышает привлекательность рассматриваемого технического решения.

Пример. При остановке автомобиля на грузоприемной платформе скорость движения платформы из закона сохранения импульса:

V(п)= V(a) ∙ m(a)/( m(a)+m(п)), где
V(a) – скорость автомобиля;
m(a) — масса автомобиля;
m(п) – масса платформы.
Отсюда, кинетическая энергия, рассеиваемая в упорах при ударе:

E=0,5 ∙ ( V(a) ∙ m(a))**2/( m(a)+ m(п)).

То есть, энергия, рассеиваемая в упорах при ударе, уменьшается в 2 раза при равенстве масс автомобиля и платформы (масса железобетонной платформы длиной 18 метров около 22 тонн) по сравнению со случаем когда m(п)=0. Таким образом, увеличение массы платформы является достаточно эффективным способом уменьшения ударных нагрузок в автовесах, вызванных маневрированием автомобиля.

 Энергия, рассеиваемая в упорах при ударе, достигает значительных величин. Так при допущении мгновенной остановки со скорости в 5 км/час автомобиля массой 40 т на платформе массой 20 т энергия равна 25 к Дж, что сопоставимо с энергией небольшого сваебойного гидромолота (33 кДж, молот «Ропат»). Этот факт предъявляет повышенные требования к механической прочности упоров, ограничивающих движение весовой платформы в горизонтальном направлении.