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减小汽车衡偏载误差的方法
1. 从型式批准的源头控制大秤量汽车衡的出现
国家正在逐步加强对道路运输超限超载的整治和查处力度,载重量的六轴及六轴以上货车
车货总重限值已经由 2004 版不超过 55 吨的超限超载认定标准更改为 2019 版的 49 吨。除要求外,
秤量 60t 的汽车衡已经完全可以满足企事业单位陆路运输货物的称量要求。严格控制大量程、超
大量程汽车衡的型式批准,一方面不为非法驾驶和运输提供方便;另一方面汽车衡秤量减小,
分度值也随之减小,偏载测试所需砝码的量减少,砝码加载和卸载减少的时间,这些改变都有助于
提高偏载示值的准确性。
部分称量式
衡器的载荷承载器(秤台)长度小于被称车辆的总长,无法同时承载整个车辆,只能依次对行
驶中车辆的每个部分(部分车轮、车轮、单轴或轴组 ) 称量,然后能自动累加各个部分的称量结果,
获得车辆总重量和轴(轴组)的载荷重量。目前国内常见的轴重式、石英式、平板式、窄条式、弯
板式等都属于这类产品。 轴重式
轴重式又分为单轴式和轴组式两种,其承载器都是一个完整台面,一般在台面四角装有 4 支称
重传感器,可完成对车辆单轴或轴组载荷的称重,通过累加获得车辆总重量。
单轴式承载器宽度(车辆行进方向长度)一般在 1 米左右,不能对车辆的轴组载荷进行称量。
这种轴重衡在我国高速公路施行计重收费初期阶段应用为广泛,约占汽车衡的 90%,其
准确度较低、稳定性较差、称量结果受车辆速度和通行方式影响较大,如
轴组式的承载器宽度(车辆行进方向长度)一般为 5 米至 7 米,可以同时对车辆的轴组(并装双
轴和并装三轴)进行称量。轴组式汽车衡有效增加了数据采样时间,其采用的大量程的称
重传感器、较宽和刚度增强的称重台面使其能够有效抵御车辆不规范通行产生的各种干扰,保证其
较高的称重准确度和稳定性,
其载荷承载器不是一个完整的整体,而是由两个完全一样的、相互平行或者前后交错的分离台
面(左台面和右台面)组成。这种汽车衡在进行称量时由两个台面同时对车辆单轴的两端车轮
分别称量,累加得到单轴载荷,用这种方法依次称量得到车辆的各个轴载荷,终累加得到车辆总
重量,常见的有石英式、弯板式、平板式 等,此类产品在高速称重时的准确度较高和稳定性较好,
目前广泛应用于非现场超载检测。
石英和弯板既是传感器又是承载器,同时其单个传感器(承载器)尺寸较窄和较短的特性决定
了其不可能独立完成对车辆单轴的称量,而需要至少两个传感器 ( 承载器 ) 共同合作完成。为提高其
准确度和稳定性,此类汽车衡也普遍采用了同时安装多个承载器的结构方式,
平板式汽车衡由平板外框和定制传感器组成,传感器为电阻应变式,称重工作原理是通过
检测称重平板内部 T 型主梁微形变来检测车辆载荷的称重设备。在货运车辆通过称重平板后,
轮轴载荷作用在上面板上,安装在面板下方的剪力 T 型主梁产生微形变,通过安装在主梁外侧特定
位置的剪力传感器测量形变产生的剪力,终计算出轮轴载荷
由于汽车衡的载荷只集中在轮轴和轴组上,因此会在承载器上造
成极不均衡的受力,这与普通的平台衡器受力情况有很大差别。例如,
两轴车轮的后轴的重量明显超过前轴,前后轴的承重之比也为
3:2,假设整车重量为 100t,后轮的承重至少为 60t。对于标称量程
为 100t 的平台秤来说,平均而言满载时,每只传感器受力约为 25t,
此时使用量程为 35t 和 40t 的传感器可满足要求,不过因为汽车
衡后轴的重量至少应为 60t,所以以上选用的传感器显然不能满足设
计要求。对汽车衡来说,轴重或轴组承重是选择衡器的依据,一般而
言多分段汽车衡,分段载荷之和均大于该秤的标称载荷,而 CTC
值又大于分段的载荷。
汽车衡的技术指标
确定汽车衡的技术指标一共有三项:
? 标称载荷(Nominal Capacity):能够加载的总负债值。负载
是平均分布在整个台面上的。
? 分段载荷(Sectional Capacity):在分段加载试验时,除在
每个承载段上加载,还需在承载段跨距中间加载。
? 集中载荷(Concentrate Load Capacity),简称为 CDC,为秤
台集中载荷的设计值,它是由厂家决定的,它与标称载荷
之间应满足以下关系:
标称值≤ ?????? × (?? ? 0.5),
其中 N=秤的分度数。
美国要求根据对桥梁毛载荷设计的公式B,确定秤桥跨距的强度,
以便能满足轴重和轴组重对秤桥加载的安全要求。由于 CTC 只由厂家
决定,根据 CTC 设计值来决定该汽车衡的标秤载荷值,所以标秤载荷
不得超过分段载荷之和。
汽车的重要主要集中在轮轴和轴组上,汽车衡在称重时,承载器
上的受力是极不均匀的。一台汽车衡的技术指标不仅是由标秤载荷确
定,更是由分段载荷确定。由于汽车衡的重量主要集中在车厢部分,
对两轮车来说,后轮承重的重量就比前很多,因此在实际使用时,
被称车辆的轴重或轴组重不得超过分段载荷规定的重量。
对汽车衡的性能的评价,应依照上述三项指标进行。通常大多数
生产厂家只给出称量 Max,分度值 e 或分度数 n,但这样做显然
是不够的。
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