依據國家檢定規程的相關規定,本文介紹了動態地磅的計量方式和相對應的準確度等級,并分析了振動、速度和加速度等外 界因素對動態地磅計重的影響,揭示了動態地磅的復雜性和可變性。
1.動態地磅的檢定
動態地磅在使用前或周期檢定必須由國家計量檢 定部門按照國家標準JJG907-2006《動態公路車輛自動衡 器》檢定規程進行檢定,檢定合格后才能使用。動態地磅的單軸載荷和軸組載荷的準確度等級劃分6個等級,分 別為:A,B,C,D,E,F。動態地磅的整車總重量的準確等 級劃分為6個等級,分別為:0.2,0.5,1,2,5,10。現階段整 車總重量稱量應用較多,以整車稱重檢定為例,檢定對應 的允許誤差如下表所示。
2.動態地磅的影響因素
2.1車輛的振動
車輛行駛中通過衡器過程中,車輛、承載器和衡器相 互作用影響,使整個動態地磅系統發生振動。引起振 動的因素有很多,如車輛發動機偏心轉動引起的周期性 振動,車輛急剎車、加速和轉彎引起的不規則振動都會對 動態地磅有一定的影響。除此之外,還有幾種振動能及 其計重數值變化。
車輛本身的諧振。將整個動態地磅簡化為一個 彈簧振子模型,其周期為:
其中:M為車輛的總重量;k為汽車等效彈簧的剛度。
由公式得出,諧振與車輛總重和等效彈簧剛度有關, 當車總重量較大,等效彈簧的剛度較小時,振動的周期較 大,振動的頻率一般在2.5?7Hz范圍內。
車輛計重耦合而產生的振動。當車輛通過承載器上時,輪胎會與承載器產生一定的擠壓作用,故兩者之間 的受力不能簡單地看成在一個點上,而是一個小平面接 觸,承載器和輪胎此時都有一定量的微小變形。
2.2車輛的行駛速度
實際情況下,路面都會有一些“坑洼”現象,路面與承 載器銜接的地方既會有縫隙又會有高低落差,車輛在行駛 過程中會有顛簸的現象。當車輛的速度較快時,車輛的顛 簸現象會急劇增大,車輛會發生劇烈的振動,甚至載重車 輛會“跳離”地面或承載器,然后落地砸到承載器上。這個 過程完全不在稱量的范圍內,故稱重數值可能會變小亦可 能變大,故在動態汽車衡中一般都會限定通行最大速度, 以防動態地磅失準。
2.3車輛的加速度
簡化汽車通過承載器的模型,前軸為驅動軸,如圖1 所示。當車輛保持一個速度通過承載器時,前后軸的稱重 值分別為%和疋2,此時車輛的總重為疋=疋汗疋2;假設車 輛以加速度為a通過承載器,前后軸重值分別為、疋21。 因為車輛加速過程中前驅動會產生一個向前的拉力F=F (0,設定前軸驅動軸的力為Fu后軸的力為巧,車輛的重 心距前后軸的距離分別為H車輛的前后總軸距為L, 輪軸的中心距地面的高度為h。勻速通行汽車對前后輪胎 接觸點的力矩為零;當加速a通行時:前軸對后接觸點產 生的力矩見城h =Wn I,后軸對前接觸點產生的力矩 Wli+F2 h=W21 l 故可以得出
由上式可以看出,車輛在經過承載器上時加速或者 剎車時與勻速通過的示值不一致,其中,影響因素有牽引 力和重心與前后輪的中心距離等。
3.結束語
本文介紹了動態地磅檢定的基本內容,分析了外 界因素對動態地磅的影響,可為檢定專業人士及在國 內開展車輛計重收費工作人員提供參考。