电子论文-大吨位汽车衡设计与检测方法研究

大吨位汽车衡设计与检测方法研究

大吨位汽车衡设计与检测方法研究

济南金钟电子衡器股份有限公司 沈立人

【摘 要】 随着我国运输业的迅速发展的需求，随着高等级公路通车路段的日益加长，公路运输的比重逐渐。运输车辆的大型化成为当前发展趋势，而与其相配套的大型汽车衡就成为计量方面的主力军。这类汽车衡应如何设计，如何对它们进行检测，已成为目前我们应面对的问题。本文将就此问题谈一点个人的经验和设想。同时，也想就此机会为下一步修订《固定式电子秤》国家标准，广泛征求对此问题的建议。

【关键词】 大型 汽车衡 设计 检测

一、目前现状

1．汽车衡的日趋大型化

在GB1589－2004《道路车辆外廓尺寸、轴载及质量限值》国家标准中，规定最大允许总质量最大限值为49吨，而实际上目前公路上已经出现了最大总质量为200吨的车辆。这样带来了许多后遗症，如公路的频频翻修，使高速公路不能高速行驶，桥涵的不断塌陷。为了称量这些超载车辆，衡器的最大秤量已从80吨扩大到180吨，有的地方已提出200吨的制作要求了。

我们感到欣慰的是，2007年底山西省出台了禁止55吨以上车辆在高速公路行驶的规定。而不是，单单靠计重收费的方法，变相进行增加高速公路的通行费。从而打破了车辆载荷不断恶性增加的怪圈。

2．汽车衡设计的随意性

在八十年代末，有人曾经提出对电子汽车衡的承载器设计规范化，也同机械地中衡图纸一样，由中国衡器协会统一修订一套标准图纸。但是由于当时刚刚进入市场化，几家主要生产企业考虑到技术的扩散问题，没有支持这种设想。结果因为后来钢材价格的持续上升，和在市场竞争的压力下，各个企业八仙过海各显其能，拼命压缩制造成本，甚至有的企业直接根据使用单位的称量特点，设计出承载器重量极轻的产品。根本就谈不上刚度是几百分之几的问题了。

二、汽车衡的设计

对于一台汽车衡来讲，只要汽车的载重量不大于衡器的最大秤量值，就应允许其上衡称量。随着运输业的发展需求，大吨位的汽车越来越多，特别是单轴承载量很大的车型。这样，设计时应选择集中载荷量值较大的车型进行验算，同时选择承载器的型材规格及结构形式。下面特举100t汽

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结构特点：承载器尺寸为18m×3.4m,，采用8只称重传感器，三段秤台，最大跨距为6m。 ① 牵引汽车 载重量：65t 自重：20t 牵引车重：14.5t

轴距：前中距4000mm 中后距7100mm 轴距1300mm

车衡几种受载情况进行说明。

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其中：P——轴载荷；

α——加载点距支撑点距离； l——两支撑点间距； α——

a235cm==0.39； l600cm

E——弹性模量； J——截面轴惯性矩；

fmax

32.5t×235cm×(600cm)Pal22

3 4α2==340.39 ×=0.65cm 624

24EJ24×2.0×10kg/cm×210504cm

()

2

()

刚度为：

fmax0.65cm1

==

600cm923l

3

当后排两轴停留在一块承重台中部时，安全系数n＝2，截面模量W为7425cm，屈服极限σS＝

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刚度为： 强度计算：

fmax1.02cm1

==

l600cm588

当后排两轴停留在一块承重台中部时，安全系数n＝2，截面模量W为7425cm3，屈服极限σS＝2350kg/cm2。

弯矩 M=Pa=56.98t×210cm=11965800kg cm 强度为：

σs2350kg/cm2M11965800kg cm22

[]σ=σ==1611kg/cmf===1175kg/cm3

Wn27425cm

由此可见，如果此类车辆频繁上衡称量，承载器的安全就比较难控制了。 ③ 均布载荷

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fmax

5ql45×64.36kg/cm×(600cm)===0.26cm 384EJ384×2.0×106kg/cm2×210504cm4

4

刚度为： 强度计算：

fmax0.26cm1

==

l600cm2326

截面模量W为7425cm3，安全系数n＝2，屈服极限σS＝2350kg/cm2。 弯矩 Mmax强度为：

ql264.36kg/cm×(600cm)===2896200kg.cm 88

2

σs2350kg/cm2M2896200kg.cm22

[]σ=σ==390kg/cmp===1175kg/cm

Wn27425cm3

能够满足要求。 ④ 局部集中静载测试

每个承重板中部放置40 t 砝码，分四排，每排五个。

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当将最大秤量40 t砝码集中放置在2m长，3.4m宽的承载器中部，三段承载器自重为15.84 t时，局部单位长度上载荷q =208.8kg/cm，变形量为 fmax

其中：q——局部单位长度上的平均载荷； c——局部单位长度

l——单节承载器两支撑点间距；

c200cm

γ——==0.34

l580cm E——弹性模量 J——截面轴惯性矩

qcl3=8 4γ2+γ3 384EJ

()

fmax

208.8kg/cm×200cm×(580cm)23=840.340.34 ×+=0.38cm 624384×2×10kg/cm×210504cm

3

()

刚度为： 强度计算：

0.38cm1

=

580cm1534

截面模量W为7425cm3，安全系数n＝2，屈服极限σS＝2350kg/cm2。 弯矩 Mmax=强度为：

qcl

(2 γ)=208.8kg/cm×200cm×580cm(2 0.34)=5025816kg.cm 88

σs2350kg/cm2M5025816kg.cm2

==677kg/cmp[σ]===1175kg/cm2σ=3Wn27425cm

能够满足要求。

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⑤ 汇总列表

⑥ 小结：

a．从以上四种加载方式所得出结果来看，以自卸汽车的加载方式对承载器的影响最大。因为它是将100t的绝大部分载荷都作用在两根轴上了，且是以动载荷的方式作用在承载器上的；

b．从以上四种加载方式所得出结果来看，以砝码均布的加载方式对承载器的影响最小。它不但是以静载荷的方式作用于承载器上，而且将砝码均匀的分布于承载器的整个面积上；

c．第四种加载方式是最接近实际汽车在承载器上称量的情况。 三、汽车衡的检测 1．传统的方法 （1）偏载检测

在国际建议R76《非自动衡器》和JJG555-96《非自动秤通用检定规程》中，对于汽车衡偏载检测都是按照“承载器支承点的数量多少，来确定施加的砝码数量；且砝码要施加在每个支承点的上方位置，注意不要在放置区域形成不必要的叠放，如果使用单一砝码，可以放在中心；如果使用多个小砝码，要均匀地分布在整个区域”。

这种方法对于调试汽车衡的偏载来讲是能达到目的的。对于机械式衡器来讲是保证杠杆传力比的一致性，对于电子式衡器来讲是保证称重传感器输出电压信号的一致性。

（2）称量检测

传统的称量测试方法就是：从空载开始，逐步施加测试载荷至最大秤量，然后以相反次序逐级卸下测试载荷至零点。这里没有讲，施加测试载荷的位置？如果此台汽车衡是由一个承载器组成的，这里就没有什么可讨论的必要了；如果此台汽车衡是由三个承载器所组成的，这些测试载荷如何施加？就带来问题了。是在这三个承载器上均布摆放呢？还是集中摆放在一个承载器上呢?

2．建议采用的方法 （1）按称量 …… 此处隐藏：4384字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……