СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГРУЗОПРИЕМНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ВЕСОВ
METHOD FOR MANUFACTURING OF LOAD RECEPTOR FOR AUTOMOTIVE SCALES

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в весах, весовых установках для измерения масс, в конструкциях платформенных и мостовых весов.
ГПУ современных автомобильных весов представляет собой достаточно металлоемкую, сегментную, одно или многопролетную конструкцию, состоящую из металлических или, реже, железобетонных платформ, гибко (во избежание «эффекта многопролетности») соединенных между собой и опирающуюся на тензометрические датчики веса (колонного или иного типа) расположенные, частично, внутри элементов ГПУ и опирающиеся нижней своей частью на закладные детали фундамента автомобильных весов.
Платформы ГПУ, в общем случае, наиболее металлоемкие, по сравнению с другими деталями ГПУ. Каждая платформа, в составе ГПУ, состоит из множества элементов, соединенных сваркой в единую конструкцию, которая должна иметь крайне небольшой, по строительным меркам, прогиб, для сохранения метрологической точности весов при нагружении массами, близкими к Наибольшему Пределу Взвешивания (далее "НПВ") весов, что означает что автомобильные весы, в общем случае, будут иметь значительную избыточную прочность (и, соответственно, металлоемкость), чтобы удовлетворить требованию по предельному максимальному прогибу платформы под предельной нагрузкой, а это значит, что элементы платформы, при надлежащем проектировании, будут нагружены всего на 50-60% от строительной нормы.
Также известно, что в нормативах проектирования автомобильных мостов (п. №1.43, СНиП 2.05.03-84), допускается предельный прогиб пролетов автомобильных мостов 1/400, против рекомендуемых 1/1000 по машиностроительным нормам, применяемым для проектирования автомобильных весов.
В отличие же от автомобильных весов, предельный срок службы которых не превышает, в связи с моральным устареванием 15-20, максимум 30 лет, мосты служат по 100 и более лет! Иными словами, ГПУ весов, по сравнению с автомобильным мостом, должно служить в разы меньший срок службы, будучи при этом недогруженным на 40 и более процентов от нормы, применяемой при строительстве пролетных конструкций мостов!
Из уровня техники известно массовое применение в последние годы б/у труб в неответственных конструкциях, повреждение которых не может повлечь как опасности для жизни и здоровья людей, так и значительного негативного экономического эффекта. Так же данное явление, а именно целесообразность применения б/у труб в строительстве неответственных объектов и причины появления этого явления, достаточно подробно описаны в статье А.В. Кошмана "К вопросу повторного использования материалов, полученных в результате капитального ремонта и реконструкции объектов нефтегазовой промышленности", опубликованной в рецензируемом издании ВАК РФ "Вестник Университета (ГУУ)" в 2014 году (http://vestnik.guu.ru/wp-content/uploads/sites/17/2016/07/Becтник-№8.pdf)
Также из материалов статьи авторов А.В. Нохрина и В.Н. Чувильдеева, опубликованной в журнале «Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2010, №5 (2), с. 171-180» (https://cyberleninka.ru/article/n/starenie-staley-trub-magistralnyh-gazoprovodov) под названием «Старение сталей труб магистральных газопроводов» следует, что несмотря на процессы «старения» стали, применяемой в магистральных газопроводах, остаточные прочностные характеристики вполне достаточны для применения в ГПУ автомобильных и вагонных весов, естественно с учетом изменившихся характеристик. В применении сталей с отработавших свой срок продуктопроводов даже есть свои плюсы: несмотря на меньшую несущую способность стали, в которой прошел процесс «старения», дальнейшие изменения в ней протекают гораздо медленнее и характеристики такой стали меняются со временем в меньшей степени, чем новой, что при корректном расчете рабочих нагрузок, в совокупности с другими методами входного контроля, позволит гарантировать значительный срок работы ГПУ тяжелых весов, не менее, а то и более длительный, чем из нового проката, при значительно меньшей стоимости как сырья, так и готового изделия.
Известен патент RU 174425 U1, опубл.: 12.10.2017. на фундамент весов, используемых для взвешивания колесного транспорта, содержащий опоры для фундамента, на которых установлена площадка для приема взвешиваемого груза, причем между опорами и площадкой установлены датчики веса, отличающийся тем, что каждая из опор фундамента выполнена в виде набора связанных между собой стальных труб, которые укладывают рядами и друг на друга.
В нем упоминается возможность применения б/у трубы в материалоемких элементах "стального фундамента" как для автомобильных, так и для вагонных весов.
Однако, в качестве грузоприемного устройства в прототипе использование труб не описано. И предполагается использование стандартного ГПУ со всеми его описанными выше недостатками.
Наиболее близким аналогом является грузоприемное устройство (патент RU 49986U, опубл.: 10.12.2005.) содержащее платформу, опоры сдатчиками, фиксаторы, отличающееся тем, что фиксаторы выполнены в виде жестко связанных с низом платформы кронштейнов с отверстием для установки болта с шайбами, закрепляемого в теле корпуса, в котором расположен вкладыш с возможностью контакта с пальцем, установленного в корпусе на вкладышах и жестко связанного с основанием. В прототипе также предполагается использование стандартного ГПУ в виде платформы весового моста со всеми его описанными выше недостатками. Технической проблемой является то, что все известные конструкции грузоприемных устройств затратны и требуют использование толстого рифленого листа, который очень дорог и истираем. Таким образом, надежность грузоприемного устройства ограничена качеством металла рифленого листа и его толщиной. При этом подобные листы не массово доступны, их заказ и доставка требуют расходов на транспортировку и времени на изготовление.
Задачей изобретения является создание нового способа изготовления конструкции грузоприемного устройства на основе бывших в употреблении труб, устраняющего вышеперечисленные проблемы.
Техническим результатом изобретения является:
- возможность экономить материалы (использовать рифленый лист меньшей толщины);
- повышение надежности;
- доступность сырья для изготовления.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен способ изготовления грузоприемного устройства для автомобильных весов, характеризующийся выполнением в виде опоры, поверх которой располагают рифленый лист, отличающийся тем, что рифленый лист располагают поверх опор, выполненных из набора бывших в употреблении элементов труб, которые предварительно разрезают на части, укладывают в ряд и соединяют сварным соединением.
Предпочтительно, между рифленым листом и набором бывших в употреблении элементов труб, которые предварительно разрезают продольно, располагают гладкие листы, выполненные из распрямленных цельных бывших в употреблении труб, предварительно разрезанных продольно.
Предпочтительно, рифленый лист располагают поверх опор, выполненных из набора бывших в употреблении полутруб и сегментов бывших в употреблении труб, причем полутрубы формируют продольным разрезанием бывших в употреблении труб, укладывают в ряд и внизу соединяют сегментами, которые выполняют из продольно разрезанных бывших в употреблении труб.
Соединение полутруб в местах их прямого контакта друг с гладким листом из распрямленной трубы и соединение полутруб и сегментов в местах их контактов друг с другом выполняют сварным.
Предпочтительно, рифленый лист располагают поверх опор, выполненных из набора сегментов бывших в употреблении труб и тавровых опор.
Тавровые опоры образуют сварным соединением верхних опорных сегментов с опорной стойкой в виде металлического листа, которую опирают на нижний опорный сегмент, а нижние концы опорных сегментов соединяют друг с другом посредством сварного соединения связующими сегментами, расположенными между нижними опорными сегментами.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 показан пример выполнения грузоприемного устройства из полутруб и
сегментов с использованием фундамента из труб (вид в разрезе с торца).
На Фиг. 2 показан пример выполнения грузоприемного устройства полутруб и сегментов с использованием сплошного фундамента (вид в разрезе с торца).
На Фиг. 3 показан пример выполнения грузоприемного устройства из тавровых опор из
сегментов с использованием сплошного фундамента (вид в разрезе с торца).
На Фиг. 4 показан пример выполнения грузоприемного устройства полутруб и сегментов в отдельности от фундамента (вид в объеме).
На Фиг. 5 показан пример выполнения грузоприемного устройства из тавровых опор из
сегментов в отдельности от фундамента (вид в объеме).
На Фиг. 6 показаны примеры расположения сварных соединений труб.
На Фиг. 7 показаны примеры разрезания труб на части.
На чертежах: 1 - сегмент трубы, 2 - полутруба, 3 - гладкий лист из распрямленной трубы, 4 - концевая опорная труба фундамента, 5 - продольная опорная труба фундамента, 6 -опорная труба фундамента, 7 - опора под датчик веса, 8 - датчик веса, 9 - рифленый лист, 10 - приямок фундамента, 11 - транспортное средство, 12 - сплошной фундамент, 13 -связующий сегмент, 14 - стойка, 15 - верхний опорный сегмент, 16 - нижний опорный сегмент, 17 - сварное соединение, 18 - линия разреза трубы.
Осуществление изобретения
Способ изготовления грузоприемного устройства (ГПУ) для автомобильных весов выполняют в виде опоры, которая отличается от обычной плоской металлической опоры тем, что верхняя ее часть состоит из гладкого листа из распрямленной трубы 3, поверх которого уложен рифленый лист 9, при этом листы опираются на набор бывших в употреблении элементов труб, разрезанных продольно, уложенных в ряд и соединенных друг с другом сварным соединением.
Грузоприемное устройство может быть реализовано различными вариантами исполнения.
Например, оно может быть реализовано из бывших в употреблении (б/у) полутруб 2 и сегментов 1 бывших в употреблении труб (см. Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 4). Полутрубы 2 формируют продольным разрезанием бывших в употреблении труб, укладывают в ряд и внизу соединяют сегментами 1, которые также формируют продольным разрезанием бывших в употреблении труб. Соединение полутруб 2 в местах их прямого контакта с гладким листом 3 из распрямленной трубы и соединение полутруб 2 и сегментов 1 в местах их контактов выполняют сварным 17 (см. Фиг. 6(б)).
Также, грузоприемное устройство может быть реализовано и исполнением из сегментов и тавровых опор (см. Фиг. 3, Фи. 5). В этом случае гладкий лист из распрямленной трубы 3, поверх которого уложен рифленый лист 9, опирается на верхний опорный сегмент 15, обращенный вершиной вниз, причем вершина которого опирается на опорную стойку 14 в виде металлического листа, а стойка 14 опирается на нижний опорный сегмент 16, обращенный вершиной вверх. Нижние концы опорных сегментов 16 соединены друг с другом посредством сварного соединения связующими сегментами 13, обращенными вершиной вниз и расположенными между нижними опорными сегментами 16. Все соединения сегментов 13, 15, 16 друг с другом и с опорной стойкой 14 - сварные 17 (см. Фиг. 6(а)).
Варианты изготовления грузоприемного устройства не ограничены вышеописанными примерами, но каково бы ни было их исполнение, формируемая из элементов бывших в употреблении труб конструкция позволяет экономить материалы за счет полного или частичного замещения рифленого листа 9 листом 3 из распрямленной бывшей в употреблении трубы. Это позволяет использовать рифленый лист 9 меньшей толщины. Кроме того, это обеспечивает повышение надежности, поскольку силовой элемент листа, изготовленного из бывшей в употреблении трубы гладкий и не истирается. Благодаря использованию бывших в употреблении труб обеспечивается доступность сырья для изготовления, поскольку б/у трубы массово доступны.
Трубы производятся следующих видов: бесшовные, прямошовные, спиралешовные, что определяет наличие сварного шва на б/у трубе и его вид.
Кроме того, трубопроводы свариваются из труб определенной длины, что подразумевает наличие кольцевых швов на трубопроводе, через определенные расстояния. Чтобы использовать бывшие в употреблении трубы для применения в ГПУ автовесов целесообразно удалить сварочные швы из имеющейся в наличии б/у трубы, а оставшийся свернутый в спираль (спиралешовная труба) или трубу (прямошовная труба) лист обработать до пригодного к применению в ГПУ состояния:
а) нарезать на продольные сегменты, которые могут играть роль полки или стенки в двутавре или тавре, либо другом элементе ГПУ, как без выпрямления кривизны, так и с выпрямлением кривизны, вплоть до плоской полосы, при необходимости, на прессе, молоте, либо на прокатном стане (см. Фиг. 7(а));
б) нарезать на разрезные кольца, которые потом выпрямить на прокатном стане или вальцах в лист и далее использовать как лист по назначению (см. Фиг. 7(в));
в) спираль (см. Фиг. 7(б)), получившуюся, после вырезания шва спиралешовной трубы распрямить на прокатном стане в полосу и использовать далее по назначению.
Кроме того, бесшовная труба, после удаления кольцевого шва, соединяющего отдельные трубы в трубопровод, может быть использована одним из вышеперечисленных способов, путем раскроя на кольца, продольные сегменты, либо необходимую в работе спираль, с последующим выпрямлением на прокатном стане.
Выполненное согласно заявленного способа грузоприемное устройство может использоваться следующим образом.
Формируют опорный фундамент. Фундамент может быть трубным (см. Фиг. 1) или нетрубным (см. Фиг. 2, Фиг. 3) (сплошным, например, литым из бетона). Если используется трубный фундамент (см. Фиг. 1), то поверх датчиков веса 8, которые фиксируют на опоре 7 под датчик веса, 8 - датчик веса, размещают концевые опорные 4 и продольные опорные 5 трубы фундамента, которые в свою очередь опирают на опорные трубы 6 фундамента, уложенные в приямок 10.
Поверх концевых опорных 4 и продольных 5 опорных труб фундамента размещают грузоприемное устройство, изготовленное вышеописанным путем нижними опорными сегментами 1 или 16 грузоприемного устройства.
Если используется нетрубный (сплошной) фундамент 12 (см. Фиг. 2, Фиг. 3), то поверх него сразу фундамента размещают грузоприемное устройство, изготовленное вышеописанным путем нижними опорными сегментами 1 или 16 грузоприемного устройства. По верхнему рифленому листу 9 грузоприемного устройства заезжает транспортное средство 11, вес которого требуется измерить.