СПОСОБ И КОМПЛЕКТ ДЛЯ СТАТИЧЕСКОГО ВЗВЕШИВАНИЯ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
METHOD AND SET FOR STATIC WEIGHING OF MOTOR VEHICLE

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к автотранспортной технике, а конкретнее - к способу и комплекту для статического взвешивания автотранспортного средства (АТС).
Уровень техники
В настоящее время известно несколько типов устройств статического взвешивания автотранспортного средства (АТС) и реализуемых с их помощью способов. К наиболее распространенным относятся, например, платформенные весы, предусматривающие размещение на рабочей поверхности их грузоприемной платформы с расположенными под ней чувствительными элементами (датчиками) одновременно всех колесных осей транспортного средства, что обеспечивает одноэтапное определение общего веса АТС (см., например, сайт весоизмерительной компании «Тензо-М» http://www.tenso-m.ru/). Такие весы пригодны для взвешивания АТС только на специально оборудованных площадках.
В составе передвижных постов весового контроля (ППВК), позволяющих проводить статическое взвешивание АТС в выделенном месте в полосе отвода дороги, используются устройства для статического взвешивания на базе комплекта портативных грузоприемных площадок (подкладных весов), размещаемых под колесами АТС (см., например, статью доктора Э. Доупала (Цюрих, Швейцария) «Рекомендации по точному взвешиванию переносными (подкладными) весами» в №7 за 2013 г. журнала «Автомобильные дороги»).
Для оценки общего веса АТС с помощью портативных подкладных весов рекомендуется обеспечить размещение на грузоприемных площадках подкладных весов одновременно всех колес АТС (см., например, ГОСТ Р 53228-2008, «Весы неавтоматического действия», часть 1). При этом в комплекте устройства для взвешивания должно быть предусмотрено число подкладных весов, соответствующее наибольшему числу колес изо всего диапазона типов контролируемых АТС.
К примеру, в случае пятиосного самосвала, для обеспечения измерения его полного веса необходимо иметь комплект из десяти подкладных весов (см., к примеру, сайт http://www.teknoscale.com/), а, например, для шестиосного автопоезда комплект подкладных весов нужно уже дополнить до 12 штук. Но и шесть осей - это еще не максимум при сегодняшнем разнообразии автопарка. И если руководствоваться требованием вывесить на подкладных весах все колеса АТС при измерении общего веса, то для автопоезда, состоящего из трехосного тягача и двух трехосных полуприцепов, потребуется комплект уже из восемнадцати (!) подкладных весов. Обеспечить такими комплектами даже существующее число передвижных постов весового контроля абсолютно нереально как по финансовым, так и по техническим причинам.
Раскрытие изобретения
Поэтому задача настоящего изобретения состоит в разработке таких способа и комплекта для статического взвешивания автотранспортного средства (АТС), которые позволили бы сократить число используемых подкладных весов в комплекте ППВК без ухудшения точности проводимого взвешивания.
Для решения этой задачи и достижения указанного технического результата в первом объекте настоящего изобретения предложен способ статического взвешивания автотранспортного средства (АТС), содержащего по меньшей мере одну многоосную тележку, включающий этапы, на которых: обеспечивают измерительный комплект, содержащий статические подкладные весы, число которых равно удвоенному максимальному числу осей в наибольшей по числу осей из входящих в состав любого из взвешиваемых АТС многоосных тележек; размещают поочередно для каждой из многоосных тележек взвешиваемого АТС под каждым из колес данной многоосной тележки статические подкладные весы из измерительного комплекта, после чего фиксируют показания всех статических подкладных весов, установленных под колесами данной многоосной тележки; размещают по меньшей мере часть статических подкладных весов из измерительного комплекта под колесами одиночных осей АТС, после чего фиксируют показания всех статических подкладных весов, установленных под соответствующими колесами АТС.
Особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что он может дополнительно включать этапы, на которых: предусматривают в измерительном комплекте пассивные выравнивающие подкладные площадки, толщина каждой из которых равна толщине статических подкладных весов, а число пассивных выравнивающих подкладных площадок равно разности максимального числа осей любого из взвешиваемых АТС и числа статических подкладных весов в данном измерительном комплекте; размещают под каждым из остальных колес АТС одну из пассивных выравнивающих подкладных площадок из измерительного комплекта, после чего осуществляют фиксацию показаний статических подкладных весов.
Еще одна особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что он может дополнительно включать этапы, на которых: предусматривают в измерительном комплекте пассивные выравнивающие подкладные площадки, толщина каждой из которых в k раз меньше толщины статических подкладных весов, где k есть целое число больше 1, а число пассивных выравнивающих подкладных площадок равно умноженной на k разности максимального числа осей любого из взвешиваемых АТС и числа статических подкладных весов в данном измерительном комплекте; размещают под каждым из остальных колес АТС по k упомянутых пассивных выравнивающих подкладных площадок из измерительного комплекта, после чего осуществляют фиксацию показаний статических подкладных весов.
Еще одна особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что показания всех статических подкладных весов, полученные от каждого из колес взвешиваемой многоосной тележки АТС, могут суммировать, получая суммарный вес этой многоосной тележки взвешиваемого АТС.
Еще одна особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что показания тех из статических подкладных весов, которые используют более одного раза под одним и тем же колесом взвешиваемого АТС, могут усреднять.
Наконец, еще одна особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что показания всех статических подкладных весов, полученные для каждой из многоосных тележек и для каждой из одиночных осей взвешиваемого АТС, могут суммировать, получая суммарный вес данного АТС.
Для решения той же задачи и достижения того же технического результата во втором объекте настоящего изобретения предложен измерительный комплект для статического взвешивания автотранспортного средства (АТС), содержащего по меньшей мере одну многоосную тележку, включающий в себя статические подкладные весы, число которых равно удвоенному максимальному числу осей в наибольшей по числу осей из входящих в состав любого из взвешиваемых АТС многоосных тележек и которые предназначены для размещения поочередно для каждой из многоосных тележек взвешиваемого АТС под каждым из колес данной многоосной тележки и последующей фиксации показаний всех статических подкладных весов, установленных под колесами данной многоосной тележки, и для размещения по меньшей мере их части под колесами одиночных осей АТС и последующей фиксации показаний всех статических подкладных весов, установленных под соответствующими колесами взвешиваемого АТС.
Особенность комплекта по настоящему изобретению состоит в том, что он может дополнительно включать в себя пассивные выравнивающие подкладные площадки, толщина каждой из которых равна толщине статических подкладных весов, а число пассивных выравнивающих подкладных площадок равно разности удвоенного максимального числа осей любого из взвешиваемых АТС и числа статических подкладных весов в данном измерительном комплекте, и которые предназначены для размещения по одной под каждым из остальных колес АТС и последующей фиксации показаний статических подкладных весов.
Еще одна особенность комплекта по настоящему изобретению состоит в том, что он может дополнительно включать в себя пассивные выравнивающие подкладные площадки, толщина каждой из которых в k раз меньше толщины статических подкладных весов, где k есть целое число больше 1, а число пассивных выравнивающих подкладных площадок равно умноженной на k разности удвоенного максимального числа осей любого из взвешиваемых АТС и числа статических подкладных весов в данном измерительном комплекте, и которые предназначены для размещения по k под каждым из остальных колес АТС и последующей фиксации показаний статических подкладных весов.
Еще одна особенность комплекта по настоящему изобретению состоит в том, что он может дополнительно включать в себя измерительный блок, выполненный с возможностью подключения к нему выходов всех статических подкладных весов и предназначенный для фиксации их показаний.
При этом измерительный блок может быть выполнен с возможностью суммировать показания статических подкладных весов для каждой из многоосных тележек взвешиваемого АТС. Либо измерительный блок может быть выполнен с возможностью суммировать показания статических подкладных весов, полученные для каждой из многоосных тележек и для каждой из одиночных осей взвешиваемого АТС.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретения иллюстрируется прилагаемыми чертежами.
Фиг.1 иллюстрирует пример статического взвешивания трехосного грузового АТС.
Фиг.2 иллюстрирует пример статического взвешивания четырехосного грузового АТС.
Фиг.3 иллюстрирует пример статического взвешивания шестиосного грузового АТС.
Фиг.4 иллюстрирует пример статического взвешивания пятиосного грузового АТС.
Фиг.5 иллюстрирует другой пример статического взвешивания пятиосного грузового АТС.
Подробное описание вариантов осуществления
Настоящее изобретение иллюстрируется далее с помощью неограничивающих примеров его осуществления.
Рассмотрим АТС, в составе которого присутствуют оси, объединенные общей подвеской в группы (многоосные тележки). Простейший вариант такого АТС представлен на Фиг.1 и представляет из себя классический трехосный самосвал (с колесной формулой 6×4) с подрессоренной двухосной задней тележкой (т.е. с рычажной подвеской). Расстояние между осями задней тележки у взятой в качестве примера модели составляет 1320 мм, а между первой и второй осью - не менее 3190 мм.
Сначала поговорим о тележке. Это классическая, связанная с помощью рычажной или пневматической подвески, система, в отношении которой ограничения вышеупомянутого ГОСТа по индивидуальному измерению осевых нагрузок абсолютно справедливы. Необходимо помнить о недетерминированном характере изменений в соотношении перераспределяемых подвеской нагрузок на оси такой тележки. То есть информативным параметром одномоментно измеренная нагрузка любой из осей тележки быть не может, в этом качестве речь может идти только о сумме осевых нагрузок в пределах тележки, измеряемой в нашем примере путем суммирования одновременно полученных показаний Р2, Р3 всех четырех подкладных весов, размещенных подо всеми ее колесами. Такой параметр, как уже предлагалось выше, можно называть суммарной нагрузкой осей тележки, весом (долевым весом по отношению к полному весу АТС) тележки или перейти к понятию средней осевой нагрузки тележки путем усреднения одновременного измерения нагрузок всех входящих в ее состав осей.
При определении нагрузки отдельно стоящих осей АТС, расположенных на расстоянии друг от друга не менее 2000 мм, ограничения, вводимые ГОСТом Р 53228-2008, становятся излишними. Возьмем рассматриваемый пример (Фиг.1), где передняя ось самосвала отнесена от ближайшей к ней оси тележки минимум на 3190 мм (в других модификациях данной модели это расстояние существенно выше). В этом случае можно считать заднюю тележку с передней осью связанной системой только в том, что они объединены общей рамой АТС и не передвигаются по отечественным дорогам отдельно друг от друга. Перераспределение же нагрузок между ними практически может происходить при изменении относительной высоты положения этих осей в пространстве. В случае ровной площадки, как и предписано методикой взвешивания АТС, и вывешивания всех его осей на одном уровне ситуация в части данного механизма перераспределения веса остается стабильной. Именно по этой причине при поверке весоизмерительного оборудования требуется использование двухосного грузовика, к которому в этой части нет никаких претензий.
Таким образом, определение общего веса АТС можно свести к измерению весов входящих в его состав тележек и определению нагрузок от отдельно стоящих осей. Т.е. при измерении трехосного самосвала нужно вывесить его на подкладных весах, размещенных подо всеми колесами (Фиг.1), и измерить общий вес АТС в полном соответствии с цитируемым ГОСТом, просуммировав парные (по левым и правым колесам каждой оси) показания осевых нагрузок P1, P2 и Р3. Но при этом, просуммировав показания подкладных весов P2 и Р3 по осям задней тележки, вычислим и новый параметр - вес тележки (или среднюю осевую нагрузку).
В случае взвешивания на ППВК четырехосного самосвала с колесной формулой 8×4 (Фиг.2) с помощью уменьшенного в соответствии с настоящим изобретением числа (в данном случае шести вместо восьми) подкладных весов придется использовать специальную методику измерений, привязанную уже не к ГОСТу, а к техническим условиям на данное оборудование.
Перед измерением посмотрим на межосевые расстояния измеряемого АТС. Между тележкой и ближайшей осью минимум 2080 мм (в других модификациях - до 2840 мм); итак, больше 2000 мм, то есть можем считать заднюю тележку с ближайшей к ней осью полностью независимыми. И начать измерение с определения веса тележки, подложив подо все ее колеса грузоприемные площадки и определив, путем суммирования одномоментно замеренных осевых нагрузок Р3, Р4 (Фиг.2а), ее величину. При этом все колеса остальных осей АТС должны быть вывешены на одном уровне (в одной плоскости) с измеряемыми. Поскольку в комплекте шесть подкладных весов, уже на первом этапе измерения (Фиг.2а) их свободную пару можно подложить под вторую ось самосвала и определить соответствующую осевую нагрузку Р2. Для выравнивания передней оси следует использовать пару пассивных подкладных площадок.
На втором этапе измерения остается замерить нагрузку передней оси Р1, но с учетом довольно близко к ней расположенной в данной модели (1800 мм) второй оси можно было бы измерить их в паре. Однако более целесообразно на данном этапе повторить свободной парой подкладных весов замер осевых нагрузок тележки Р3, Р4 (Фиг.2б), повторно вычислив его вес и сравнив с результатом первого измерения. Полученных на двух этапах измерения результатов с избытком (двукратным измерением веса тележки, позволяющим усреднить результат) хватает для вычисления общего веса АТС и фиксации нагрузки в части отдельно стоящих осей (в случае утверждения соответствующей методики измерений для используемого весового оборудования).
Теперь рассмотрим шестиосный самосвал (Фиг.3), а фактически тягач с колесной формулой 6×4 и трехосным полуприцепом.
На первом этапе (Фиг.3а) тремя имеющимися в распоряжении парами подкладных весов одновременно замерим осевые нагрузки Р4, Р5, Р6 в тележке полуприцепа и вычислим его вес, выровняв при этом весь АТС пассивными подкладными площадками. На втором этапе (Фиг.3б) вывесим на подкладных весах уже трехосный тягач, отдельно определив вес его двухосной тележки по сумме измеренных одновременно с первой осью (Р1) осевых нагрузок Р2, Р3.
И, наконец, рассмотрим в качестве еще одного примера классическую пятиосную фуру (Фиг.4). С ней мы также справимся в два этапа. Сначала, с помощью шести подкладных весов и четырех пассивных площадок, взвесим трехосную тележку полуприцепа (Р3, Р4, Р5, Фиг.4а), а затем - двухосный тягач (Р1, Р2, Фиг.4б).
Не будем ограничиваться примерами, относящимися только к полуприцепам, и, для общности подхода, рассмотрим методику измерения довольно типичной «спарки» - трехосного самосвала с боковой выгрузкой и двухосного самосвального прицепа (Фиг.5). Имея в штатном оснащении ППВК шесть статических подкладных весов и хотя бы четыре пассивных подкладных площадки, можно легко справиться с этой задачей в два этапа. На первом этапе (Фиг.5а) взвесим собственно трехосный самосвал, на втором (Фиг.5б) - полуприцеп. На втором этапе возможно подложить свободную пару весов под одну из осей задней тележки самосвала, особенно если на первом этапе измерения она вызвала подозрение по превышению осевой нагрузки, которое желательно перепроверить.
Таким образом, предлагаемый способ заключается в следующем.
Сначала необходимо обеспечить измерительный комплект, содержащий статические подкладные весы, число которых равно удвоенному максимальному числу осей в наибольшей по числу осей из входящих в состав любого из взвешиваемых АТС многоосных тележек. В большинстве практических применений достаточно выбрать число таких статических подкладных весов в комплекте равным шести, поскольку максимальное число осей в тележках большинства моделей современных АТС равно трем.
Далее операции могут выполняться в любой последовательности. Например, для взвешивания конкретного АТС, имеющего несколько многоосных тележек, под каждым из колес одной многоосной тележки размещают статические подкладные весы из измерительного комплекта, после чего фиксируют показания всех статических подкладных весов, установленных под колесами данной многоосной тележки. Затем эту операцию повторяют для каждой из остальных многоосных тележек данного АТС. Далее размещают по меньшей мере часть статических подкладных весов из измерительного комплекта под колесами одиночных осей этого АТС, после чего фиксируют показания всех статических подкладных весов, установленных под соответствующими колесами АТС. Однако размещение статических подкладных весов из измерительного комплекта под колесами одиночных осей этого АТС могут выполнять и до взвешивания многоосных тележек этого АТС, либо между взвешиваниями отдельных многоосных тележек одного АТС.
Специалистам понятно, что размещение статических подкладных весов под колесами АТС означает подкладывание статических подкладных весов под каждое соответствующее колесо стоящего АТС и последующий наезд на все подложенные статические подкладные весы соответствующими колесами этого АТС.
Предпочтительно в измерительном комплекте предусматривают пассивные выравнивающие подкладные площадки, толщина каждой из которых равна толщине статических подкладных весов, а число пассивных выравнивающих подкладных площадок равно разности удвоенного максимального числа осей любого из взвешиваемых АТС и числа статических подкладных весов в данном измерительном комплекте. Такие пассивные выравнивающие подкладные площадки, как явствует из их названия, служат для размещения по одной под каждым из остальных колес упомянутого АТС, т.е. тех колес, под которыми не размещают статические подкладные весы в данном цикле взвешивания. Это нужно для выравнивания взвешиваемого АТС при осуществлении фиксации показаний статических подкладных весов.
В другом варианте в измерительном комплекте предусматривают пассивные выравнивающие подкладные площадки, толщина каждой из которых в k раз меньше толщины статических подкладных весов, где k есть целое число больше 1, а число пассивных выравнивающих подкладных площадок равно умноженной на k разности удвоенного максимального числа осей любого из взвешиваемых АТС и числа статических подкладных весов в данном измерительном комплекте. В этом случае под каждым из остальных колес АТС размещают по k пассивных выравнивающих подкладных площадок из измерительного комплекта, после чего и осуществляют фиксацию показаний статических подкладных весов.
В принципе, если статические подкладные весы имеют малую толщину (например, не более 10-11 мм), либо заранее установлены в соответствующих углублениях вровень с дорожным полотном, выравнивающие подкладные площадки можно не использовать.
При взвешивании каждой многоосной тележки АТС можно суммировать показания всех статических подкладных весов, полученные от каждого из колес взвешиваемой многоосной тележки АТС, получая суммарный вес этой многоосной тележки взвешиваемого АТС.
После всех взвешиваний одного АТС показания всех статических подкладных весов, полученные для каждой из многоосных тележек и для каждой из одиночных осей взвешиваемого АТС, могут суммировать, получая суммарный вес данного АТС.
При этом, если во время двух или более циклов взвешивания многоосного АТС некоторые из статических подкладных весов используют более одного раза под одним и тем же колесом взвешиваемого АТС, можно усреднять показания этих статических подкладных весов, получая уточненные (усредненные) показания веса, которые используют при последующем суммировании показаний.
Используемый для реализации описанного способа измерительный комплект, включающий в себя статические подкладные весы, число которых равно удвоенному максимальному числу осей в наибольшей по числу осей из входящих в состав любого из взвешиваемых АТС многоосных тележек, и, опционально, любые из вышеописанных пассивных выравнивающих подкладных площадок, может дополнительно содержать измерительный блок, выполненный с возможностью подключения к нему выходов всех статических подкладных весов и предназначенный для фиксации их показаний. Этот измерительный блок может быть выполнен с дополнительной возможностью суммировать показания статических подкладных весов для каждой из упомянутых многоосных тележек взвешиваемого АТС, а также с дополнительной возможностью суммировать показания статических подкладных весов, полученные для каждой из многоосных тележек и для каждой из одиночных осей взвешиваемого АТС. Измерительный блок может быть выполнен еще и с возможностью усреднять показания тех статических подкладных весов, которые используют более одного раза под одним и тем же колесом взвешиваемого АТС в нескольких циклах взвешиваний. Специалистам понятно, что такой измерительный блок может быть реализован, например, на соответственно запрограммированном персональном компьютере или на специализированном вычислительном модуле, способном выполнять указанные функции.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет сократить число используемых подкладных весов в измерительном комплекте без ухудшения точности проводимого взвешивания.
Кроме того, предлагаемое техническое решение дает возможность получать данные веса по каждой многоосной тележке грузового АТС.