提高軸重式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡準(zhǔn)確度研究

提高軸重式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡準(zhǔn)確度研究

【摘要】  對(duì)于承載器是長(zhǎng)方形秤臺(tái)的軸重式動(dòng)態(tài)衡，發(fā)現(xiàn)稱(chēng)重不準(zhǔn)確的原因是：稱(chēng)
軸重時(shí)，秤臺(tái)長(zhǎng)方向撓曲振動(dòng)及秤臺(tái)翹動(dòng)嚴(yán)重干擾稱(chēng)重。改進(jìn)試驗(yàn)：承載器采用兩個(gè)長(zhǎng)
方形小秤臺(tái)各下置3只稱(chēng)重傳感器，并以橡膠板對(duì)秤臺(tái)振動(dòng)進(jìn)行強(qiáng)阻尼，結(jié)果：動(dòng)態(tài)稱(chēng)
重準(zhǔn)確度明顯提高，接近2級(jí)，但仍存在秤臺(tái)翹動(dòng)及橡膠板摩擦力過(guò)大影響靜態(tài)稱(chēng)重等
問(wèn)題。進(jìn)一步改進(jìn)：設(shè)計(jì)制造承載器為兩個(gè)三角形小秤臺(tái)的動(dòng)態(tài)衡，并從外部用水平彈
簧拉住秤臺(tái)，使橡膠板摩擦力適當(dāng)不影響靜態(tài)稱(chēng)重。預(yù)期效果，車(chē)速lOkm/h以下達(dá)到
2級(jí)。計(jì)劃2011年4月完成試驗(yàn)。
【關(guān)鍵詞】  稱(chēng)重技術(shù)；兩體式三角形動(dòng)態(tài)衡；振弦式稱(chēng)重技術(shù)；計(jì)重收費(fèi)
    1  引言
    我國(guó)高速公路為遏制車(chē)輛超載超限運(yùn)輸，普遍采用動(dòng)態(tài)汽車(chē)稱(chēng)重系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)重收
費(fèi)，取得良好效果。軸重式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡（簡(jiǎn)稱(chēng)動(dòng)態(tài)衡）是該系統(tǒng)的核心，汽車(chē)通過(guò)時(shí)，
稱(chēng)量各軸重累加求出車(chē)輛總重量。作者于2004年擔(dān)任技術(shù)負(fù)責(zé)人完成山東省交通廳項(xiàng)
目，研發(fā)成功承載器為長(zhǎng)方形秤臺(tái)配4只稱(chēng)重傳感器的第一代產(chǎn)品，由山東交潤(rùn)交通科
技有限公司生產(chǎn)，山東、四川使用300余套，為實(shí)現(xiàn)公路車(chē)輛計(jì)重收費(fèi)，做出一定成績(jī)，
獲山東省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。調(diào)試維修中發(fā)現(xiàn)：(1)過(guò)車(chē)軸時(shí)，秤臺(tái)長(zhǎng)方向撓曲振動(dòng)強(qiáng)烈
干擾稱(chēng)重；(2)4只稱(chēng)重傳感器支承秤臺(tái)為靜不定結(jié)構(gòu)，不穩(wěn)定，常使一只傳感器懸空，
過(guò)車(chē)時(shí)秤臺(tái)翹動(dòng)干擾稱(chēng)重，同時(shí)秤臺(tái)和軸重沖擊懸空傳感器，每天數(shù)千次使其準(zhǔn)確度降
低。為弄清問(wèn)題，課題組從理論上研究該動(dòng)態(tài)衡“動(dòng)態(tài)稱(chēng)重的物理模型”，給出動(dòng)態(tài)稱(chēng)重瞬時(shí)值分布的極差，指出欲提高動(dòng)態(tài)衡準(zhǔn)確度，應(yīng)加大阻尼、減小秤臺(tái)撓曲振幅，并適
當(dāng)提高固有頻率避免發(fā)生共振。隨后，設(shè)計(jì)制造了承載器為兩個(gè)長(zhǎng)方形小秤臺(tái)各下置3
只稱(chēng)重傳感器的“分體式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡”，經(jīng)計(jì)量測(cè)試80%的稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)誤差<1%，性能接
近2級(jí)動(dòng)態(tài)衡，明顯優(yōu)于第一代產(chǎn)品。“分體式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡”獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利，論文《動(dòng)
態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重物理模型與提高動(dòng)態(tài)稱(chēng)重準(zhǔn)確度研究》發(fā)表于《計(jì)量學(xué)報(bào)》[1]。課題組總結(jié)時(shí)發(fā)現(xiàn)：將承載器由一個(gè)長(zhǎng)方形秤臺(tái)改為兩個(gè)長(zhǎng)方形小秤臺(tái)有畫(huà)蛇添足之誤，因?yàn)槿羧?br /> 掉多余兩角，改為兩個(gè)三角形小秤臺(tái)、三角外伸在其下安裝稱(chēng)重傳感器，則完全不需要
輔助支撐，而且能消除過(guò)車(chē)軸引起的秤臺(tái)翹動(dòng)；其次，作者考慮到：在三角形三邊秤臺(tái)
和邊框之間放入吸振橡膠板．從外部加水平彈簧拉住秤臺(tái)，給膠板以適當(dāng)壓力（足以防塵），則有可能既不影響靜態(tài)稱(chēng)重準(zhǔn)確度，動(dòng)態(tài)稱(chēng)重時(shí)又能提供一定阻尼，且安裝調(diào)試
十分方便。“兩體式三角形動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡”申請(qǐng)國(guó)家專(zhuān)利，已獲受理。2011年4月有可能完成樣機(jī)試驗(yàn)。本文側(cè)重從理論上進(jìn)行分析總結(jié)，結(jié)論是：必須從改進(jìn)承載器結(jié)構(gòu)入手，
才有可能從根本上解決軸重式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡稱(chēng)不準(zhǔn)問(wèn)題。