解剖治超殺手锏-平板式動態(tài)地磅結(jié)構分析
規(guī)章制度是治超的法典,科學技術則是治超的法寶。任何超限超載的伎倆,在不斷進步的治超科技面前,都 敗露。超限不停車檢測系統(tǒng)是實現(xiàn)非現(xiàn)場執(zhí)法的技術支撐,而稱重子系統(tǒng)則是不停車檢測系統(tǒng)的核心。 平板式動態(tài)地磅是目前的先進稱重技術。作為一種新型的治超技術,平板式動態(tài)地磅在我國多個地市得 到推廣應用,并以其高效性與耐久性,在治超實踐中獲得了較好的成效。
自有衡器以來,稱重結(jié)構都必須與基礎明 確分開,不能有任何影響稱重的連接。從桿稱 到臺稱,地磅到軌道衡等衡器,為了確保測 量精度,都設有自恢復裝置或限位裝置。靜態(tài) 衡大都采用球形自恢復裝置,而傳統(tǒng)的動態(tài)衡 多采用拉桿或限位機構,或采用自恢復裝置加 極限保護裝置。
傳統(tǒng)的動態(tài)地磅結(jié)構復雜、穩(wěn)定性差。
近年來出現(xiàn)的彎板式和壓電式動態(tài)地磅,在 一定程度上克服了上述缺陷,但也出現(xiàn)了其他的問題。
20世紀90年代,在軌道衡領域中出現(xiàn)了一種連續(xù)測量移垂直力的新方法。這種方法可以使鋼軌不斷而準 確地測量出輪載。這種軌道衡在整個測試區(qū) 內(nèi)鋼軌沒有斷開,沒有過渡器也沒有接頭(也 稱不斷軌軌道衡),由于沒有接頭和縫隙, 就避免了由于縫隙引起的沖擊荷載,也避免 了過渡器不穩(wěn)定機構。
這種軌道衡結(jié)構已在鐵路上得到廣泛的 應用,測試精度不斷提高,測試內(nèi)容也不斷 擴大,對鐵路行車安全和技術管理起到了重 要作用。
平板式動態(tài)地磅研制
公路的稱重設備與鐵路稱重設 備相比更為復雜。汽車通過衡器時 沒有規(guī)律,車型種類繁多,車況參 差不齊,行駛方式各異,地磅稱 重臺面與路面結(jié)構之間的過渡和連 接較為困難等,是影響測試精度的 重要因素。
借鑒鐵路不斷軌軌道衡的實踐, 全新結(jié)構的地磅研發(fā)成功。這種地磅克服了傳統(tǒng)地磅的缺點——傳統(tǒng)地磅臺面與路面結(jié)構都設有縫隙, 臺面與基礎之間還設有限位機構和稱 重傳感器,此結(jié)構的穩(wěn)定性只靠臺面 自重壓重;而平板式動態(tài)地磅則無 縫隙、無限位機構。
平板式動態(tài)汽車衡的結(jié)構特點之 一是稱重結(jié)構與路面結(jié)構成為一體。 稱重結(jié)構與路面結(jié)構沒有縫隙,沒有 相對位移,即沒有斷開,也沒有限位 裝置,結(jié)構穩(wěn)定可靠。要達到成為一 體的效果,就要從力學上和結(jié)構設計 上下功夫;結(jié)構特點之二是臺面受力 結(jié)構與傳感器測力區(qū)結(jié)合成一體。這 種結(jié)構沒有必要設限位機構和獨立傳 感器,使整體結(jié)構簡單、可靠、穩(wěn)定 性好;結(jié)構特點之三是測力方式采用 專用傳感器。這種傳感器不是直接受 力,而是安裝在主梁"工”字鋼的腹 板的中性軸上,而且對稱安裝,并聯(lián) 使用,也可獨立通道聯(lián)接,用軟件統(tǒng) —處理分析得出稱重值。
平板式動態(tài)地磅的結(jié)構
主體臺面平板式動態(tài)地磅的 衡器臺面采用縱向主梁式框架結(jié)構, 橫梁與主梁焊成一體,上部鋪設面板。 主梁選用"工”字鋼(或"H”鋼), 為了保測試精度,主梁與路面結(jié)構相 接處均安裝傳感器,在3.5毫米左右 的車道寬度中共設3個主梁,安裝6 對傳感器。
對接結(jié)構
平板式動態(tài)地磅的另一個核 心技術是臺面主梁與路面結(jié)構無縫對 接,路面結(jié)構有混凝土結(jié)構和瀝青混凝土結(jié)構兩種。采用外框結(jié)構,臺面
主梁與外框焊成一體,而外框用錨固 筋與路面混凝土鑄成一體,這樣就完 成了臺面與路面的無縫對接。如果路 面是瀝青混凝土結(jié)構,基礎混凝土就 作為過渡區(qū)與路面相接。
平板式動態(tài)地磅的基礎 平板式動態(tài)地磅的基礎在路面 結(jié)構之中,根據(jù)現(xiàn)場實際情況而定。框 架底部與主梁對應部位設有基礎梁,基 礎梁與主梁形成封閉的受力框架,保證 了衡器的穩(wěn)定性和測量精度。另外,為 適應現(xiàn)場需要,采用了高強灌注料作為 基礎混凝,強度可達800號,而且硬化 速度快。達到300號時只要1個多小時, 可以在夜間施工,次曰早上即可通車。
創(chuàng)新點既閃亮又實用
綜上所述,平板式動態(tài)地磅改 變了動態(tài)地磅的傳統(tǒng)結(jié)構。
平板式動態(tài)地磅與路面結(jié)構無 縫對接,把測力區(qū)直接設在主梁的腹 板之中,既簡單又可靠。在應用中可 安裝于普通路面,包括國省道、高速 公路、縣鄉(xiāng)道等。車輛通過速度與道 路限定一致。其檢測區(qū)尺寸可根據(jù)需 要而定,因此相對靈活,橫向?qū)挾瓤?/span> 根據(jù)車道寬度從1500毫米到4500毫 米,縱向長度在用于軸計量時,檢測 區(qū)可達到最大的900毫米,用于軸組 計量可達到4000毫米至5000毫米, 而用于整車計量時,可達到20米。由 于其檢測區(qū)的寬泛,使得此設備對路 面質(zhì)量要求不十分敏感,通常在一個 鑒定期內(nèi),準確度不會因路面質(zhì)量變 差而受較大的影響。其使用壽命高于 安裝路段的路面壽命,安裝路段需要 維護如重新敷設瀝青路面時,可按正 常操作規(guī)范進行,不影響平板式動態(tài)地磅的使用。設備維護保養(yǎng)十分方 便,稱臺總體無需特殊保養(yǎng),由于采 用了特殊的結(jié)構和措施,臺面下沒有 灰塵堆積,如需更換傳感器,只需一 個人工時即可完成,無需特殊培訓。
實踐證明,此種衡器使用效果良 好,達到了預期目的。到目前為止, 使用最長的設備已經(jīng)超過了6年,其 結(jié)構質(zhì)量仍然保持良好。