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对偏载试验的认识

沈立人


1. 偏载试验的机理

偏载是指同一载荷放置在衡器承载器上的不同位置时,所指示的示值不超过规定的该载荷下最大允许误差。

对于机械衡器来讲,偏载试验是解决多根杠杆臂比的一致性问题。

对于使用单只称重传感器的电子衡器来讲,偏载试验是调整单只称重传感器的弹性体机械结构加工的偏差,电阻应变计参数偏差,电阻应变计粘贴位置偏差等问题,而影响载荷在不同位置处时产生的输入信号一致性问题。

对于使用多只称重传感器的电子衡器来讲,偏载试验是解决多只称重传感器各自制造偏差,安装位置的尺寸偏差,承载器制造与基础施工高低尺寸产生的偏差等问题,而影响载荷在不同位置时产生的输入信号一致性问题。

2. 偏载试验存在的问题

⑴ 偏载试验载荷量值的问题

偏载试验的加载量值应该是多少才是正确的呢?

对于相同最大秤量的不同结构的衡器,按照上述所给出的量值是不同的。比如:
一台最大秤量60t的汽车衡(A秤),承载器长度是7m,具有4个称重传感器;
一台最大秤量60t的汽车衡(B秤),承载器长度是18m,具有8个称重传感器。

那么,A秤进行偏载试验时,所加载的偏载量值应该是60t/3,即20t;
而,B秤进行偏载试验时。所加载的偏载量值应该是60t/8-1,即8.6t。

两种结构的衡器所加载的偏载量值差别达到一倍多,这个问题应该如何考虑呢?

按理说,最大秤量相同的衡器应该采用相同的量值进行偏载试验,才能将衡器的偏载性能得到保证。从前面所讲述的机理分析,要保证载荷在不同加载位置输入信号的一致性,应该尽可能偏载试验时采用接近实际使用的载荷量值。

对于B秤来讲,其承载器长度加长了,是为了满足半挂车辆的称量,但是不能限制称量范围内短轴距车辆的称量,因为短轴距车辆载重量更加集中。按照规定三轴组车辆的最大允许轴荷限值为24t。也就是说,如果按照这个规定,每个支撑点上方所加载的最大轮载偏载量值应该为12t,而不是8.6t。如果再考虑一定量值的过载量值,这个轮载的偏载量值应该是15t左右了。
再则,B秤的承载器加长了,为了保证其刚度和强度,又要减少钢材的使用量,必然将其设计成多段结构,这样无形之中增加了多个连接机构,会产生“位移边界条件影响”,必然影响衡器的偏载性能,就更加需要增大偏载试验时的量值。

⑵ 不同方式加载的问题

在3.6.2和A.4.7条款中专门注释:“如果衡器的设计可以用不同方式加载,应采用描述中一种以上的测试方法进行偏载试验。”

实际上对于汽车衡之类的平台式衡器来讲,其主要使用方式就是“用于称量滚动载荷”,当然,也可以用于直接加放载荷进行称量,其偏载加载量值最多也就是1/3最大秤量。用于称量滚动载荷的物品,它相当于可能称量的最大最集中的滚动载荷,其偏载加载量值不大于最大秤量的0.8倍。

两种方式偏载加载量值是相差比较大的,如果按照1/n-1最大秤量的量值要求确定,相差就更大了。这样要满足一种以上的试验方法,进行偏载试验都能够达到要求,可能难度是比较大的。

如果一定需要填写此条规定,是否可以这样表述:“如果衡器的设计可以用不同方式加载,应采用最接近实际使用的模式,来选择偏载加载量值进行试验。”

⑶ 称量滚动载荷衡器试验方法的问题

根据如上所述,偏载试验的目的是要保证同一载荷在不同加载位置的示值,符合最大允许误差的要求。采用一辆载重货车,按照其满载量值加放相对稳定的物品,让其后轴按照起始端、中间、末端(车辆调头)位置,停放于两个支撑点上方,和两组支撑点中间,依次再用闪变点法加放小砝码,计算出不同位置的称量误差值是否在最大允许误差范围内。

数字指示轨道衡是规定将T6FK型或T7K型检衡车内轴距为1m的约为40t砝码小车,依次加放在承载器承重点上方及相邻两承重点的中间位置进行偏载试验。这个40t砝码小车质量基本接近一辆货车转向架的载重量,这个1m的轴距又小于转向架心盘距1.75m,完全可以模拟火车车辆对轨道衡的作用力情况。

汽车衡也是一种称量滚动载荷的衡器,现在汽车衡采用的试验方法与实际使用的状态完全不同,这样在许多情况下造成试验结果不能解决汽车衡存在的偏载误差问题,而目前又很难找出一种适应称量滚动载荷衡器的试验设备。虽然目前不少计量技术机构配备了汽车检衡车,但是由于国家标准强制限制,汽车检衡车的最大允许轴荷限值不能满足目前汽车衡试验的要求,因为作为汽车衡偏载试验所使用,应该尽可能选择是短轴距的的车辆。

 

THE END

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