動(dòng)態(tài)軸重汽車(chē)衡靜態(tài)稱(chēng)量試驗(yàn)專(zhuān)用砝碼的研制

引言伴隨著公路運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，近年來(lái)我國(guó)道路運(yùn)輸貨車(chē)超載現(xiàn)象較為普遍，車(chē)輛在超載的情況下行駛，是造成公路加速損壞、引發(fā)交通事故的一個(gè)重要原因。公路計(jì)重收費(fèi)是我國(guó)目前正在推廣的一項(xiàng)公路收費(fèi)政策，也是我國(guó)治理超限超載的一項(xiàng) 有效措施。特別是超載嚴(yán)重的貨運(yùn)車(chē)輛，它以貨車(chē) 的實(shí)際載荷總質(zhì)量為依據(jù)實(shí)行計(jì)重收費(fèi)，不僅更好地體現(xiàn)了社會(huì)公平，也使交通管理部門(mén)根據(jù)超重程度進(jìn)行經(jīng)濟(jì)處罰，成為治理超限超載的一種有效手段，而動(dòng)態(tài)軸重汽車(chē)衡便是實(shí)現(xiàn)計(jì)量收費(fèi)的核心技術(shù)設(shè)備，按照 JJG 907-2006《動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器》國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程以及道路交通管理相關(guān)部門(mén)的政策法規(guī)，在用動(dòng)態(tài)軸重汽車(chē)衡應(yīng)定期進(jìn)行周期檢定。
1　試驗(yàn)方法動(dòng)態(tài)軸重汽車(chē)衡是一種對(duì)行駛中的機(jī)動(dòng)車(chē)進(jìn)行動(dòng)態(tài)稱(chēng)重的計(jì)量?jī)x器。它通過(guò)對(duì)車(chē)輛的各軸或軸組分別進(jìn)行稱(chēng)量，且能自動(dòng)累加軸（或軸組）的稱(chēng)量結(jié)果，從而確定該車(chē)輛的總質(zhì)量。
1.1　靜態(tài)試驗(yàn)方法根據(jù) JJG 907-2006《動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器》國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程的要求，當(dāng)動(dòng)態(tài)軸重汽車(chē)衡可通過(guò)靜態(tài)稱(chēng)量方式作為集成控制衡器來(lái)確定雙軸剛性參考車(chē)輛單軸載荷約定真值時(shí)，應(yīng)首先對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)加載試驗(yàn)。當(dāng)靜態(tài)試驗(yàn)符合要求后，再依次對(duì)雙軸剛性參考車(chē)輛的每個(gè)單軸進(jìn)行稱(chēng)量，記錄每個(gè)單軸載荷。當(dāng)兩個(gè)單軸都稱(chēng)量后，即可計(jì)算兩個(gè)單軸載荷之和——即車(chē)輛總質(zhì)量。根據(jù)該方法對(duì)車(chē)輛適當(dāng)?shù)丶虞d及卸載，使軸載荷能覆蓋衡器的稱(chēng)量范圍，以確定靜態(tài)參考單軸載荷，并計(jì)算得到不同載荷狀態(tài)下參考車(chē)輛整車(chē)總重的約定真值。
1.2　動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法將已知總質(zhì)量的參考車(chē)輛按規(guī)定方向、規(guī)定勻速車(chē)速下對(duì)動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡進(jìn)行數(shù)次動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，獲得參考車(chē)輛單軸載荷的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。通過(guò)計(jì)算得到的動(dòng)態(tài) 時(shí)車(chē)輛總質(zhì)量與靜態(tài)時(shí)確定的整車(chē)約定真值進(jìn)行比較計(jì)算，便可確定動(dòng)態(tài)試驗(yàn)是否符合檢定規(guī)程的允差要求。動(dòng)態(tài)軸重汽車(chē)衡進(jìn)行靜態(tài)稱(chēng)量測(cè)試不僅僅是為了檢查計(jì)重秤臺(tái)的固有稱(chēng)量特性，同時(shí)還可以發(fā)現(xiàn)計(jì)重設(shè)備安裝維護(hù)是否良好，是否存在基坑污染、秤臺(tái)與路基秤框擦靠現(xiàn)象，更是為了確保獲得參考車(chē)輛約定真值有效性的前提條件。所以，動(dòng)態(tài)軸重汽車(chē)衡靜態(tài) 的準(zhǔn)確度不僅是對(duì)稱(chēng)重設(shè)備本身準(zhǔn)確度的檢定，更是對(duì)稱(chēng)重設(shè)備安裝后的一種質(zhì)量驗(yàn)收手段。
2　基本原理和設(shè)計(jì) 根據(jù)目前高速公路收費(fèi)口所安裝的公路計(jì)重收費(fèi)裝置——動(dòng)態(tài)軸重汽車(chē)衡（圖 1），其實(shí)際承載面積較小，寬度只能適應(yīng)車(chē)輛每個(gè)單軸依次通過(guò)。
目前廣泛應(yīng)用的動(dòng)態(tài)軸重汽車(chē)衡的承載臺(tái)尺寸一般為長(zhǎng)（3.2 m）×寬（0.8 m），超寬車(chē)道為長(zhǎng)（4.0 m） × 寬（0.8 m），承載臺(tái)面積約為 2.56 m2 和 3.2 m2 。而在靜態(tài)加載稱(chēng)量試驗(yàn)時(shí)，通常采用傳統(tǒng) 1 t 的鎖形大砝碼，其尺寸約為：長(zhǎng)（0.8 m）× 寬（0.6 m）× 高（0.52 m），底面積為 0.48 m2 。在砝碼進(jìn)行加、卸載過(guò)程中，往往會(huì)受限于砝碼自身高度和底面積的因素，較難控制加載的高度和實(shí)現(xiàn)最大量程的加載，且當(dāng)砝碼疊加過(guò)程中若重心不穩(wěn)，極易造成傾斜和側(cè)翻等問(wèn)題，存在較大的安全隱患。
傳統(tǒng)鎖形大砝碼疊加示意圖為了提高砝碼加載的安全系數(shù)和工作效率，并適應(yīng)絕大多數(shù)產(chǎn)品試驗(yàn)的使用率，以承載面積最小的動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡產(chǎn)品作為參考，通過(guò)類(lèi)似堆疊積木的思路和方法，設(shè)計(jì)一塊專(zhuān)用砝碼平臺(tái)承載支架和兩種不同外觀的扁形砝碼來(lái)實(shí)現(xiàn)疊加，既可有效降低總的疊加高度來(lái)減小安全隱患，又可實(shí)現(xiàn)滿量程靜態(tài)加載要求。依據(jù) JJG 907-2006 中 6.3.1 條的要求，專(zhuān)用砝碼平臺(tái)承載支架的設(shè)計(jì)總質(zhì)量應(yīng)滿足動(dòng)態(tài)軸重汽車(chē) 衡在初始置零調(diào)整范圍不大于最大秤量（Max）20% 的要求，使動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡在初始置零狀態(tài)下，仍能滿足開(kāi)機(jī)示值顯示為零點(diǎn)，而不影響之后加、卸載的砝碼示值準(zhǔn)確度。專(zhuān)用砝碼平臺(tái)承載支架自重約 1.5 t，尺寸約為：長(zhǎng)（2.6 m）× 寬（0.60 m）× 高（0.13 m），占地面積均為 1.56 m2 。　砝碼平臺(tái)承載支架外觀根據(jù)承載支架尺寸，兩種不同外觀的扁形砝碼分別為 M 形和拱形，其標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量均為 1 t。M 形尺寸約為：長(zhǎng)（1.0 m）× 寬（0.70 m）× 高（0.25 m）；拱形尺寸約為：長(zhǎng)（1.0 m）× 寬（0.70 m）× 高（0.27 m）；占地面積均為 0.70 m2 。
通過(guò)組合疊加的方式，將 3 個(gè) M 形砝碼分別扣在專(zhuān)用砝碼承載支架上進(jìn)行組合疊加，不僅可在承載支架的同一水平面上加載 3 個(gè) 1 t 扁形砝碼，也使扁形砝碼有效利用支架橫向的上、下空間而向外伸展，降低了砝碼疊加的高度。通過(guò)合理的疊加，可實(shí)現(xiàn)所需量程范圍的加載。疊加俯視圖，如圖 6 所示。
通過(guò)最終組合疊加的方式，再根據(jù)實(shí)際稱(chēng)量要求加載至所需砝碼量。由于拱形砝碼扣在砝碼支架上，其伸展部分與地面脫離并不接觸，且脫離地面高度也僅約 2.5 cm，當(dāng)加載不穩(wěn)可能出現(xiàn)傾斜時(shí)，兩邊伸展部分也可起到一定緩沖支撐的作用。

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