固定式动态轴重衡结构设计

　　一、引言

　　固定式动态轴重衡越来越多的应用于高速公路的收费系统中，它的应用对于遏制超限超载运输车辆毁坏公路，延长公路使用寿命，保护国家公路路产、路权不受侵害起到有效的作用，同时也有效的减少收费人员与驾驶员因车型判别引起的争议，维护守法运输经营者的合法利益，保证车辆的行驶安全，实现公路收费效益与治理公路超载超限运输的双赢。本文就固定式动态轴重衡的结构设计作如下介绍。

　　二、轴重台面系统的组成

　　固定式动态轴重衡的轴重台面系统主要由轴重台、底架、称重传感器组件和限位器装置等部分组成。如图 1 所示。

　　三、轴重台面系统设计的要求

　　固定式动态轴重衡的轴重台面系统，它是用来承受车辆及装载货物重量的承重装置，并要求将所承受重量准确、集中的传递给称重传感器，因此，它应满足如下要求:

　　(1) 轴重台面应有足够的机械强度和刚度，能承受车辆动载荷长期频繁的冲击，保证行车安全;

　　(2) 与称重传感器连接的部件应能准确将承受的重量传递给称重传感器;

　　(3) 轴重台面安装系统稳定性要好，自振频率应高一些，以避免车辆通过台面产生共振。

　　四、轴重台面的结构设计

　　(一) 轴重台面的尺寸确定

　　轴计量方法是称量车辆一个轮对 (即一根轴)驶过轴重台面的单轴重量，然后将所称量轴重数量累加起来，从而得出整车的重量。

　　采用轴计量方式时，为了满足称重控制仪表的动态称重时间，本轴重台面长度定为 900mm，而宽度定为 3200mm，宽度也可根据实际而定。

　　(二) 台面的强度和刚度要求

　　1. 台面的强度要求

　　为使台面有足够的机械强度，并能承受车辆动载荷长期频繁的冲击条件下使用和安全过载时不致损坏，因此，计算台面在自重和外载荷作用下，产生的应力 σ 和总弯矩 M应满足以下要求:

　　(1) 台面的应力 σ 的要求为:

　　σ≤[σ]

　　式中：[σ]- 为材料的许用应力

　　(2) 台面总弯矩 M为:

　　M=M1+M2

　　式中：M1- 为台面在自重产生的弯矩

　　M2- 为台面在外载荷产生的弯矩

　　(3) 台面截面抗弯模数 W为:

　　因：σ=M/W≤[σ]

　　则：W/M/[σ]

　　注：台面材料的许用应力一般取[A]=150MPa，并按稍大于 W值选取台面截面尺寸。

　　2. 台面的刚度要求

　　要求台面应有足够的刚度，则在外载荷作用下产生的变形量要小，否则会影响称重的准确度。其刚度条件是: