Весы автомобильные

Автомобильные весы

 

1. Общие сведения

 

На сегодняшний день существует несколько типов электронных автомобильных весов, которые отличаются способом установки, конструктивным исполнением, применяемыми электронными комплектующими изделиями и материалами для изготовления грузоприемной платформы. При этом принцип действия у всех весов одинаков: между грузоприемной платформой и неподвижным основанием расположены датчики веса, которые под действием приложенной нагрузки деформируются и выдают сигнал на весопроцессор, преобразующий сигнал датчиков в значение веса груза, установленного на платформе.

Для выбора типа весов необходимо определить наибольший предел взвешивания, размеры грузоприемной платформы, предполагаемую интенсивность взвешивания, учесть максимально допустимую нагрузку на ось автомобиля. При выборе места для установки весов следует обеспечить удобство въезда и выезда и учесть состояние грунта. Предлагаемая статья призвана помочь Вам сделать правильный выбор, чтобы с минимальными затратами материальных средств и времени получить надежные и удобные в использовании автомобильные весы с необходимыми метрологическими характеристиками.

 

2. Выбор типа автомобильных весов

 

2.1. По наибольшему пределу взвешивания

Метрологические характеристики автомобильных весов определяются ГОСТ 29329-92 «Весы для статического взвешивания» и ДСТУ EN 45501:2007 "Прилади неавтоматичні зважувальні". Наибольший предел взвешивания (НПВ) автомобильных весов, как правило, составляет от 10 до 100 тонн. Для взвешивания подавляющего большинства эксплуатируемых в настоящее время транспортных средств достаточно НПВ 60 или 80 т. НПВ является определяющим для дискретности отсчета и, как следствие, допустимой погрешности весов. Так, согласно ДСТУ дискретность d отсчета может составлять при использовании датчиков веса класса C3 не менее 1/3000 от НПВ, и для весов с НПВ 60 тонн d=20 кг, с НПВ=80 тонн d=50 кг.

 

2.2. По размеру платформы

Размеры платформы автомобильных весов определяются исходя из предполагаемого парка взвешиваемых автомобилей. Ширина 3 м достаточна для взвешивания всех автомобилей кроме карьерных самосвалов; длина должна быть на 1…2 м больше базы самого длинного автомобиля или автопоезда, который предполагается взвешивать. Для небольших одиночных автомобилей (ГАЗ, ЗИЛ) достаточно 6…8 м, для автомобилей с прицепами необходимо 18…20 м. Платформа длиной 16 м для многих современных автопоездов уже недостаточна.

 

2.3. По способу установки

По способу установки весы могут быть углубленные и эстакадные. Платформа углубленных весов устанавливается заподлицо с поверхностью дороги, что обеспечивает удобство заезда и исключает риск случайного съезда автомобиля с платформы. Эстакадные весы подняты над уровнем дороги на высоту 300-400 мм, заезд на их платформу осуществляется по пандусам.

Все весы подвержены воздействию ветровых нагрузок: порывы ветра способны дать погрешность при взвешивании до 30…40 кг. Углубленные весы с платформой на уровне дороги меньше подвержены влиянию ветра, что позволяет уменьшить погрешность взвешивания. Эстакадные весы больше подвержены влиянию ветровых нагрузок. Для защиты весов от внешних воздействий рекомендуется построить навес; в идеальном варианте не только с боковыми стенками, но и с воротами спереди и сзади весов. Навес для эстакадных весов должен быть на 400 мм выше и на 8...10 м длиннее, чем для углубленных.

2.3.1. Углубленные автомобильные весы

Конструкция платформы традиционных углубленных весов в основном аналогична конструкции платформы механических весов. Несущим элементом платформы являются двутавровые балки от № 36 до № 60. Для обеспечения минимального прогиба платформа состоит из секций (до 3-х шт.), соединенных траверсами. Длина секций составляет 6…12 м. Балки расположены по ширине колеи автомобиля. Между сплошным листом настила и балками расположен каркас из швеллера или двутавра № 14 или № 16. Наличие в составе каркаса колейных проставок полностью исключает образование поперечных волн настила в процессе эксплуатации. Нагрузка от колес автомобиля прикладывается непосредственно к самым жестким элементам платформы, что обеспечивает наибольшую жесткость и «выносливость» такой конструкции по сравнению с остальными типами платформ. Допустимая нагрузка на одиночную ось составляет 17 т (Правилами дорожного движения регламентирована наибольшая нагрузка 11 т). В то же время малая жесткость платформы на кручение обеспечивает равномерную нагрузку на все датчики, расположенные под несущими балками по углам платформы. К недостаткам углубленных весов можно отнести только необходимость строительства глубокого фундамента с дренажной системой. Размеры профиля металлопроката с учетом удобства обслуживания подплатформенного пространства определяют минимальную глубину фундамента 1,3 м. В то же время расположение платформы весов на уровне подъездной дороги не требует затрат на строительство пандусов для заезда на платформу и места для их установки; удобство заезда и оперативность взвешивания выше, чем у любых других весов.

2.3.2. Эстакадные автомобильные весы

Платформа традиционных эстакадных весов состоит из каркаса из швеллера или двутавра № 16…№ 20 со сплошным листом настила. Несущие двутавровые балки расположены на боковых сторонах платформы, под ними в нишах установлены датчики веса. Вынесение несущих балок в стороны от колеи автомобилей вызывает необходимость увеличения жесткости платформ в местах установки датчиков, что влечет увеличение металлоемкости и трудоемкости изготовления по сравнению с платформой углубленных весов. Несущие балки, установленные вдоль платформы, также играют роль бордюров-колесоотбойников. Платформа также состоит из секций (до 4-х шт. длиной 6...9 м). Фундамент эстакадных весов может быть построен в виде сплошной плиты или отдельных тумб по числу датчиков веса. Тип фундамента определяется исходя из свойств грунта в месте установки весов. В любом случае, стоимость строительства фундамента для эстакадных весов ниже, чем для углубленных. Размеры профиля металлопроката, из которого изготовлена платформа, определяют высоту настила над поверхностью дороги; как правило – около 400 мм. Для заезда на платформу устанавливаются пандусы (бетонные или металлические) длиной не менее 4...5 м с каждой стороны от весов, что вызывает некоторые неудобства маневрирования, снижает оперативность взвешивания и увеличивает занимаемую весами площадь.

2.3.3. Полууглубленные автомобильные весы

Для полууглубленных весов может быть использована платформа традиционных эстакадных весов, установленная в котлованный фундамент глубиной 0,4 м. Такие весы обладают свойствами углубленных и эстакадных весов: фундамент не такой глубокий, как для углубленных весов, но так же требует устройства дренажной системы. Нет длинных пандусов, как на эстакадных весах, но ширина фундамента шире за счет галерей по боковым сторонам для обслуживания весов. Весы также подвержены ветровым нагрузкам.

 

2.4. По конструктивному исполнению

Рассмотренные выше конструкции платформ отличаются прочностью и жесткостью (особенно для углубленных весов), которая достигается большей металлоемкостью. В настоящее время все большее применение находят весы облегченной конструкции, также называемые колейными. Платформа их собирается из секций, которые состоят из двух частей, расположенных продольно по колее движения автомобиля и соединенных поперечными балками. Длина секций, как правило, 6 м. Датчики веса расположены непосредственно по колее автомобиля, что позволяет отказаться от применения высоких двутавровых балок и уменьшить металлоемкость всей конструкции. Расчет механических характеристик платформы подтверждает ее достаточную жесткость (прогиб при максимальной нагрузке не более 7 мм), однако для интенсивной эксплуатации с непрерывным потоком автомобилей предпочтительно установить весы традиционной конструкции, надежность которой подтверждена десятками лет эксплуатации. За последние 20...30 лет грузоподъемность самых распространенных автомобилей увеличилась вдвое, а металлопрокат прочнее не стал. Облегченные весы могут быть установлены как полууглубленные в неглубокий фундамент, или как эстакадные с подъездными пандусами. Так как настил платформы не сплошной по всей ширине, в комплект весов могут входить бордюры-колесоотбойники и съемные листы настила для закрывания пространства между колеями. Небольшой вес платформ и возможность сборки-разборки без применения сварочных работ позволяет также использовать их для сезонного применения с установкой на временно подготовленную площадку, выложенную дорожными или аэродромными плитами под местами установки датчиков. При этом следует учесть, что возможная просадка отдельных плит вызовет увеличение погрешности взвешивания. Поэтому за состоянием такого основания необходим постоянный контроль и периодическая проверка характеристик весов.

 

2.5. По материалу платформы

Стальные платформы углубленных и эстакадных весов, как традиционной конструкции, так и облегченных, изготавливаются на предприятии-изготовителе весов. Платформы эстакадных и полууглубленных весов могут быть изготовлены также из железобетона. Для этого на подготовленном фундаменте собирается металлический каркас будущих секций платформы (несъемная опалубка с арматурой), который затем заливается бетоном. После застывания бетона секции платформы поднимаются домкратами и под них устанавливаются датчики веса. Стоимость изготовления бетонной платформы несколько меньше (так как бетон дешевле металла), однако срок установки весов составляет не менее 3 месяцев с учетом времени для застывания бетона фундамента, сборки каркасов секций платформы на месте установки весов, заливки и застывания бетона платформы. Требования к фундаменту таких весов более жесткие, так как вес платформы длиной 18 м составляет 54 т, и в случае возможной просадки опорных тумб демонтаж платформ для ремонта фундамента может оказаться проблемой. Следует также учесть, что необходимые механические свойства платформы могут быть получены только при тщательном соблюдении технологического процесса изготовления железобетонных изделий. Поэтому установка таких весов может быть более целесообразной на предприятиях, имеющих собственное производство железобетонных конструкций.

 

2.6. По способу взвешивания

Выше были рассмотрены весы, предполагающие установку на платформу всего автомобиля или автопоезда и его взвешивание за один раз. Отдельно следует выделить весы для поосного взвешивания. Взвешивание на них производится определением нагрузки поочередно на каждую ось автомобиля или автопоезда и суммированием полученных данных. Стационарные весы для поосного взвешивания имеют платформу шириной 3 м и длиной 0,8...4,5 м. Использовать такие весы для коммерческого применения нецелесообразно по следующим причинам. При установке осей автомобиля на платформу неизбежно возникает погрешность от перераспределения нагрузки по осям. Для ее уменьшения платформа должна быть установлена точно на уровне подъездной дороги длиной не менее длины автопоезда в каждую сторону от весов. Строительство такой дороги (рытье котлована глубиной 0,4 м и длиной 37…40 м, подготовка основания, армирование, заливка бетоном) может оказаться дороже фундамента обычных весов. При небольших размерах самой платформы общая площадь, занимаемая весами, оказывается значительной. Кроме того, неточности от взвешивания каждой оси могут как взаимно компенсироваться, так и складываться и в итоге общий вес может быть определен с большой погрешностью. Поэтому такие весы в основном используются только для определения нагрузки на ось на автомагистралях или таможенных пунктах как с остановкой автомобиля, так и в движении.

Существуют также подкладные весы, состоящие из двух площадок с датчиками веса и весопроцессора. Они укладываются на любое твердое основание, и взвешивание производится так же, как и на стационарных поосных весах. Хотя при установке весов в идеальных условиях (абсолютно жесткое основание, обе площадки находятся в одной горизонтальной плоскости) при нагружении эталонным грузом такие весы и покажут точный вес, в реальных условиях эксплуатации их точность будет достаточна только для внутреннего использования.

 

2.7. По применяемым электронным комплектующим изделиям

Подавляющее большинство поставщиков комплектующих изделий для Украинских весопроизводителей находится в Германии (HBM, Flintec), Испании (Utilcell), Италии (Bilanciai, Dini Argeo), Швейцарии (Mettler Toledo), Южной Корее (CAS), Турции (ESIT) и Китае (ZEMIC, Keli). На Украинском рынке есть также комплектующие изделия из Австралии (Rinstrum) и Израиля (Tedea), но их доля невелика. Качество тензодатчиков Российского производства несколько ниже и в Украине они распространения не получили. Некоторые Украинские предприятия утверждают, что тоже производят высококачественные тензодатчики; их мы рассматривать не будем.

НПО "Безмен" постоянно отслеживает состояние всех изготовленных и установленных нами автомобильных весов и, по возможности, весов производства наших коллег. Мы не будем приводить здесь собранные нами статистические данные, чтобы никого не обидеть, скажем лишь, что громкое имя производителя комплектующих изделий не всегда означает отменное качество. Исключением является, пожалуй, только Mettler Toledo, но их продукцию мало кто может себе позволить.

В автомобильных весах применяются датчики колонного типа, S-образные и двухопорные. В стационарных весах с платформой небольшой длины и подкладных весах могут быть установлены датчики балочного типа, работающие на изгиб. Для потребителя в эксплуатации не важно, какой именно тип датчиков установлен в весах. Это существенно для весопроизводителя для правильного выбора узлов встройки, упоров платформы, конструктивных особенностей платформы и фундамента весов.

Весопроцессоры разных фирм в основном тоже имеют примерно одинаковый набор функций. Практически все позволяют подключение периферийных устройств (принтер, компьютер, выносное табло), некоторые имеют функцию дозирования. Конкретный тип комплектующих изделий определяется с Заказчиком при заключении Договора на поставку весов.

 

 

3. Выбор производителя автомобильных весов

После определения конкретных требований к весам, которые Вы хотите установить, неизбежно возникает вопрос о выборе производителя. Здесь можно привести несколько требований, которым должен удовлетворять производитель:

- Положительные отзывы Заказчиков, которые эксплуатируют весы данного производителя. Вы можете ознакомиться с перечнем весов, изготовленных и установленных НПО «Безмен» и узнать их мнение о производителе «из первых уст».

- Наличие собственной производственной базы и квалифицированного персонала для изготовления и монтажа весов. Лучше всего это узнать, лично посетив предприятие-изготовитель. Недобросовестные предприятия могут поместить на своих сайтах фотографии производства или готовых весов своих коллег или конкурентов.

- Наличие собственной весопроверочной лаборатории с поверенными эталонными гирями.

- Наличие в структуре предприятия сервисного и ремонтного подразделения. Если производитель объяснит отсутствие у себя сервисной службы тем, что его весы якобы никогда не сломаются и не будут требовать обслуживания, можете усомниться в его компетенции. В настоящее время мы отремонтировали и взяли на обслуживание несколько весов, установленных в Запорожье и области весопроизводителями, не имеющими возможности или желания (им выгоднее поставить новые весы, чем ремонтировать старые?) заниматься обслуживанием или ремонтом. По желанию Заказчика мы осуществляем пожизненное сопровождение эксплуатации весов.

- Желательна географическая близость производителя весов к Вам. Это позволит оперативнее решить все организационные вопросы при заключении Договора и технические при строительстве фундамента, снизить затраты на доставку платформ к месту установки весов. При возникновении у Вас вопросов при эксплуатации весов представитель производителя быстрее к Вам доедет. Так, по Запорожской области мы сможем быть у Вас через 3…4 часа после Вашего звонка, с весоповерочной лабораторией – в течение суток.

- Производитель должен учитывать не только свои интересы продать то, что ему не нужно, но и Ваше желание поставить весы, которые нужны Вам. Например, производители, предлагающие поставить фермеру автомобильные весы с НПВ более 80 тонн (которые нужны для взвешивания карьерных самосвалов), предлагают Вам платить лишние деньги за дополнительный металл для жесткой платформы и, будучи не в силах обеспечить дискретность менее 50 кг при таком НПВ, закладывают погрешность взвешивания 100 кг. Оно Вам надо?

- В приведенном обзоре конструкций и особенностей выбора и установки автомобильных весов ничего не было сказано о цене. И это прежде всего связано с экономической нестабильностью, поэтому информацию по ценам предприятие дает Заказчику на конкретный период времени, а коммерческое предложение – после выбора типа весов. Здесь можно только отметить, что затраты на материалы и комплектующие изделия у всех производителей примерно одинаковы. И если у кого-то цена значительно ниже, значит или платформы изготовлены из зачищенного и покрашенного б/у металлопроката, сварены кустарным способом без соблюдения технологии и начнут трещать в первый год эксплуатации, или реальное количество металлопроката значительно меньше заявляемого, или фундамент просядет, или в коробках из-под дорогих тензодатчиков лежат дешевые с другими наклейками. Низкая цена нужна только при покупке весов, а их надежность – на протяжении всего времени эксплуатации.

 

В данной статье были коротко освещены некоторые аспекты, касающиеся особенностей устройства, установки и эксплуатации весов. Можете обратиться к нам, и мы поможем Вам выбрать автомобильные весы, которые нужны именно Вам.