A jármű tömegének meghatározása a járműben
A módszer alkalmazható a különböző iparágak és a közlekedési tömegének meghatározására a száraz és folyékony áruk. A módszer abban áll, mérjük a függőleges elmozdulás rakodófelület alatt vagy kirakodás nem kevesebb, mint három torlódás Államok a jármű, valamint a további méréseket függőleges mozgásának a platform, amikor alkalmazott hivatkozási megadott terhelést súlya az egyes állapotok a torlódás. A rakomány tömege a jármű által kiszámított képlet alapján származtathatók a Hooke-törvény. A eljárás előnyei a nagy mérési pontosság miatt pontossággal tömegének mérése a referencia terhelés és a hiba jelző függőleges mozgását a platform, az olcsó a mérőberendezés és berendezések képest helyhez kötött hídmérleg, hiánya időszakos kalibráció és kalibrálási műveletek, valamint a lehetőségét, mérlegelés a rakomány közvetlenül helyeken betöltési vagy kisütés nincs felszerelve álló mérleget. 2 ZP f-ly, 1 il.
A találmány tárgya mérési technológia, és fel lehet használni a különböző iparágakban és szállítására ömlesztett tömegének meghatározására a (homok, liszt, cement, stb), és a folyékony (cseppfolyós gáz, olaj, tej, kémiai reagensek, és hasonlók) az áruk a jármű be- vagy kirakodásakor.
A járművek mérésére szolgáló eljárás és berendezés ismeretes, amely a vízszintesen elkülönített erőmérő átalakítók kimeneti jeleinek rögzítésén alapul, amelyek a terhelés-fogadó platform és az alap között helyezkednek el. Mindegyik átalakító felső vége tartja a platformot, az alsó vég pedig az alaptámasz-elemen [1]. Ennek a módszernek a végrehajtása során a rakomány súlyát a feltöltött és ürített jármű tömegének mérésével és a kapott értékek levonásával határozzák meg: M = Mn - Mg. ahol M a rakomány tömege a járműben; Mn a rakománygal töltött jármű tömege; Mg az ürített jármű tömege (tára tömeg).
A hátránya ennek a módszernek, nehézkes és magas költségek és a szükséges felszerelés annak végrehajtására (az építkezés egy monolitikus alapot, hogy szükség van a megelőző karbantartási, kalibrációs és ellenőrzése erőmérő átalakítók), valamint a magas költségek időt és pénzt a jármű mozgását a berakodási helyen, vagy kirakodási egy mérőeszközzel.
Az ismert módszerek legközelebb műszaki lényegét, a találmány egy olyan eljárás, mérésén alapuló a függőleges elmozdulása a jármű rakfelület a tengelye körül a deformálódása, rugók telepített között a platform és a tengelyek (prototípus) [2]. Függőleges mozgása a platform mért indukciós típusú érzékelő, az elektromos jel generálására jelzi a relatív pozíciója a két érzékelő elemmel társított platform és a jármű tengelye. Vannak még műszaki megoldásokat végrehajtásának ez a módszer nyúlásmérő alkalmazásával [3]. rezisztív [4], mágneses [5] és optikai [6] elmozdulást érzékelő.
Az ismert módszer hátrányai az elmozdulás-érzékelők kalibrálásának és időszakos ellenőrzésének szükségessége, valamint az alacsony pontosságú mérlegelés, mivel a tavaszi merevség együtthatója változhat a jármű működése és a szezonális hőmérsékletváltozások következtében.
A találmány célja a rakomány tömegének meghatározására szolgáló pontosság növelése, a mérőberendezés költségeinek csökkentése és a rakomány közvetlenül a rakodási vagy kirakodási helyeken történő lemérésének lehetővé tétele, amely nem állomásozó platformmérlegekkel van ellátva.
Ahhoz, hogy megoldást a cél a folyamat tömegének meghatározására a rakomány egy jármű, amely magában foglalja az a függőleges mozgását rakodórámpa során a be- vagy kirakodási a jármű, mérése a függőleges elmozdulás előállított legalább három állapota a jármű terhelését, és tovább folytatjuk a mérését a függőleges mozgást a platform amikor egy adott tömeg referenciatömeget állít fel mindegyik terhelési állapotban, és a rakomány súlyát a nyomtatványok számítják ki Le: ahol M - a rakomány tömegének a járműben; m a referencia terhelés tömege;
n a jármű terhelési állapotának száma, amelyben a függőleges elmozdulásméréseket végzik;
i - a platform vertikális mozgása, amikor a referencia terhelést az i.
di = (i + i-1) / 2 a platform átlagos függőleges elmozdulása, amikor a referencia terhelést i és i-1 állapotú terhelési állapot között alkalmazzák;
- a platform maximális elmozdulása teljesen lemerült állapotban;
lo a távolság a platform bázispontjától a feltöltött járműhöz vezető út szintjéig;
ln - a platform és az útszakasz szintjétől az üres járműig tartó távolság;
az üres tartály 13 alapjához;
Li = (Li-Li-1) - a platform bázispontjától az i és i-i állapot közötti terhelés állapota közötti távolság változása;
M az abszolút hiba az M. teher tömegének meghatározásakor.
Az M rakomány tömegének meghatározására vonatkozó relatív hiba a következő képlet segítségével számítható ki:
ahol a relatív hiba az 1 függőleges elmozdulás nagyságának mérésében;
- relatív hiba a referencia rakomány súlyának mérésében;
- Relatív hiba az átlagos függőleges elmozdulás mérésében d.
Amennyiben L, m, d - az abszolút mérési hiba a megfelelő értékek L, m, d (azt feltételezzük, hogy a D = D1 = = d2 = = dn = Dmin; L = L1 = L2 = = Ln = Lmax ..).
Az m referencia terhelés tömegét a következő képlet adja meg:
ahol
M * - a várható rakomány súlya (az útlevélben meghatározott jármű teherbírása);
- az M rakomány tömegének meghatározásakor a relatív hiba szükséges értéke;
- az L, m és d mennyiségek mérési relatív hibáinak valós értékei.
A rajz egy diagram magyarázatára a folyamat lényege (például folyékony ömlesztett rakomány tartályok). A tartály 1 folyékony rakományok 2, látva egy elvezető csövet 9, rögzítve a rakodófelület 3, ami egy olyan rendszeren keresztül a rugók 5 nyugszik kerék-párok 4, sínre szerelt rács (sínek és talpfák 6 7) feküdt a földmű 8. A vonatkoztatási terhelés 10 keresztül az emelő eszköz 11 lehet alkalmazni, hogy a tartály 1. mérésére függőleges elmozdulás platform 3 érzékelő (indikátor) 12 mozgást, az alsó végén alsó részén nyugvó, 13 mereven kapcsolódik a sínekkel 6, és a felső vége - az alsó síkban egy A platform 3.
A módszer a következőképpen valósul. Az egyes i = 0, 1, 2 n torlódás Államok folyékony rakományok 1 tartály 2 (i = 0 megfelel a teljesen feltöltött tartálykocsi, i = n felel kiürült tároló tartály), mérjük meg a távolságot a referenciapont a li az A-A síkban a platform 3 a bázis 13 egy érzékelő 12 (ld. rajzot). Ezeket a méréseket végezzük, ürítés (vagy töltse) folyékony rakománytartályok keresztül az 1 cső 2 9. Továbbá, minden egyes i = 1,2. n torlódás Államok 1 tartály mért függőleges mozgását érzékelő 12 i (i = 0,1,2. n) referencia pont a A-A sík alkalmazva a tartály 1 a vonatkoztatási terhelés 10 segítségével az emelő berendezés 11 (sm.chertezh). A méréseket két sor értékek:
li (i = 0,1,2 n) - a kiindulási síktól az AA platform síkjától a 13 alapig terjedő távolságok a tartály különböző torlódási állapotaihoz képest;
i (i = 0,1,2 n) a platform függőleges elmozdulása, amikor a referencia terhelést a tartályterhelés különböző körülményeihez alkalmazzák.
A rugalmas alakváltozás modellje keretében a platform függőleges elmozdulásától függően a rugórugók a terhelés hatására történő összenyomását a Hooke törvény írja le [7]:
ahol
- rugók relatív deformációja (függőleges mozgás);
xo - a rugók terhelés nélküli hossza;
x - a terhelt rugók hossza;
A rugók elaszticitásának E - modulusa;
F - M g - effektív erő (terhelési súly), g = 9,81 m c -2 - a gravitáció gyorsulása.
A vizsgált rendszer számos rugalmas elemet tartalmaz, amelyek deformálódást tapasztalnak a tartály betöltésekor. Ez az 5 rugórendszer, a 3 terhek, a 6 sínek, a 8 földi lap és hasonlók rugalmas gerendái.
Figyelembe véve ezt, Hooke törvényét a következő formában kell megírni:
ahol Ej a rendszer egyes elemeinek rugalmas modulja.
Mivel az Ej egyes komponenseinek meghatározása nehézkes, célszerű az egyenértékű rugalmassági modulus helyettesíteni őket, feltételezve az egyes összetevők additivitását:
Egy adott E. amely meghatározható például minden egyes járműre az álló vasúti súlyokkal történő osztályozással, meghatározva az M rakomány tömegét a platform függőleges elmozdulásának mérésére és az alábbi képlet szerinti M kiszámítására:
ahol
- Függőleges mozgás a tartály teljes kirakodásával (vagy feltöltésével);
- a rugalmas rendszer merevségének egyenértékű együtthatója (osztályozással meghatározva).
A (8) képlet alkalmazása nagy hibákat okoz a rakomány tömegének meghatározásában a következő tényezők miatt:
1. A K rugó merevsége nem azonos a különböző járművekben.
2. A K rugó merevsége ugyanazt a járművet nem ugyanaz, mint a szezonális hőmérsékletváltozások (-40 o C-tól +40 o C-ig).
3. A K értéke változhat a jármű hosszabb működésének következtében (deformáció, a fém "fáradása" stb.).
4. A K értéke nem lineáris függést mutat a torlódás állapotától.
5. A (8) képlet alkalmazásakor meg kell mérni a vasúti pálya ugyanazon szakaszán a platformok függőleges elmozdulását, ami nem mindig alkalmas a be- és kirakodási műveletekre.
A javasolt módszer teljesen kiküszöböli ezeket a hátrányokat. Amikor ezt a módszert alkalmazzuk, a K egyenértékű merevségi együtthatót határozzuk meg az elasztikus deformáció mindegyik tartományánál. és definíciójának pontosságának növelése érdekében a terhelés i és i-1 állapotának átlagértékét veszik figyelembe
ahol di = (i + i-1) / 2 a platform átlagos függőleges elmozdulása, amikor a referencia terhelést i és i-i.
A (9) és a (8) helyettesítve megkapjuk a munkatípusot az M rakomány tömegének meghatározásához:
itt Li = li -li-1 a tartály függőleges elmozdulása az i és i-1 torlódási állapotok között.
Ennek a módszernek a végrehajtásakor az n terhelési állapotok száma, amelyekben függőleges elmozdulás méréseket végzünk. i. legalább háromnak kell lennie ahhoz, hogy ellenőrizhesse Hooke törvényének végrehajtását (annál nagyobb a n, annál pontosabb az M meghatározásának eredménye). Mindazonáltal bármilyen torlódási állapot esetén meg lehet határozni egy adott pillanatban töltött vagy egyesített rakomány tömegét az l1 mért értékből.
A javasolt módszer a következő előnyökkel jár:
1. A mérés nagy pontossága a referenciaterhelés súlyának és a függőleges mozgásjelző hibájának mérése miatt.
2. A mérőberendezés és a berendezések alacsony költsége a helyhez kötött platformmérlegekkel összehasonlítva.
3. Időszakos kalibrálási és ellenőrzési műveletek hiánya.
4. Az a lehetőség, hogy a rakományt közvetlenül a berakodás vagy kirakodás helyén mérjék fel, és nincsenek rögzített platformmérlegekkel ellátva.
Az M-rakomány tömegének meghatározására vonatkozó hibát a standard eljárás [8] határozza meg azáltal, hogy megkülönbözteti az (10) kifejezést.
Tegyük fel
d = d1 = d2 =. = d3 = dmin
L = L1 = L2 =. = L3 = Lmax
Ebben az esetben a hiba felső határát kapjuk
- Relatív mérési hiba m, L, d
majd
ahol
- viszonylagos hiba az áruk tömegének meghatározásában.
Találjuk meg a kifejezést a referencia rakomány súlyának kiválasztására. A (14) képletben a d értékét a következő képlet segítségével helyettesítjük:
kapunk:
A (16) -tól m:
ahol
M * - várható rakomány súlya (teherbíró teherbírás);
- a rakomány tömegének meghatározásához szükséges relatív hiba;
- az L és m mérések relatív hibáinak valós értékei.
Következik (16), a nagyobb m, annál pontosabb lesz az meghatározási eredmény a teher tömege M. Ha azonban túlzott növelése m vezet szükség terjedelmes eszközök alkalmazó m.
A (17) képlet lehetővé teszi a javasolt módszer végrehajtásának egyik alapvető paraméterét - a referencia terhelés tömege m.
Információforrások:
1. 2125175 számú bejelentés, Egyesült Királyság, Cl. 6016 19/02. Platform mérlegek. 84.02.29 N 4957 közzététel.
3. A bejelentés száma: 1327697, Egyesült Királyság, Cl. 6016 12/12. Közzététel 73.08.22. N 4404.
4. 1288386 számú bejelentés, Egyesült Királyság, Cl. 6016 19/12. A jármű terhelésének mérésére szolgáló elektromos módszer. Közzététel 72.09.13.
5. A bejelentés száma: 1292816, United Kingdom, Cl. 6016 19/12. Mérleg. Publikáció: 72.10.11.
6. US Patent 3,867,990, Cl. 6016 19/08. 75.02.25, 931. oldal, N 4.
7. Savelyev I.V. Általános fizika tanfolyam, 1. kötet, M. Nauka, 1982, 432 p.
8. Kassandrova ON Lebedev V.V. A megfigyelési eredmények feldolgozása. -M. Science, 1970, 104. o.
1. Eljárás annak meghatározására, a tömeg a jármű, mérésén alapuló függőleges mozgásának rakodórámpa képesti szintjének az úttesten, azzal jellemezve, hogy a nagysága függőleges elmozdulás mért N Államokban a jármű terhelésének, ahol n 3, és további függőleges mozgását végzett mérés alkalmazásának hatására a referencia egy adott tömeg terhelése ugyanabban az n terhelési állapotban, és az M rakomány tömege a képletből számítható ki
ahol m a referencia rakomány tömege;
n a jármű terhelési állapotának száma, amelyben a függőleges elmozdulásméréseket végzik;
di a terhelés-fogadó platform átlagos függőleges mozgása, amikor a referenciaterhelést i és (i-1) -ben a szűk keresztmetszet állapítja meg;
Li - a terhelési platform függőleges mozgása i és (i - 1) terhelési állapot között;
M az abszolút hiba a terhelés M tömegének meghatározásakor.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amely magában foglalja továbbá a relatív hiba kiszámítását a terhelés M tömegének meghatározásánál
ahol az átlagos relatív hibák mérése Li. m, di, ill.
3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a referenciatömeg m tömegét a képlet határozza meg
ahol M * a jármű teherbíró képessége;
meghatározott relatív hiba a terhelés M tömegének meghatározásakor.