Metoda poate fi utilizată în diverse industrii și transporturi pentru a determina masa mărfurilor în vrac și în vrac. Metoda constă în măsurarea verticală platforma de deplasare de încărcare în timpul încărcării sau descărcării acestuia nu este mai mică de trei stări de congestie ale vehiculului, precum și măsurători suplimentare ale mișcării verticale a platformei atunci când este aplicată sarcina de referință greutate dată în fiecare dintre stările de congestie. Greutatea încărcăturii în vehicul este calculată conform formulei derivate în baza legii Hooke. Avantajele procedeului sunt precizia de măsurare ridicată datorită o precizie de măsurare a masei încărcăturii de referință și deplasarea verticală indicator de eroare a platformei, costul redus al aparatului și echipamentul de măsurare în comparație cu basculă staționare, lipsa operațiunilor de calibrare și etalonare periodice precum și posibilitatea de cântărire a încărcăturii direct în locurile de încărcare sale sau descărcare, care nu sunt echipate cu cântare staționare pe platformă. 2 z.p. f-ly, 1 il.
Invenția se referă la tehnologia de cântărire și pot fi utilizate în diferite ramuri ale industriei și transportului în vrac pentru a determina masa (nisip, făină, ciment, etc.) și lichid (gaz petrolier lichefiat, ulei, lapte, reactivi chimici, și altele asemenea) mărfurilor la încărcarea sau descărcarea unui vehicul.
Descrie o metodă și un aparat pentru cântărirea vehiculelor bazate pe înregistrarea semnalelor de ieșire ale mai multor traductoare de măsurare de forță, distanțate orizontal, montate între platforma de încărcare și fundație. Capătul superior al fiecărui convertor deține platforma, iar capătul inferior se află pe elementul de susținere a fundației [1]. În implementarea acestei metode, greutatea sarcinii determinată prin cântărire de umplere și golire a vehiculului și scăzând valorile obținute: M = Mn - Mg. unde M este masa încărcăturii în vehicul; Mn este masa vehiculului umplut cu încărcătură; Mg este masa vehiculului golit (masa tarelor).
Dezavantajul acestei metode este costul greoi și ridicat al echipamentului necesar pentru implementarea (construirea unei fundații monolit, nevoia de periodice preventive de întreținere, calibrare și verificare a forței de măsurare traductoare) precum și costul ridicat de timp și bani la mișcarea vehiculului de la locul de încărcare sau descărcare a unui dispozitiv de cântărire.
Dintre metodele cunoscute cele mai apropiate în esență tehnică a invenției este o metodă bazată pe măsurarea deplasării verticale a platformei de încărcare a vehiculului în jurul axei sale de deformarea arcurilor instalate între platformă și axele (prototip) [2]. Deplasarea verticală a platformei este măsurată tip de senzor de inducție, generând un semnal electric indicator al poziției relative a celor două elemente de senzori asociate cu platforma și axa vehiculului. Există, de asemenea, soluții tehnice pentru punerea în aplicare a acestei metode, folosind un aparat pentru măsurarea tensiunii [3]. rezistiv [4], magnetice senzorii [5] și optic [6] de deplasare.
Dezavantajele acestei metode sunt necesitatea verificării și calibrarea senzorilor de poziție periodică, precum și acuratețea scăzută a cântăririi, datorită faptului că constanta elastică a arcului se poate schimba în timpul funcționării vehiculului și, ca urmare a variațiilor de temperatură sezoniere.
Scopul prezentei invenții este acela de a crește precizia determinării masei sarcinii, reducerea echipamente și software de măsurare capacitățile de cântărire a încărcăturii direct în locurile de încărcare sau descărcare acestuia, nu este echipat cu basculă staționar.
Pentru a obține o soluție de țintă în procesul de determinare a masei încărcăturii într-un vehicul, cuprinzând măsurarea deplasării pe verticală a platformei de încărcare în timpul încărcării sau descărcării vehiculului, măsurarea deplasării verticale a produs cel puțin trei stări de sarcina vehiculului, și în continuare efectuat măsurarea deplasării verticale a platformei la aplicarea unei sarcini de referință dată de greutate în fiecare dintre condițiile de încărcare și greutatea încărcăturii se calculează prin forma le: unde M - masa încărcăturii în vehicul; m este masa sarcinii de referință;
n este numărul de stări de încărcare ale vehiculului în care sunt efectuate măsurătorile de deplasare verticală;
i - mișcarea verticală a platformei atunci când se impune sarcina de referință în a treia stare de congestie;
di = (i + i-1) / 2 este deplasarea verticală medie a platformei atunci când sarcina de referință este aplicată între starea de încărcare de stare i și i-1;
- deplasarea verticală maximă a platformei atunci când este complet descărcată;
lo este distanța de la punctul de bază al platformei până la nivelul carosabilului pentru vehiculul umplut;
ln - distanța de la punctul de bază al platformei până la nivelul carosabil pentru vehiculul gol;
la baza 13 pentru rezervorul gol;
Li = (Li-Li-1) - schimbarea distanței de la punctul de bază al platformei la nivelul patului rutier între condițiile de încărcare de stare i și i-1;
M este eroarea absolută în determinarea masei încărcăturii M.
Eroarea relativă în determinarea masei mărfii M se calculează prin formula;
unde este eroarea relativă în măsurarea mărimii deplasării verticale l;
- eroare relativă în măsurarea greutății încărcăturii de referință;
- eroare relativă în măsurarea deplasării medii verticale d.
În cazul în care L, m, d - eroarea de măsurare absolută corespunzătoare valorilor L, m, d (se presupune că d = d1 = = d2 = = Dn = dmin; L = L1 = L2 = = Ln = Lmax ..).
Alegerea masei sarcinii de referință m se face prin formula:
unde
M * - greutatea așteptată a încărcăturii (capacitatea de transport a vehiculului specificată în pașaportul său);
- valoarea necesară a erorii relative în determinarea masei mărfii M;
- valorile reale ale erorilor relative în măsurarea cantităților L, m și d.
În figură este prezentată o diagramă care explică natura metodei (prin exemplul unui rezervor cu încărcătură în vrac). Rezervorul 1 cu marfa lichid 2, prevăzut cu o conductă de scurgere 9, fixat pe platforma de încărcare 3, care, printr-un sistem de arcuri 5 se sprijină pe perechile de roți 4, montate pe o șină grilaj (șine și traverse 6 7) situată pe subgrade 8. Sarcina de referință 10 prin intermediul dispozitivului de ridicare 11 poate fi aplicată în rezervorul 1. pentru a măsura platforma deplasare verticală 3 un senzor (indicator) 12 mișcare, capătul inferior se sprijină pe o bază 13 conectată rigid cu șinele 6 și capătul superior - la planul inferior a Și platforma 3.
Metoda este implementată după cum urmează. Pentru fiecare i = 0, 1, 2. n stări de congestie a tancului de marfă lichid 1 2 (i = 0 corespunde unui tanc complet încărcat, i = n corespunde rezervor golit complet), se măsoară distanța de la punctul de referință al li în A-A planul platformei 3 a bazei 13 cu ajutorul unui senzor 12 (vezi desenul). Aceste măsurători sunt efectuate în timpul de golire (sau de umplere) Rezervor de marfă lichid 1 prin conducta 2 9. In plus, pentru fiecare i = 1,2. n stări de congestie rezervor 1 se măsoară senzor de mișcare pe verticală 12 i (i = 0,1,2. n) punct de referință în planul A-A atunci când este aplicat pe rezervorul 1 sarcina de referință 10 cu ajutorul dispozitivului de ridicare 11 (sm.chertezh). Ca urmare a măsurătorilor, se obțin două serii de cantități:
- distanțele față de linia de bază în planul AA al platformei 3 față de baza 13 pentru diferite stări de congestie a rezervorului;
i (i = 0,1,2 n) este deplasarea verticală a platformei atunci când sarcina de referință este aplicată pentru diferite condiții ale sarcinii rezervorului.
În cadrul modelului de deformare elastică, dependența deplasării verticale a platformei la comprimarea izvoarelor arcului de acțiunea de încărcare este descrisă de legea lui Hooke [7]:
unde
- deformarea relativă a arcurilor (mișcarea verticală);
xo - lungimea arcurilor în absența sarcinii;
x - lungimea arcurilor sub sarcină;
E modulul de elasticitate al arcurilor;
F - M g - forța efectivă (greutatea sarcinii), g = 9,81m c -2 - accelerația gravitației.
Sistemul luat în considerare include un număr de elemente elastice care se confruntă cu deformări atunci când rezervorul este încărcat. Acesta este sistemul de arcuri 5, grinzile elastice ale platformei de încărcare 3, șinele 6, foaia de împământare 8 și altele asemenea.
Luând în considerare acest lucru, legea lui Hooke ar trebui să fie scrisă sub forma:
unde Ej sunt modulele elastice ale elementelor individuale ale sistemului.
Deoarece definiția componentelor individuale ale lui Ej este dificilă, este recomandabil să le înlocuim cu un modul de elasticitate echivalent, presupunând aditivitatea componentelor sale individuale:
Pentru o dată E. care poate fi determinată, de exemplu, pentru fiecare vehicul prin clasificarea cu greutăți de cale ferată staționară, determinarea masei încărcăturii M se reduce la măsurarea deplasării verticale a platformei și calcularea lui M prin formula:
unde
- Mișcarea verticală cu descarcarea (sau încărcarea) completă a rezervorului;
- coeficientul de rigiditate echivalent al sistemului elastic (determinat prin sortare).
Utilizarea formulei (8) conduce la erori mari în determinarea masei încărcăturii, datorită următorilor factori:
1. Rigiditatea arcului K nu este aceeași pentru vehicule diferite.
2. Rigiditatea arcului K nu este aceeași chiar pentru același vehicul, cu schimbări de temperatură sezoniere (de la -40 o C la +40 o C).
3. Valoarea lui K se poate modifica ca urmare a funcționării prelungite a vehiculului (deformare, "oboseală" a metalului, etc.).
4. Valoarea lui K poate avea o dependență neliniară de starea de congestie.
5. Atunci când se folosește formula (8), este necesar să se măsoare deplasarea verticală a platformelor pe aceeași secțiune a căii ferate, care nu este întotdeauna convenabilă pentru operațiile de încărcare și descărcare.
Metoda propusă elimină complet aceste dezavantaje. Când această metodă este implementată, coeficientul de rigiditate echivalent K este determinat pentru fiecare domeniu de deformare elastică. și pentru a spori acuratețea definiției sale, se ia valoarea medie între i și i-1 a sarcinii
unde di = (i + i-1) / 2 este deplasarea verticală medie a platformei atunci când sarcina de referință este aplicată între starea de încărcare i și i-i.
Substituind (9) și (8), obținem formularul de lucru pentru determinarea masei încărcăturii M:
aici Li = li -li-1 este deplasarea verticală a rezervorului între stările de congestie i și i-1.
În implementarea acestei metode, numărul de stări de încărcare n în care sunt efectuate măsurătorile de deplasare verticală li. i. trebuie să fie cel puțin trei pentru a controla implementarea legii lui Hooke (cu cât mai mare n, cu atât este mai precis rezultatul determinării lui M). Cu toate acestea, pentru orice stare de congestie, este posibil să se determine masa încărcăturii umplută sau fuzionată la un anumit moment din valoarea măsurată l1.
Metoda propusă are următoarele avantaje:
1. Precizia ridicată a măsurătorilor, datorită acurateței măsurării greutății sarcinii de referință și a erorii indicatorului de mișcare verticală.
2. Cost redus al dispozitivului de măsurare și a echipamentului în comparație cu balanțele de platformă staționare.
3. Absența operațiunilor periodice de etalonare și de verificare.
4. Posibilitatea de cântărire a încărcăturii direct în locurile de încărcare sau descărcare a acesteia, care nu sunt echipate cu cântare staționare pe platformă.
Eroarea în determinarea masei încărcăturii M se găsește prin procedeul standard [8] prin diferențierea expresiei (10).
Să presupunem asta
d = d1 = d2 =. = d3 = dmin
L = L1 = L2 =. = L3 = Lmax
În acest caz, obținem o limită superioară pentru eroare
- Eroarea relativă a măsurătorilor m, L, d
și apoi
unde
- eroare relativă în determinarea masei mărfurilor.
Să găsim expresia pentru alegerea greutății încărcăturii de referință. Înlocuind în (14) valoarea lui d prin formula:
obținem:
Din (16) exprimăm cantitatea m:
unde
M * - greutatea așteptată a încărcăturii (capacitatea de încărcare a unui vehicul);
- eroarea relativă necesară în determinarea masei încărcăturii;
- valorile reale ale erorilor relative în măsurarea L și respectiv m.
După cum rezultă din (16), cu cât m este mai mare, cu atât mai precis va fi rezultatul determinării masei încărcăturii M. Cu toate acestea, o creștere excesivă în m va conduce la necesitatea utilizării unui dispozitiv voluminos pentru impunerea m.
Formula (17) permite alegerea unuia dintre parametrii de bază pentru implementarea metodei propuse - masa sarcinii de referință m.
Surse de informații:
1. Cererea nr. 2125175, Regatul Unit, Cl. 6016 19/02. Platforme de cântărire. Publicația 84.02.29 N 4957.
3. Cererea nr. 1327697, Regatul Unit, Cl. 6016 12/12. Publicația 73.08.22. N 4404.
4. Cererea nr. 1288386, Regatul Unit, Cl. 6016 19/12. Metoda electrică de măsurare a sarcinii unui vehicul. Publicația 72.09.13.
5. Cererea nr. 1292816, Regatul Unit, Cl. 6016 19/12. Balanta. Publicare pe data de 72.10.11.
6. Brevetul US 3867990, Cl. 6016 19/08. Publicația 75.02.25, v. 931, N4.
7. Savelyev I.V. Curs de Fizică Generală, vol. 1.- M. Nauka, 1982, 432 p.
8. Kassandrova ON Lebedev V.V. Procesarea rezultatelor observării. -M. Science, 1970, 104 p.
1. Metodă pentru determinarea masei în vehicul, bazat pe măsurarea deplasării verticale a nivelului platformei de încărcare în raport cu carosabilul, caracterizat prin aceea că amplitudinea deplasării verticale măsurate în n stările sarcina vehiculului, în care n 3, și în continuare deplasarea verticală a măsurătorii efectuate la aplicarea trimiterii sarcina unei mase date în aceleași condiții de încărcare n, iar masa încărcăturii M se calculează din formula
unde m este masa mărfii de referință;
n este numărul de stări de încărcare ale vehiculului în care sunt efectuate măsurătorile de deplasare verticală;
di este mișcarea verticală medie a platformei de preluare a sarcinii atunci când sarcina de referință este impusă în i și (i-1) starea de congestie;
Li - mișcarea verticală a platformei de încărcare între stările de încărcare i și (i - 1);
M este eroarea absolută în determinarea masei M a sarcinii.
2. Metodă conform revendicării 1, cuprinzând suplimentar calculul erorii relative în determinarea masei M a sarcinii prin formula
unde erorile relative medii în măsurarea lui Li. m, di, respectiv.
3. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că masa m a greutății de referință este determinată de formula
unde M * este capacitatea de transport a vehiculului;
a specificat o eroare relativă în determinarea masei M a sarcinii.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: