•                         
  •    
  •   

Как выбрать вагонные (ж/д) весы


История создания вагонных весов насчитывает более 100 лет.
 
Специфика  взвешивания  вагона,  перемещаемого  по  рельсам,  оказалась весьма  "плодородной"  для  конструкторов,  которые  создали  целый  ряд разнообразных,  и  весьма  хитроумных  технических  решений  взвешивающих устройств.
 
Такого обилия предложенных принципов действия для другого типа весов вы не найдете: механические  (рычажные),  пневматические,  гидравлические, электромеханические  (гибридные),  оптические  и  тензометрические  вагонные весы.

На  современном  мировом  рынке  весов  наибольшее  распространение получили  три  основных  типа  тензометрических  весов  -  платформенные  весы, "весы-шпала", "весы-рельс".
 
Как выбрать нужные?   Прежде  чем  ответить  на  поставленный  вопрос,  рассмотрим конструктивные особенности.


Платформенные весы

Платформенные или мостовые тензометрические весы являются прямыми "наследниками" рычажных механических  весов.  В  этих  весах  грузоприёмная платформа - "мост" устанавливается на тензометрические датчики.

Рис. 1    Для  обеспечения  точности  в широком температурном  диапазоне применяют датчики  со сферическими опорными поверхностями, обеспечивающих "самоцентрирование" грузоприемной платформы.

   Платформенные  весы применяют для статического  взвешивания вагонов,  для взвешивания  в  движении  в диапазоне скоростей до 15 км/час, а также для построения универсальных  весов, которые  позволяют  взвешивать  как  в режиме  статического взвешивания, так  и  в режиме взвешивания в движении.


Весы "датчик-шпала"

Первые  конструкторские  разработки  были  сделаны  в  60-х  годах  XX столетия, но удачные промышленные образцы появились сравнительно недавно - в начале XXI столетия.
  
Рис. 2   Весы  "датчик-шпала"  это устройство взвешивания  без грузоприемной платформы.  Рельсы устанавливаются  на специальные весовые  опоры. 

   Весы применяют  в  основном  для взвешивания  в движении  в  диапазоне скоростей  до  60 км/час,  но  эта конструкция  может  быть  с успехом применена  и  для  статического взвешивания вагонов.


Весы "датчик-рельс"

Весы  "датчик-рельс"  это  преобразование  участка  железнодорожного рельса  в  двухопорный  датчик  силы.  Первоначально  эти  весы  была сконструированы  Джеком  Калдикоттом  (Jack  Caldicott)  сотрудника  компании Weightronix и установлены на медных рудниках Чили.
 
Рис. 3    Весы  "датчик-рельс"  применяют  в основном для взвешивания в движении в диапазоне  скоростей  до  60  км/час. Использование  этих  весов  для статического  взвешивания  весьма проблематично,  т.к.  "весовые участки" рельса  очень  короткие  и установить колеса  вагонов  над  ним сложно,  а  при взвешивании  вагонов  с разной  базой  и практически невозможно.


Мы кратко рассмотрели наиболее часто применяемые конструкции весов, каждая  из  которых имеет  свои  преимущества  и  недостатки,  и  имеет  свою  нишу применения.  Ниже  приведены рекомендации  использования  этих  конструкций  в разных приложениях.

Часто  в  рекламной  продукции  встречается  термин  -  "бесфундаментные весы".  Весы  без фундамента  не  смогут  долго  сохранять  свои  метрологические характеристики  и  требуют дополнительных  затрат  на  ремонт  и  внеочередную поверку.  Это  обусловлено  проседанием шпал  при  интенсивном  движении  и пучением грунта в осеннее-весенние периоды. Многие авторы  подобной  "рекламы"  говоря  об  отсутствии  бетонного фундамента  умалчивают  о необходимости  устройства,  как  минимум,  гравийного основания  с  послойным  уплотнением. Строго  говоря,  отсутствие  фундамента допустимо только в случае, если в месте установки - скальный грунт, либо иной, эквивалентный.
 
В  условиях  России  основная  масса  железнодорожных  путей  проходит  по заболоченным участкам.  Поэтому  строительство  фундамента  абсолютно необходимо для надежной и точной работы весов.


Определение массы вагонов в режиме статического взвешивания


Наиболее  точными являются  платформенные  весы  для  статического взвешивания. Например, на весах с НИВ - 100 т, 150 т и 200 т, цепа поверочного деления может быть равна 20 кг, 50 кг, 100 кг и 200кг. Таким образом, наиболее точные  вагонные  весы  могут  иметь  до  5000  поверочиых  делений.  Высокие метрологические характеристики таких весов реализуются в эксплуатации только при взвешивании  расцепленных  вагонов.  Точность  весов  "датчик-шпала"  при определении  массы  в режиме  статического  взвешивания  на  сегодняшний  день несколько  хуже,  чем  у платформенных  весов  и  не  превышает  3000  поверочных делений.

Расцепка вагонов сопряжена с большими временными затратами и многие предприятия предпочитают взвешивать вагоны в сцепленном состоянии. В этом случае, из-за влияния сцепок, снижается точность взвешивания. Для определения массы вагонов без расцепки на весах для статического взвешивания  требуется  аттестация  методики  выполнения  измерений  массы вагонов. При взвешивании сцепленных/расцепленных вагонов часто применяют 2-х платформенные весы. В этом случае каждая тележка вагона устанавливается на "свою"  платформу. Такие  весы  можно  использовать  для  взвешивания  вагонов  с небольшим  разбросом геометрических  размеров.  При  большом  разбросе  нужны весы с двумя или тремя независимыми весовыми платформами. Это может быть необходимо для обеспечения повагонного взвешивания, а также для исключения заезда осей "соседних" вагонов при взвешивании сцепленных вагонов.

Рис. 4


Определение массы вагонов в режиме взвешивания в движении


При  большом  грузопотоке  и невысокой  стоимости  взвешиваемых материалов целесообразно использование вагонных весов, предназначенных для взвешивания  вагонов  в  движении.  В  движении  вагон  можно  взвесить поосно, потеле-жечно или повагонно (на полной длине). С  каждым  годом  поосное  взвешивание применяется  все  реже,  как  не имеющее преимуществ.

Потележечное  взвешивание,  в  основном  применяется  для  взвешивания сыпучих и жидких грузов с вязкостью не менее 60 мм2/с.

Рис. 5
 
Повагонное  взвешивание  является  наиболее  точным  и  удобным  в эксплуатации. Весы, обеспечивающие повагонное взвешивание также могут быть использованы и для определения массы вагонов с жидкими грузами с вязкостью менее  60  мм2/с  в  движении.  Рисунок  4  служит хорошей  иллюстрацией повагонного взвешивания в движении. Кроме  перечисленных  выше, может  применяться  "смешанное" взвешивание  на  универсальных  весах.  То  есть,  на  одних  и тех  же  весах осуществляется  и  статическое  взвешивание  и  взвешивание  в  движении, потележечное для одних моделей вагонов и повагонное для других.


Выводы:

•  При необходимости взвешивания разнородных грузов как по вязкости (менее 60 мм2/с), стоимости и т.д. целесообразно использование универсальных платформенных весов, у которых имеются режим статического взвешивания вагона в целом, и режим повагонного взвешивания в движении. 

•  При взвешивании в движении со скоростью до 10-15 км/ч малоценных грузов и грузов с вязкостью не менее 60 мм2/с можно использовать весы для потележечного взвешивания. В качестве таких весов можно использовать любые из вышеуказанных конструкций. 

•  Если необходимо взвешивать вагоны на более высоких скоростях, то для этого можно использовать весы датчик-рельс или датчик-шпала" с установкой бесстыкового рельса. При увеличении скорости движения по весам класс точности весов может быть хуже 2,0 по ГОСТ 30414-96. 

•  При необходимости определения осевых нагрузок вагона могут использоваться все три конструкции весов, при наличии соответствующего программного обеспечения. 

•  Одной из задач безопасности эксплуатации железных дорог является определение положения проекции центра масс вагона на горизонтальную плоскость. Для этого можно использовать весы "датчик-рельс" или "датчик-шпала", оснащенные соответствующим программным обеспечением. Одновременно с этим также решается задача, приведенная в п. З.

 
 
 
партнеры
Филиал "Эталон" РУП Витебского ЦСМС
ООО «Мидл» — генеральный дилер в Российской Федерации
ЗАО «Завод весоизмерительного оборудования»