Як вибрати вагонні ваги, KEMEK

Kemek Engineering - міжнародна компанія, що спеціалізується в галузі спеціальних та унікальних рішень у галузі технологій автоматизації та управління виробництва.

Як вибрати вагонні ваги

О.В.Шубін, к.т.н., ЗАТ "КЕМЕК ІНЖИНІРИНГ", м.Москва С.А.Павлов, к.т.н., ФГУП "ВНДІМС", м.Москва

Історія створеннявагонних ваг налічує понад 100 років. Специфіка зважування вагона, що переміщається рейками, виявилася дуже "родючою" для конструкторів, які створили цілу низку різноманітних, і дуже хитромудрих технічних рішень зважувальних пристроїв. Такої різноманітності запропонованих принципів дії для іншого типу ваг ви не знайдете:

механічні (важільні);
пневматичні, гідравлічні;
електромеханічні (гібридні);
оптичні;
тензометричні.

На сучасному світовому ринкувагонних ваг найбільшого поширення набули три основні типи тензометричних ваг - Ваги платформні, ваги "датчик-шпала" та "датчик-рейка". Як вибрати потрібні?

Перш ніж відповісти на поставлене питання, розглянемо конструктивні особливості.

I) Вагонні ваги платформні.

Платформні або мостові тензометричнівагонні ваги є прямими "спадкоємцями" важільних механічних ваг. У цих вагах вантажоприймальна платформа - "міст" встановлюється на тензометричні датчики (Рис.1).

Для забезпечення точності в широкому температурному діапазоні застосовують датчики зі сферичними опорними поверхнями, які забезпечують самоцентрування вантажоприймальної платформи. Платформні (мостові)вагонні ваги застосовують для статичного зважування вагонів, зважування в русідіапазоні швидкостей до 15 км/год, а також для побудови універсальних вагонних ваг , які дозволяють зважувати як в режимі статичного зважування, так і в режимі зважування в русі.

II) Вагонні ваги "датчик-шпала"

Перші конструкторські розробки були виготовлені в 60-х роках XX століття, але вдалі промислові зразки з'явилися порівняно недавно - на початку XXI століття (Рис.2)

Терези "датчик-шпала" це пристрій зважування без вантажоприймальної платформи. Рейки встановлюються на спеціальні вагові опори. Терези застосовують в основному для зважування в русі в діапазоні швидкостей до 60 км/год, але ця конструкція може бути успішно застосована і для статичного зважування вагонів.

III) Вагонні ваги "датчик-рейка"

Терези "датчик-рейка" це перетворення ділянки залізничної рейки в двоопорний датчик сили. Спочатку ця вага була сконструйована Джеком Калдікоттом (Jack Caldicott) співробітника компанії Weightronix і встановлена на мідних рудниках Чилі (Рис.3).

Терези "датчик-рейка" застосовують в основному для зважування в русі в діапазоні швидкостей до 60 км/год. Використання цих терезів для статичного зважування дуже проблематично, т.к. "вагові ділянки" рейки дуже короткі і встановити колеса вагонів над ним складно, а при зважуванні вагонів з різною базою практично неможливо.

Ми коротко розглянули конструкції, що найчастіше застосовуютьсявагонних ваг, кожна з яких має свої переваги і недоліки, і має свою нішу застосування. Нижче наведено рекомендації щодо використання цих конструкцій у різних додатках.

Фундаментна основа

В умовах України основна маса залізничних колій проходить заболоченими ділянками. Тому будівництвофундаменту абсолютно необхідно для надійної та точної роботи ваг.

Визначення маси вагонів у режимі статичного зважування

Найбільш точними є платформні ваги для статичного зважування. Наприклад, на терезах з НДВ - 100 т, 150 т і 200 т, ланцюга перевірочного поділу може дорівнювати 20 кг, 50 кг, 100 кг і 200кг. Таким чином, найбільш точні вагонні ваги можуть мати до 5000 перевірочних поділів. Найбільш високі метрологічні характеристики таких терезів реалізуються в експлуатації тільки при зважуванні розчеплених вагонів. Точність ваг "датчик-шпала" щодо маси в режимі статичного зважування на сьогоднішній день дещо гірша, ніж у платформних ваг і не перевищує 3000 перевірочних поділів.

Розчіпка вагонів пов'язана з великими витратами часу і багато підприємств воліють зважувати вагони в зчепленому стані. У цьому випадку через вплив зчіпок знижується точність зважування.

Для визначення маси вагонів без розчіпки на вагах для статичного зважування потрібна атестація методики виконання вимірювань маси вагонів.

При зважуванні зчеплених/розчеплених вагонів часто застосовують 2-х платформні ваги. У цьому випадку кожен візок вагона встановлюється на "свою" платформу. Такі ваги можна використовувати для зважування вагонів із невеликим розкидом геометричних розмірів. При великому розкиді потрібні ваги з двома або трьома незалежними платформами. Це може бути необхідним для забезпечення повагонного зважування, а також для виключення заїзду осей "сусідних" вагонів при зважуванні зчеплених вагонів (Рис.4).

Визначення маси вагонів у режимі зважування у русі

При великому вантажопотоці і невисокій вартості матеріалів, що зважуютьсядоцільно використання вагонних ваг, призначених для зважування вагонів у русі. У русі вагон можна зважити поосно, потілково або повагонно (на повній довжині).

З кожним роком посісне зважування застосовується все рідше, як не має переваг.

Поважне зважування, в основному застосовується для зважування сипких і рідких вантажів з в'язкістю не менше 59 мм 2 /с (Рис.5).

Повагонне зважування є найбільш точним та зручним в експлуатації. Ваги, що забезпечують повагове зважування також можуть бути використані і для визначення маси вагонів з рідкими вантажами з в'язкістю менше 59 мм 2 /с в русі. Малюнок 4 служить гарною ілюстрацією повагонного зважування в русі.

Крім перерахованих вище, може застосовуватися "змішане" зважування на універсальних терезах. Тобто, на одних і тих же вагах здійснюється і статичне зважування і зважування в русі, потяжкове для одних моделей вагонів і повагонне для інших,