對(duì)偏載試驗(yàn)的認(rèn)識(shí)

沈立人

1. 偏載試驗(yàn)的機(jī)理

偏載是指同一載荷放置在衡器承載器上的不同位置時(shí)，所指示的示值不超過規(guī)定的該載荷下最大允許誤差。

對(duì)于機(jī)械衡器來(lái)講，偏載試驗(yàn)是解決多根杠桿臂比的一致性問題。

對(duì)于使用單只稱重傳感器的電子衡器來(lái)講，偏載試驗(yàn)是調(diào)整單只稱重傳感器的彈性體機(jī)械結(jié)構(gòu)加工的偏差，電阻應(yīng)變計(jì)參數(shù)偏差，電阻應(yīng)變計(jì)粘貼位置偏差等問題，而影響載荷在不同位置處時(shí)產(chǎn)生的輸入信號(hào)一致性問題。

對(duì)于使用多只稱重傳感器的電子衡器來(lái)講，偏載試驗(yàn)是解決多只稱重傳感器各自制造偏差，安裝位置的尺寸偏差，承載器制造與基礎(chǔ)施工高低尺寸產(chǎn)生的偏差等問題，而影響載荷在不同位置時(shí)產(chǎn)生的輸入信號(hào)一致性問題。

2. 偏載試驗(yàn)存在的問題

⑴ 偏載試驗(yàn)載荷量值的問題

偏載試驗(yàn)的加載量值應(yīng)該是多少才是正確的呢？

對(duì)于相同最大秤量的不同結(jié)構(gòu)的衡器，按照上述所給出的量值是不同的。比如：
一臺(tái)最大秤量60t的汽車衡（A秤），承載器長(zhǎng)度是7m，具有4個(gè)稱重傳感器；
一臺(tái)最大秤量60t的汽車衡（B秤），承載器長(zhǎng)度是18m，具有8個(gè)稱重傳感器。

那么，A秤進(jìn)行偏載試驗(yàn)時(shí)，所加載的偏載量值應(yīng)該是60t/3，即20t；
而，B秤進(jìn)行偏載試驗(yàn)時(shí)。所加載的偏載量值應(yīng)該是60t/8-1，即8.6t。

兩種結(jié)構(gòu)的衡器所加載的偏載量值差別達(dá)到一倍多，這個(gè)問題應(yīng)該如何考慮呢？

按理說，最大秤量相同的衡器應(yīng)該采用相同的量值進(jìn)行偏載試驗(yàn)，才能將衡器的偏載性能得到保證。從前面所講述的機(jī)理分析，要保證載荷在不同加載位置輸入信號(hào)的一致性，應(yīng)該盡可能偏載試驗(yàn)時(shí)采用接近實(shí)際使用的載荷量值。

對(duì)于B秤來(lái)講，其承載器長(zhǎng)度加長(zhǎng)了，是為了滿足半掛車輛的稱量，但是不能限制稱量范圍內(nèi)短軸距車輛的稱量，因?yàn)槎梯S距車輛載重量更加集中。按照規(guī)定三軸組車輛的最大允許軸荷限值為24t。也就是說，如果按照這個(gè)規(guī)定，每個(gè)支撐點(diǎn)上方所加載的最大輪載偏載量值應(yīng)該為12t，而不是8.6t。如果再考慮一定量值的過載量值，這個(gè)輪載的偏載量值應(yīng)該是15t左右了。
再則，B秤的承載器加長(zhǎng)了，為了保證其剛度和強(qiáng)度，又要減少鋼材的使用量，必然將其設(shè)計(jì)成多段結(jié)構(gòu)，這樣無(wú)形之中增加了多個(gè)連接機(jī)構(gòu)，會(huì)產(chǎn)生“位移邊界條件影響”，必然影響衡器的偏載性能，就更加需要增大偏載試驗(yàn)時(shí)的量值。

⑵ 不同方式加載的問題

在3.6.2和A.4.7條款中專門注釋：“如果衡器的設(shè)計(jì)可以用不同方式加載，應(yīng)采用描述中一種以上的測(cè)試方法進(jìn)行偏載試驗(yàn)?！?/p>

實(shí)際上對(duì)于汽車衡之類的平臺(tái)式衡器來(lái)講，其主要使用方式就是“用于稱量滾動(dòng)載荷”，當(dāng)然，也可以用于直接加放載荷進(jìn)行稱量，其偏載加載量值最多也就是1/3最大秤量。用于稱量滾動(dòng)載荷的物品，它相當(dāng)于可能稱量的最大最集中的滾動(dòng)載荷，其偏載加載量值不大于最大秤量的0.8倍。

兩種方式偏載加載量值是相差比較大的，如果按照1/n-1最大秤量的量值要求確定，相差就更大了。這樣要滿足一種以上的試驗(yàn)方法，進(jìn)行偏載試驗(yàn)都能夠達(dá)到要求，可能難度是比較大的。

如果一定需要填寫此條規(guī)定，是否可以這樣表述：“如果衡器的設(shè)計(jì)可以用不同方式加載，應(yīng)采用最接近實(shí)際使用的模式，來(lái)選擇偏載加載量值進(jìn)行試驗(yàn)?！?/p>

⑶ 稱量滾動(dòng)載荷衡器試驗(yàn)方法的問題

根據(jù)如上所述，偏載試驗(yàn)的目的是要保證同一載荷在不同加載位置的示值，符合最大允許誤差的要求。采用一輛載重貨車，按照其滿載量值加放相對(duì)穩(wěn)定的物品，讓其后軸按照起始端、中間、末端（車輛調(diào)頭）位置，停放于兩個(gè)支撐點(diǎn)上方，和兩組支撐點(diǎn)中間，依次再用閃變點(diǎn)法加放小砝碼，計(jì)算出不同位置的稱量誤差值是否在最大允許誤差范圍內(nèi)。

數(shù)字指示軌道衡是規(guī)定將T_6FK型或T_7K型檢衡車內(nèi)軸距為1m的約為40t砝碼小車，依次加放在承載器承重點(diǎn)上方及相鄰兩承重點(diǎn)的中間位置進(jìn)行偏載試驗(yàn)。這個(gè)40t砝碼小車質(zhì)量基本接近一輛貨車轉(zhuǎn)向架的載重量，這個(gè)1m的軸距又小于轉(zhuǎn)向架心盤距1.75m，完全可以模擬火車車輛對(duì)軌道衡的作用力情況。

汽車衡也是一種稱量滾動(dòng)載荷的衡器，現(xiàn)在汽車衡采用的試驗(yàn)方法與實(shí)際使用的狀態(tài)完全不同，這樣在許多情況下造成試驗(yàn)結(jié)果不能解決汽車衡存在的偏載誤差問題，而目前又很難找出一種適應(yīng)稱量滾動(dòng)載荷衡器的試驗(yàn)設(shè)備。雖然目前不少計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)配備了汽車檢衡車，但是由于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制限制，汽車檢衡車的最大允許軸荷限值不能滿足目前汽車衡試驗(yàn)的要求，因?yàn)樽鳛槠嚭馄d試驗(yàn)所使用，應(yīng)該盡可能選擇是短軸距的的車輛。

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