本文通過(guò)對不同路面情況下安裝的單軸載荷和軸組載荷的動(dòng)態(tài)車(chē)輛地磅的受力分析，驗證了相關(guān)標準對動(dòng)態(tài)車(chē)輛地磅安裝路面要求的科學(xué)性，并分析出很多單軸載荷和軸組載荷的動(dòng)態(tài)車(chē)輛地磅存在車(chē)型差異的原因。

在BG/T21296《動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器》的附錄B中對動(dòng)態(tài)車(chē)輛地磅的安裝的引道坡度做了如下要求：允許引道具有橫向斜坡，坡度不能超過(guò)1%。為了最大限度的減少行進(jìn)車(chē)輛各軸之間的載荷傳遞，引道不能有縱向斜坡。同樣對引道的平整度做了如下要求：承載器兩端8cm的范圍內，引道的縱向和橫向的水平傾斜度允差為3mm；承載器兩端8m以外的引道區域，引道的縱向和橫向的水平傾斜度允差為6mm。在歐洲標準cost323中對坡度做了如下規定：縱向坡度小于1%（1類(lèi)站點(diǎn)）或小于2%（其他站點(diǎn)類(lèi)）；橫向坡度小于3%。國內標準和國外標準均對動(dòng)態(tài)車(chē)輛地磅提出了如此高的要求，如果路面超出了標準的要求會(huì )產(chǎn)生什么樣的影響？下文進(jìn)行具體分析。

一、 安裝在水平路面上秤體稱(chēng)量受力分析

當秤體安裝在水平路面上時(shí)，利用一輛兩軸車(chē)進(jìn)行受力分析如圖1所示。車(chē)輛前軸受到垂直于秤體的作用力N1，車(chē)輛的重心為點(diǎn)m，N1到m的水平距離為a，N2到m的水平距離為b，整車(chē)重量的約定值為G，對于o點(diǎn)取距，有N1*（a+b）=G*b，由此得到前軸的稱(chēng)量重量為N1=G*b/(a+b)。同理，在水平情況下，后軸的稱(chēng)量重量為N2=G*a/(a+b),整車(chē)重量為W=N1+N2=G，因此，在水平路面上安裝的秤體能夠獲取車(chē)輛的約定真值。

二、 在有坡度的路面上隨坡安裝時(shí)秤體稱(chēng)量受力分析

先考慮理想情況下，當秤體安裝在如圖2所示的坡度為a的路面上（整個(gè)路面的坡度一致）時(shí)，車(chē)輛前軸受到垂直于秤體的作用力N1,后軸受到垂直于路面的作用力N2，車(chē)輛的重心為點(diǎn)m，m距離N1的垂直距離為a，m距離N2的垂直距離為b。對于O點(diǎn)取距，有N1*(a+b)=G*b*cosa，由此得到前軸的稱(chēng)量重量為N1=G*cosa*b/(a*b).當車(chē)輛后軸運動(dòng)到秤體上時(shí)，假設路面狀況相同，如圖3所示

同理，得到后軸的稱(chēng)量重量為N2=G*cosa*a/(a+b)，整車(chē)總重量W=N1+N2=G*cosa。因此，在稱(chēng)量區域坡度一致的理想情況下，稱(chēng)量重量只取決于路面坡度的大小。這種情況只需要相應的調整增益系數即可獲得稱(chēng)量車(chē)輛的約定真值。

（二）稱(chēng)量區域坡度不一致的情況下的受力分析

上面討論的是坡度一致的理想情況，但在現實(shí)中，坡度往往呈現出不一致的情況。如圖4所示。

其中，1為車(chē)輛軸距。通過(guò)此公式可以知道，當秤體安裝在稱(chēng)量區域坡度不一致的坡面上時(shí)（即坡面偏移角不為0），整車(chē)重量不僅與坡面的固有坡度α有關(guān)，也與車(chē)輛軸距1，坡面偏移角β，重心的位置有關(guān)。

  取L為7米，坡度α=10°，一輛軸距為5米，a為3米，b為2米，重量為5t的兩軸車(chē)，帶入公式計算出稱(chēng)量重量w1=4924kg；一輛軸距為10米，a為6米，b為4米，重量為5t的兩軸車(chē)其稱(chēng)量重量相差了1.9%。

 因此，當不同車(chē)輛通過(guò)安裝秤體時(shí)，就會(huì )出現相應的不同車(chē)型之間差異；并且即使同一車(chē)型不同軸距的車(chē)輛也存在車(chē)型差異。

三、 秤體相對于兩端路面的安裝高度對于秤體秤體稱(chēng)量的影響分析

當三聯(lián)軸通過(guò)秤體時(shí)，中間輪彈性恢復，地面對輪胎的支持力減小，那么重量承受在左右兩個(gè)輪胎上，因此，左右兩根輪胎承受的壓力增大，彈簧有一定收縮；但由于左右兩個(gè)輪胎一起承擔中間輪胎少承擔的部分，且左右兩根輪胎的伸長(cháng)量。即因此，中間輪胎稱(chēng)重偏輕。同理，左右兩個(gè)輪胎的稱(chēng)重也偏輕。秤體相對路面較低示意如圖5所示。

四、 結束語(yǔ)

在以上的分析中，動(dòng)態(tài)車(chē)輛地磅的稱(chēng)量結果與車(chē)輛的軸距息息相關(guān)，這也就解釋了為什么在很多動(dòng)態(tài)車(chē)輛地磅的使用中存在軸型和軸型之間明顯差異。

以上僅僅是在理想條件下的分析，在實(shí)際的使用中，以上動(dòng)態(tài)車(chē)輛地磅的稱(chēng)量情況還會(huì )因車(chē)輛是否驅動(dòng)而產(chǎn)生受力的變化以及稱(chēng)量不準確，相關(guān)標準對路面的要求還是非?？茖W(xué)的。因此，為保證稱(chēng)量的準確性，動(dòng)態(tài)車(chē)輛地磅應當按照國標的要求安裝在水平或接近水平的路面上。