Способ поосного взвешивания движущихся объектов

 

еВОСОБ ПООСНОГО ВЗВЕШИВАШЯ ДВИЖУдахея ОБЪЕКТОВ, заключающийся :В получении сигнала от силоизмерительных датчиков, вьщелении из зтого сигнала динамической помехи и вычислении значения массы объекта по полученной постоянной составляющей сигнала , отличающийся тем что, с целью повышения точности за счет учета помехи, обусловленной не-; равномерностью движения объекта, из меряют ускорения объекта в моменты взвешивания его осей, а значение массы объекта вычисляют по формуле Vr пс М-К - J ) К где заданный козффициент преобразования; Vсумма постоянных составляющих , полученшл : при взвешивании осей; h высота центра масс взвешиваемого объекта L расстояние между осями объекта; - ускорение объекта соС ответственно при взвешиваьии передней и за ней оси;, - ускорение свободного падения. &Э М : f Ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

0Ю (И) 4(51) G 01 G 19 02

ЮФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н *втмананм свндитильстви

К Пс а1, а (21-) 3607072/24-10 (22) 14.66.83 (46) 30.01.85 Бюл. Ф 4 (72) В.И.Жуковицкий, В.Б.Вишня, Г..Б.Куэнецов и В.Д.Шмаков (71) Днепронетровский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Артема (53) 681. 269 (088. 8) (56) $. Взвешивание транспортных срдств в движении. Обзорная информация, ЦНИИТЭИ приборостроения, И., 1978, с. 1-20.

2..Весы автомобильные стационарные автоматические для взвешивания в движении. Отчет по НИЗ В 457, HHIGMÏ .

И., 1ИЗ, инв. В Б.253919 (прототип). (54) (57) CIIOCOS IIOOCHOI"O ВЗВЕШИВ БИЯ

ДВИВУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ, заключающийся

:и получении сигнала от снлоизмерительных датчиков, выделении из этого сигнала динамической помехи и вычислении значения массы объекта по полученной постоянной составляющей сигнала, отличающийся тем что, с целью повышения точности за счет учета помехи, обусловленной ие1 равномерностью движения объекта, из меряют ускорения объекта в.моменты взвешивания его осей, а значение массы объекта вычисляют по формуле

"йс

М.

h l+ — (а -a,)

gI. заданный коэффициент преобразования; сумма постоянных составляющих, полученных нри взвешивании осей» высота центра масс взвешиваемого объекта расстояние между осями объекта; ускорение объекта со- Я ответственно при взве шиваьии передней и задней оси; ускорение свободного падения.

1137329

Изобретение относится к области весоизмерительной техники и предназначено для использования в устройствах измерения масс наземных движущихся транспортных средств, например антомобилей.

Известны способы поосного взвешивания движущихся объектов, предусматривающие формирование информационного сигнала силоизмерительных датчи- 10 ков и последующую обработку его с целью подавления динамической помехи, содержащейся в информационном сигнале (11.

Наиболее близким по технической сущности к данному является способ поосного взвешивания движущихся объ-. ектов, заключающийся в получении сигнала от силоизмерительных датчиков, выделении из этого сигнала динамической помехи и вычислении значения массы объекта по полученной постоянной составляющей сигнала (2) .

Однако при поосном взвешивании движущихся объектов выходной сигнал силоизмерительных датчиков содержит три составляющие: постоянную Y+, пропорциональную массе движущихся объектов; постоянную, обусловленную неравномерностью движения объекта по

30 грузоприемной платформе; переменную составляющую lp (динамическую помеху), :вызванную колебаниями системы движущийся объект — платформа. Согласно .способу предусматривается подавление динамичесой помехи с целью выделения 3 некоторой постоянной составляющей сигнала 1 . При этом не учитывается, что в состав с входят две составляющие р и >а . В тоже время величина погрешности, вносимой составляющей 7д, которой обычно пренебрегают, может достигать в ряде случаев

5...10X. Особенно возрастает величина составляющей д, а следовательно, и обусловленная этой составляющей погрешность взвешивания, если при движении передней оси автомобиля:. по платформе водитель резко притормозит, а затем при взвешивании задней оси, наоборот, резко увеличит скорость движения. Поэтому известный способ не может обеспечить высокую точность взвешивания.

Цель изобретения — повышение точ- 5 ности sa счет учета помехи, обусловленной неравномерностью движения объекта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу поосного взвешивания движущихся объектов, заключающемуся в получении сигнала от силоизмерительных датчиков, выделении из этого сигнала динамической помехи и вычислении значения массы объекта по полученной постоянной составляющей сигнала, измеряют ускорение объекта в моменты взвешивания его осей, а значение массы объекта вычисляют по формуле где заданный коэффициент преобразования; сумма постоянных составляющих, полученных при взвешивании осей; высота центра масс взвешиваемого объекта; расстояние между осями объекта; ускорение объекта соота1 а2 ветственно при взвешивании передней и задней оси; (— ускорение свободного падения.

На фиг. 1 показана схема для пояснения способа; на фиг. 2 — схема для реализации способа.

Движущийся объект 1 своей передней осью находится на грузоприемной платформе 2, опирающейся на силоизмерительные датчики 3, 4. Устройство (см. фиг. 2) содержит также путевые датчики 5, 6 и 7, блоки 8 и 9 сопряжения с вычислительным блоком 10, например микропроцессорным, блок индикации 11 и блок 12 измерения ускорения.

На фиг. 1 показаны также: " — реакция платформы; à — реакция дороги; =У(— вес объекта (автосамосвала),L— расстояние между осями; — расстоя-. ние от задней оси до центра тяжести масс; h — высота центра масс, Fö сила йнерции, равная — Ma, а — ускорение движения объекта.

Выражения для реакций 1 и " находятся из уравнений суммы моментов сил относительно точек А и В

11373

М„-l4

БМ= = — (а -o, 1.

М Р

V roc

1м =

« Ь о,-a,l

М (-6)+ Ма 2=

При поосном взвешивании масса объекта определяется по силам реакций

Г1 2

М = М+М вЂ” (a -а,).

Ь g д 2 м °

Второе слагаемое в последнем вы- 10 ражении представляет собой составляющую, обусловленную неравномерностью движения объекта.

Относительная погрешность 3М измерения массы определяется выражением 15

Полученное значение погрешности может быть достаточно большим, особенно в случае, когда а1 и аг имеют .разные знаки, например при Ь =2м,, =4,2м (типовые значения для автосамосвала БелАЗ-548) и а1=-0,5 м/с

2 а =+0,5 м/с2 относительная погреш2 ность, обусловленная неравномерностью движения, составит

3М=- — -- — (О 5-(-0 5)) ° 100X 4 9Х.

98"4 2 м м, °

i " Э

В тоже время, если измерены значения ускорений à < и а, то истинное значение массы М движущегося объекта может быть найдено п,о измеренному М, с большей точностью

М

35 и

М

1t — (аг-a,f

gL

Отсюда с учетом коэффициента пре,образования К следует

40 час

М=К

« — (О -а,) (г 4 !

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.

При срабатывании путевого датчика 5 в вычислительный блок 10 заносится код, пропорциональный весу платформы 2. Путевой датчик 6 срабатывает при наезде объекта 1 своей

29 4 передней осью на грузоприемную плат= форму 2, и по его синалу в блок 10 с заданным периодом квантования заносятся коды, соответствующие 1, измеряемой датчиками 3 и 4.

В промежутках между приемом сигналов с силоизмерительных датчиков

3 и 4 вычислительный блок 10 обрабатывает информацию, поступающую с блока измерения ускорения 12 и определяет среднее значение ускорения за прошедшее время взвешивания.

При съезде передней оси движущегося объекта 1 с грузоприемной платформы 2 срабатывает путевой датчик 7 и в блоке 10 фиксируется среднее значение ускорения за время взвешивания передней оси. При въезде задней оси движущегося объекта 1 на груэоприемную платформу 2 вновь срабатывает путевой датчик 6 и начинается взвешивание задней оси. При съезде задней оси с грузоприемной платформы 2 срабатывает путевой датчик 7 и среднее значение ускорения за время взвешивания задней оси заносится в блок 10.

На этом заканчивается этап накопления информации, после чего начинается этап ее обработки.

Вначале любым из известных методов определяется значение сигнала 0, пропорциональное массе движущегося объекта М„, а затем вычисляется значение сигнала Vg из выражения

i и значение массы объекта с учетом заданного коэффициента преобразовак чм

Использование предлагаемого способа поосного взвешивания движущихся объектов по сравнению с прототипом позволяет повысить точность взвешивания за счет устранения составляющей погрешности, обусловленной неравномерностью движения объекта при взвешивании.

1137329

ВНЮШИ Заказ 10511/29 Тираж 703 Подписное

МФВЮ 6 ФФЮ

Фидивп ШШ "Патент", г.Уагород, уп.Проектная, 4