Весы вагонные по способу взвешивания

Железнодорожные весы: особенности, размещение и монтаж

Для правильной эксплуатации подвижного состава, организации движения и для коммерческих расчетов большое значение имеет учет перевозимых по железной дороге грузов. Также он важен в металлургии, где вес доставляемого прямо к доменным и мартеновским печам в железнодорожных вагонетках сырья играет значимую роль в технологическом процессе, и для внутризаводского транспорта. Чтобы обеспечить такой учет, и нужны железнодорожные весы.

Классификация железнодорожных весов

С помощью железнодорожных весов взвешиваются порожние и груженые вагоны, а следовательно, как разность этих величин определяется и масса перевозимого груза.

Первые весы для взвешивания вагонов были механические, в том числе рычажные, основанные на механизме балансировки. Затем появились электромеханические устройства, преобразующие механическое воздействие силы тяжести в электрический сигнал. К этой разновидности весов относятся и тензометрические весы.

Сегодня с помощью железнодорожных весов можно взвешивать вагоны, отдельно стоящие в статике и в движении без расцепления состава, то есть в динамике. Автоматика современных взвешивающих устройств распознает локомотивы, идентифицирует тип вагона, определяет неравномерность его загрузки и направление движения.

Весы вагонные железнодорожные бывают фундаментные и бесфундаментные, для взвешивания в статике и динамике.

Статическое взвешивание

Со статического взвешивания начинались железнодорожные весы. Взвешивание железнодорожного состава в статике происходит очень медленно. Состав расцепляется, и вагоны один за другим подаются на весы, взвешиваются с остановкой на платформе, их масса фиксируется, затем состав формируется и отправляется. Дорога и владельцы грузов несут колоссальные потери из-за простоев.

Эта проблема встала особенно остро с развитием сети железных дорог и увеличением грузопотоков. Ее попытались решить с помощью тех же статических весов, по которым железнодорожный состав перемещался очень медленно, со скоростью 3 км/ч. Была даже разработана специальная сигнальная система, которая помогала машинисту эту скорость выдерживать. Время простоев немного сократилось, но процесс взвешивания при этом был достаточно сложным, а погрешность — высокой, более 1 %.

Динамическое взвешивание

Для взвешивания движущегося состава используются автоматические железнодорожные весы. Взвешивание в динамике, надо сказать, направление весоизмерения перспективное, и не только на железной дороге.

Процесс заключается в определении за доли секунды массы вагона, проходящего по грузоподъемной платформе, ее регистрации и передаче на управляющий компьютер или автоматизированную систему управления перевозками.

В процессе взвешивания определяются типы вагонов, так как при поосном взвешивании важна масса осей каждого вагона, и правильность загрузки, распознаются локомотивы, поскольку они не взвешиваются.

Распознавание подвижного состава основано на определении их межосевых и межбазовых расстояний.

Наиболее уязвимым узлом в системе взвешивания являются путевые сигнализаторы, выдающие сигнал в момент прохождения над ними реборды колеса или оси вагона. К надежности этих устройств предъявляются очень высокие требования, а работают они в тяжелых условиях, как эксплуатационных, так и климатических.

Грузоприемная платформа

Железнодорожные весы для взвешивания вагонов отличаются многообразием конструктивных решений, но общим для них является наличие одной или нескольких грузоприемных платформ. По ним проходит вагон при взвешивании, и вертикальные силы, которые на них действуют, передаются на преобразователи.

При прокатывании вагона действуют на платформу не только вертикальные силы, но и продольные, которые создают определенные погрешности при взвешивании. Чтобы уменьшить их влияние, в состав грузоприемной платформы входят различные механические и электронные устройства. Это могут быть ограничительные упоры, растягивающие струнки, переходные мостики; силоизмерительные преобразователи, преобразующие силу в определенный электрический сигнал; путевые управляющие устройства.

Электронные приборы, управляющие процессом взвешивания, обрабатывают сигнал с преобразователя и выдают результат на компьютер и для визуального отсчета на табло. Компьютер с помощью специального программного обеспечения обрабатывает результаты взвешивания и формирует отчет.

Типы грузоприемных устройств

Весы вагонные железнодорожные содержат и механические весоизмерительные устройства. Они бывают двух типов:

— старые добрые рычажные устройства, в которых через суммирующие рычаги нагрузка воспринимается одним силоизмерителем;

— безрычажные устройства с четырьмя и более силоизмерителями, на которых располагается грузоприёмная платформа.

Рычажные – надежны, стабильны, достаточно просто регулируются по методике для всех видов рычажных весов. Но крупногабаритные рычаги, во-первых, изготавливаются по специальной технологии только на предприятиях с высоким уровнем производства. А во-вторых, для их работы нужен дорогостоящий специальный фундамент.

Безрычажные устройства в конструктивном исполнении просты. Их можно изготовить в небольших мастерских, да и фундамент может быть значительно меньше.

Силоизмерители железнодорожных весов

Сегодня вагонные железнодорожные весы динамические изготавливаются с тензорезисторными или вибрационно-частотными преобразователями в качестве силоизмерителей.

Вибрационно-частотные преобразователи с простотой линий связи и обработки выходных сигналов, помехоустойчивостью, отсутствием потерь информации, которое исключает дополнительные погрешности, предпочтительны в весах с рычажным устройством. Объем вторичной аппаратуры при этом такой же, как при использовании тензорезисторов. Он значительно возрастает, если эти преобразователи используются в весах с безрычажным грузоприемным устройством, так как их нужно устанавливать четыре или больше и их сигналы проходят автономно по разным каналам, а отдельно полученные характеристики суммируются.

С тензорезисторами силоизмерительные преобразователи соединяются параллельно или последовательно, а обрабатывается один общий сигнал.

Все устройства монтируются в приямке фундамента, на котором располагаются железнодорожные весы. На бетонное же основание укладываются и рельсы подводящих путей, чтобы снизить вертикальные колебания состава в зоне взвешивания. В специальном помещении рядом с грузоприемной платформой устанавливают вторичную электронную аппаратуру и компьютер.

Точность взвешивания

Весы железнодорожные для взвешивания грузовых вагонов должны обеспечивать точность взвешивания, соответствующую установленным нормам, которых на сегодня существует четыре: 0,1; 0,2; 0,5 и 1 % от массы груза.

При статическом взвешивании на рычажных весах выполняются только две последние нормы точности. При взвешивании в динамике на погрешность устройства накладывается влияние автосцепки, ускорения, способа взвешивания.

Практика показала, что норма точности 1 % обеспечивается для массы груза в каждом вагоне состава, 0,5 % — для движущихся по инерции расцепленных вагонов и суммарной массы состава, 0,1 % — если в составе сцеплены не более 20 вагонов.

Способы взвешивания на железнодорожных весах

Вагонные железнодорожные весы динамические различаются по способу взвешивания. Его выбирают исходя из нескольких условий:

— необходимая точность взвешивания и связанная с ней максимальная скорость движения состава;

— капитальные затраты на установку весоизмерительной системы.

Повагонное взвешивание выполняется на длинной платформе, на которой помещается весь вагон. Такой способ удобен в тех случаях, когда весь подвижной состав состоит из одинаковых вагонов.

При потележечном взвешивании отдельно взвешивается каждая тележка вагона, их массы запоминаются и суммируются измерительным устройством, а итог вносится в компьютер.

При поосном взвешивании взвешиваются и суммируются массы всех осей с выведением итога на табло и передачей в компьютер.

Преимущества и недостатки способов

Все способы взвешивания имеют свои преимущества и недостатки. Повагонный метод самый точный, но платформа должна быть длинной, и можно взвешивать только состав, сцепленный из вагонов одного типа, точнее одинаковой длины. Нагрузка при этом методе измеряется в пределах от 80 до 160 тонн.

Потележечное взвешивание на одних весах возможно для большинства типов вагонов, но и для этого способа нужна достаточно длинная платформа. Нагрузка на железнодорожные весы при этом меняется в диапазоне от 40 тонн, если взвешивается четырехосный вагон, до 80 тонн, если вагон восьмиосный.

Для поосного метода взвешивания нужна небольшая платформа. Поскольку расстояние между осями вагонов различных типов одинаково, то и взвешивать на одних весах можно весь парк. Максимальная нагрузка в этом случае составляет 20 тонн.

Минусом поосного взвешивания является высокая вероятность перераспределения нагрузки на оси. Снизить влияние этого фактора на достоверность и точность измерений можно, выбирая более жесткие пути и более тщательно укладывая их. В таком случае поосное взвешивание оказывается наиболее выгодным как по затратам на установку, так и по обслуживанию разных типов вагонов.

Установка железнодорожных весов

Способ монтажа вагонных весов зависит от их типа. Например, существуют портативные железнодорожные весы (фото см. ниже), которые устанавливаются с внутренней стороны между рельсами и взвешивают последовательно каждую ось.

Весы могут устанавливаться на фундаменте и без него. В разных типах весов тензометрические датчики могут встраиваться в рельсы, в шпалы или между ними.

Выбрав тип весов, нужно определиться с местом их установки. Во-первых, пользоваться устройством должно быть удобно. Во-вторых, уклон может быть не более 1:2000, а прямолинейный участок – не менее трех длин вагона (специалисты советуют по 15 метров с обеих сторон взвешиваемого вагона).

Перед монтажом нужно выяснить, насколько близко к поверхности подходят грунтовые воды и есть ли в этой зоне подземные инженерные сети, не собирается ли в ней дождевая и талая вода.

Инструкция изготовителя содержит достаточно подробные инструкции по монтажу, включая чертеж бетонного основания и необходимые закладные элементы для фундаментной установки весов.

При монтаже должны быть выдержаны зазоры между рельсами грузоприемника и основными.

Согласно ГОСТ Р 53228-2008 поверка железнодорожных весов для определения погрешности измерений должна производиться ежегодно.

Ремонт железнодорожных весов

При длительной или неправильной эксплуатации вагонных весов могут возникать механические поломки элементов конструкции, неисправности в электрической цепи или сбои в работе программного обеспечения.

Для устранения этих проблем нужны разные специалисты, поэтому приобретать измерительное оборудование лучше в специализированных компаниях, имеющих лицензию на ремонт весов, которые в дальнейшем могут осуществлять ремонтные работы, замену вышедших из строя деталей и узлов и поверку.

Подводя итоги, можно сказать, что нужно выбирать железнодорожные весы, во-первых, по требуемой точности; во-вторых, по условиям эксплуатации; в-третьих, по финансовым возможностям. И столь же придирчиво следует выбирать компанию, в которой это оборудование будет покупаться. Низкая стартовая стоимость может привести к серьезным проблемам в эксплуатации и обслуживании весов, которые в конечном итоге повлекут за собой дополнительные затраты.

Условия эксплуатации – это не только количество перевозимых грузов в сутки. Это и наличие электричества, ведь оно есть не во всех регионах, а тензометрические датчики без него работать не могут. В низких температурах районов Крайнего Севера лучше и точнее работают механические силоизмерительные датчики.

Источник

Железнодорожные весы

Здравствуйте! Учет грузов с помощью железнодорожных весов, имеет немаловажное значение не только для организаций, занимающихся перевозкой, но и для коммерческих структур. Это упрощает расчеты и позволяет следить за передвижением грузов по железнодорожным путям. В частности, такой учет очень важен и просто необходим для учета расхода угля на источнике теплоснабжения.

Электронные железнодорожные весы для вагонов – это целый комплекс измерений веса. Состоит он из платформы, которая и является аналогом весов. В нее встроен тензодатчик, а вот управляющее электронное устройство расположено непосредственно на пульте оператора.

В связи с тем, что современное производство стало причиной увеличения грузопотока, появилась новая задача по упрощению контроля взвешивания, то есть ее автоматизация.

Системы по учету товарно-материальных запасов можно разделить на два основных вида по типу взвешивания:

— статические железнодорожные весы;

— железнодорожные весы взвешивание в динамике.

Все зависит от того, какой подход нужен на том или ином производстве.

Обычно взвешивание вагона происходит на платформе размером до 6,5м. При этом производят расчет, взвешенных отдельно, передней и задней части вагона. Итоговая масса определяется суммой этих величин. Такой способ применяют не очень крупные компании, а вот для больших объемов использую многоплатформенные железнодорожные весы. Такая система позволяет взвешивать вагоны как статически, так и динамически.

Несмотря на особенности конструкции весов, в их основе лежат два основных элемента: непосредственно прибор для измерения веса и платформа приема грузов. При этом количество платформ может быть разным. Каждая из них стоит на четырех датчиках, измеряющих силу типа тензометра. Принимает данные с этих датчиков весоизмерительный прибор.

Платформа с одной секцией

Применение таких платформ крайне распространено из-за простоты своей конструкции. Взвешивание происходит в два этапа. При этом каждая вагонная тележка проходит отдельное взвешивание. При этом величина платформы по длине чуть больше длины тележки. Такие весы вагонные железнодорожные имеют предел массы взвешиваемой конструкции сто тонн. Кроме того, такое потележечное взвешивание можно производить при движении состава.

Двухсекционная платформа

При таком типе взвешивание делить вагон на тележки не придется, измерение массы происходит в один прием. Длина такой платформы будет сопоставима уже с длинной вагона. Повышается масса взвешиваемого груза со ста до двухсот пятидесяти тонн. Такой способ очень распространен. Такое повагонное взвешивание можно проводить в статическом состоянии, при этом расцепка может быть осуществлена, а, может, и нет. Весы железнодорожные для взвешивания грузовых вагонов с двусекционной платформой имеют высокую точность.

Существует у них и недостаток, это стоимость монтажа фундамента под платформу. Цена может доходить до размера цены самого оборудования. Но потраченные деньги не уйдут понапрасну, ведь они будут пущены на обустройство очень точного модифицированного оборудования взвешивания железнодорожных грузов.

Трехсекционная платформа

Этот тип измерения сочетает в себе два предыдущих. Взвешивание на трехсекционной платформе позволяет проводит как повагонное, так и потележечное взвешивание одновременно. При этом точность измерений будет очень высока. Позволяют такие железнодорожные весы взвешивание как в движении, так и в покое. Такие универсальные весы будут иметь высокую стоимость.

Методы взвешивания вагонов

Наибольшая точность измерений будет достигнута на платформах двух и трех секционных при статическом положении с полной отцепкой вагона. Но такой процесс очень трудоемок и займет много времени. Быстро можно взвесить вагон потележечным методом, но с потерей точности метрологических параметров. Получить массу всего железнодорожного состава можно за несколько минут и скорость обработки данных не зависит от длины эшелона.

Процесс происходит таким образом: весь состав движется с определенной скоростью, на весы вагонные железнодорожные поступают данные от датчиков силоизмерительных приборов, установленных в платформе. Далее, полученные данные суммируются и вычитают из них массу вагонов и локомотива.

Поосное взвешивание

Наряду с потележечным взвешиванием, существуют железнодорожные весы для взвешивания вагонов по осям, при котором измерительный прибор устанавливают непосредственно на рельс. Такое оборудование позволяет не только вычислить массу груза, но и произвести расчет нагрузки на ось вагона.

Автомобильные весы

В основном применяют при учете грузов на добывающих предприятиях и в карьерах. Они призваны организовать процесс, и обеспечить легкость подсчета добытого материала. Работают они в основном со статическими грузами. При большом потоке машин с грузами применение таких весов становиться невозможным. Поэтому перед инженерами стояла первостепенная задача, нормализовать процесс измерения грузов и сделать его выгодным по времени.

Взвешивание в динамике

Вагонные железнодорожные весы динамические. Процесс, взвешивания на железной дороге заключается в том, что состав не прекращает своего движения на время измерения. Проходит он по специальной платформе, воздействуя при этом на датчики, находящиеся в ней. Время этого воздействия занимает не более нескольких секунд, этого достаточно, чтобы передать данные на пульт управления. Это устройство является автоматическим, данные с него заносятся в компьютер и уже там производятся необходимые вычисления. При этом обязательно учитывается конструкция вагона, а именно его масса в зависимости от модели.

Взвешивание в статике

Железнодорожные весы для измерения массы грузов в статическом положении позволяют:

— взвешивать нагруженные и пустые вагоны;

— регистрировать данные в базе данные о весе вагона брутто и нетто, а также структурировать информацию и выводить на экран протокол взвешивания;

— хранить информацию о произведенных замерах, для любого технологического процесса;

— подключаться к другим автоматическим системам управления на предприятии;

— проводить тестирование и иные необходимые функции.

Определение типа вагона

Такой важной задачей в процессе взвешивания железнодорожными весами, является определение типа вагонов. Это нужно, чтобы процесс проходил правильно и быстро по времени. Специальная программа, зная тип вагона, вычитает его из определения массы, а так же позволяет совсем не учитывать локомотивы, не подлежащие взвешиванию. Определяют тип вагона по расстояниям между его осями и базами. Создать распознаватель вагонов несложно. Трудности могут быть с путевым сигнализатором. Таки приборы работают в крайне суровых условиях и требуют повышенного внимания к своей прочности, надежности и точности измерений.

Механизм грузоподъемного устройства

Для динамических весов очень важно правильно подобрать механизм, который способен понимать груз. Такие устройства можно разделить на два вида:

Разница в них в количестве силоизмерительных приборов на платформе.

Рычажный механизм имеет свои преимущества. Он обладает большой надежностью и стабильностью, прост в регулировке. Минусом может служить сложность в производстве очень громоздких и тяжелых рычагов. Это может быть сделано только на крупных, специализированных предприятиях. Заниматься изготовлением мелкого производства таких рычагов не выгодно. Кроме самих рычагов большие расходы потребуются на установку платформы.

Безрычажные механизмы также обладают рядом преимуществ. Устройство фундамента потребует меньших затрат, изготовить конструкцию такого механизма можно на небольшом заводе.

Для взвешивания вагонов в движении, возможно, с применением в платформах весов силоизмерительных приборов двух разных видов:

— вибрационно-частотные преобразователи (ВЧП).

Если применяется механизм рычажного действия, то целесообразно установить именно ВЧП. Такой измерительный прибор имеет ряд преимуществ: простота связи, высокая помехоустойчивость, несложная обработка сигналов на выходе, нет потерь передачи данных.

Точность взвешивания

В своем устройстве железнодорожные весы должны отвечать главному требованию — точности. Как и все приборы измерения, они должны обладать низкой погрешностью и соответствовать установленным требованиям. Нормы точности зависят от величины груза и подразделяются на четыре группы: 0,1; 0,2; 0,5 и 1%. Чем выше масса груза, тем больше процент погрешности может быть установлен.

Когда происходит взвешивание рычажными весами с нормами точности 0,5 и 1 процент сложностей процесс не вызывает. Даже если такие весы имеют класс точности 0,1, обеспечить такую погрешность очень сложно, ведь грузы приходиться измерять вместе с тарой, а она может достигать до четверти массы самого груза.

К взвешиванию на автоматических весах, кроме основных погрешностей, приплюсовывают неточности от способа взвешивания, ускорения, зависимость от сцепки. Все это влияет на окончательный результат.

Практика показывает, что норма точности в 0,1% может быть обеспечена только для суммарной массы не более 20 вагонов. 0,5% — применяется для массы всего состава и вагонов расцепленных и движущихся по инерции. Если брать каждый груз вагона в отдельности, то это 1% погрешности.

Разница в способах взвешивания

Повагонный способ можно считать наиболее точным с самой малой погрешностью. Вызывать ее может то, что на платформе весов, распределение массы может происходить на разные оси или тележки. Недостатком служить то, что взвешивать таким методом, можно только вагоны одного вида, из-за небольшой величины платформы. Вагоны с другими габаритами просто не подойдут по габаритам. Для распознавания марки вагона имеют железнодорожные весы фото распознаватель, который считывает информацию с таблички на вагоне.

С недостатками повагонного метода, справляется потележечный. Такой способ позволяет взвешивать любые типы вагонов из-за наличия большой платформы (длина ее может достигать 8 метров). Это и большой недостаток таких весов.

С задачей измерения веса любых вагонов справляется поосный метод. Из-за небольшой величины платформы, которая подходит любым расстояниям между осями вагонов.

Ремонт железнодорожных весов

Как и любая точная аппаратура, весы на железной дороге могут выйти из строя. Их ремонтом должны заниматься подготовленные специалисты, если такие не имеются в штате организации, то можно прибегнуть к компаниям, которые на этом деле специализируются. Ведь для ремонта могут понадобиться определенные инструменты.

Поверка железнодорожных весов должна осуществляться в сроки установленные в паспорте оборудования. Может быть произведена внеплановая поверка, если обнаружен какой-то дефект или неисправность. Осуществляться поверка, может, как силами самой организации, так и с привлечением сторонних мастеров.

Источник