本文通過對不同路面情況下安裝的單軸載荷和軸組載荷的動態(tài)車輛地磅的受力分析，驗(yàn)證了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對動態(tài)車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態(tài)車輛地磅存在車型差異的原因。

在BG/T21296《動態(tài)公路車輛自動衡器》的附錄B中對動態(tài)車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1%。為了最大限度的減少行進(jìn)車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(nèi)，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(qū)域，引道的縱向和橫向的水平傾斜度允差為6mm。在歐洲標(biāo)準(zhǔn)cost323中對坡度做了如下規(guī)定：縱向坡度小于1%（1類站點(diǎn)）或小于2%（其他站點(diǎn)類）；橫向坡度小于3%。國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和國外標(biāo)準(zhǔn)均對動態(tài)車輛地磅提出了如此高的要求，如果路面超出了標(biāo)準(zhǔn)的要求會產(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量受力分析

當(dāng)秤體安裝在水平路面上時，利用一輛兩軸車進(jìn)行受力分析如圖1所示。車輛前軸受到垂直于秤體的作用力N1，車輛的重心為點(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，由此得到前軸的稱量重量為N1=G*b/(a+b)。同理，在水平情況下，后軸的稱量重量為N2=G*a/(a+b),整車重量為W=N1+N2=G，因此，在水平路面上安裝的秤體能夠獲取車輛的約定真值。

二、 在有坡度的路面上隨坡安裝時秤體稱量受力分析

先考慮理想情況下，當(dāng)秤體安裝在如圖2所示的坡度為a的路面上（整個路面的坡度一致）時，車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，由此得到前軸的稱量重量為N1=G*cosa*b/(a*b).當(dāng)車輛后軸運(yùn)動到秤體上時，假設(shè)路面狀況相同，如圖3所示

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

（二）稱量區(qū)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(xiàn)實(shí)中，坡度往往呈現(xiàn)出不一致的情況。如圖4所示。

其中，1為車輛軸距。通過此公式可以知道，當(dāng)秤體安裝在稱量區(qū)域坡度不一致的坡面上時（即坡面偏移角不為0），整車重量不僅與坡面的固有坡度α有關(guān)，也與車輛軸距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，帶入公式計算出稱量重量w1=4924kg；一輛軸距為10米，a為6米，b為4米，重量為5t的兩軸車其稱量重量相差了1.9%。

 因此，當(dāng)不同車輛通過安裝秤體時，就會出現(xiàn)相應(yīng)的不同車型之間差異；并且即使同一車型不同軸距的車輛也存在車型差異。

三、 秤體相對于兩端路面的安裝高度對于秤體秤體稱量的影響分析

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

四、 結(jié)束語

在以上的分析中，動態(tài)車輛地磅的稱量結(jié)果與車輛的軸距息息相關(guān)，這也就解釋了為什么在很多動態(tài)車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，以上動態(tài)車輛地磅的稱量情況還會因車輛是否驅(qū)動而產(chǎn)生受力的變化以及稱量不準(zhǔn)確，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對路面的要求還是非?？茖W(xué)的。因此，為保證稱量的準(zhǔn)確性，動態(tài)車輛地磅應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)的要求安裝在水平或接近水平的路面上。