Вес грузовика сконцентрирован в местах приложения нагрузки, где его шины соприкасаются с поверхностью моста.
Чтобы уменьшить давление в точках приложения нагрузки, конструкция моста должна распределять как можно больше нагрузки на соседние ребра. Поскольку конструкция с закрытыми ребрами лучше распределяет нагрузку между несколькими ребрами, она является более прочной и более долговечной.
Обратите внимание, как каждая конструкция реагирует, когда нагрузка концентрируется только над одним из ребер (деформации преувеличены для большей наглядности данного эффекта). В конструкции с открытыми ребрами (Рисунок 3) двутавровые балки, расположенные рядом с точкой приложения нагрузки, изогнуты. Поскольку нагрузка не передается по этим балкам по прямой линии, они несут меньшую долю нагрузки.
В конструкции с закрытыми ребрами (Рисунок 4) жесткость ребер при кручении не позволяет нагрузке их деформировать. В результате соседние ребра дают значительную поддержку, и нагрузка распределяется более равномерно.
Другим преимуществом конструкции с закрытыми ребрами является то, что такие ребра обладают сопротивлением продольному изгибу. На рисунке 5 показано открытое ребро под нагрузкой. Ребро балки может изгибаться вправо или влево, вызывая повреждение ребра. Для защиты ребра от деформации необходимо добавить ему элементы жесткости.
На рисунке 6 показана одна сторона закрытого ребра и направление, в котором оно всегда будет изгибаться. На рисунке 7 изображено закрытое ребро трапецеидальной конструкции. Поскольку каждая сторона будет изгибаться вовнутрь ребра, обе эти силы будут противодействовать друг другу. Плоская секция, соединяющая две стороны, передает нагрузку с одной стороны на другую, устраняя возможность изгиба ребра.
А что, если закрытые ребра были бы квадратными (Рисунок 8), а не трапецеидальными? Как и в конструкции с двутавровыми балками, стороны могут изгибаться в обоих направлениях. Плоское дно ребра хуже, поскольку обе стороны могут изгибаться в одном направлении, что приведет к разрушению ребра.
Сложно определить реальную прочность структуры ортотропного моста. Расчетная прочность обычно составляет лишь долю реальной прочности. Испытания показали, что реальная прочность конструкции с открытыми ребрами в 10,3 раза превышает расчетную. Аналогичное испытание конструкции с закрытыми ребрами не было завершено, поскольку испытательное оборудование сломалось при прочности в 42 раза выше расчетной
Конструкция стальной платформы с закрытыми ортотропными ребрами обладает несколькими дополнительными преимуществами. Три из них позволяют увеличить срок службы весов за счет уменьшения усталости металла и внутренней коррозии.
Конструкция с закрытыми ребрами уменьшает усталость металла, поскольку на участках моста, подверженных наибольшему напряжению, отсутствуют сварные швы. Сварные швы располагаются как можно ближе к нейтральной оси. Что такое нейтральная ось? Когда транспортное средство заезжает на весы, соответствующий элемент конструкции весов изгибается
Его верхняя поверхность сдавливается (подвергается сжатию), а нижняя поверхность растягивается (подвергается растяжению). Степень сжатия уменьшается в направлении вниз от верхней поверхности, а в направлении вверх от нижней поверхности уменьшается степень растяжения.
В некоторой точке возле центра структуры уровень напряжения будет равен нулю (нет ни сжатия, ни растяжения).
Эта точка и называется нейтральной осью. Положение нейтральной оси будет меняться в зависимости от геометрии модуля.
В конструкции с закрытыми ребрами нейтральная ось расположена ближе к верхней поверхности платформы (Рисунки 9 и 10). Наибольшее напряжение будет на самой удаленной от нейтральной оси поверхности, в данном случае на дне ребра. Сварные швы располагаются в области низкого напряжения, где ребра соединяются с низом платформы, вблизи нейтральной оси и далеко от дна ребра. Сама конструкция также уменьшает усталость металла благодаря сварке ребер и весовой платформы непрерывным швом. В начале или в конце сварного шва наблюдается увеличение локальных напряжений и потенциала повреждения
Конструкция с закрытыми ребрами помогает продлить срок службы весов, снижая вероятность возникновения внутренней коррозии. Каждое ребро полностью герметично, что не допускает попадания внутрь влаги. Если в процессе производства небольшое количество влаги оказалось внутри герметично закрытого ребра, то оно прореагирует с металлом с образованием оксида железа (ржавчины), и процесс ржавления немедленно остановится. Поскольку влага больше не может проникнуть внутрь, ржавление весов изнутри невозможно.
Весовая компания Тензосила вложила немало времени и средств в разработку и производство лучших в отрасли весов для транспортных средств.
Технические характеристики весов ВЕСТА-80
№ |
НАИМЕНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ |
ЗНАЧЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ |
1. |
РЕЖИМ РАБОТЫ: |
|
1.1. |
Рабочий диапазон температур, С:
— для грузоприемной платформы
— для весового терминала |
— 30 ….+40
-30…+35 |
1.2. |
Наибольшая нагрузка на ось, т |
15 |
1.3. |
Наибольшая скорость заезда и движения по грузоприемной платформе, км/ч |
Не более 5 км/ч |
1.4. |
Среднее число автомобилей, взвешиваемых за сутки, шт. |
Не более 100 |
1.5. |
Расстояние от весов до операторской, м |
Не более 50 м |
1.6. |
Программные функции терминала. |
Обеспечение связи с ПК через СОМ-порт
RS232 |
2. |
ОПИСАНИЕ ВЕСОВ: |
|
2.1. |
Максимальная нагрузка, т |
80 |
2.2. |
Требуемая дискретность отсчета или цена поверочного деления при эксплуатации, кг:
— до 60т
— от 60 до 80т |
20
50 |
2.3. |
Габаритные размеры грузоприемной платформы, м |
18×3 |
2.4. |
Электрическое питание — от сети переменного тока с параметрами:
— напряжение, В
— частота, Гц |
187… 242
49… 51 |
2.5. |
Потребляемая мощность, не более, ВА |
5 |
2.6. |
Средний срок службы по ГОСТ 53228, не менее, лет |
8 |