DE1079338B

DE1079338B - Device for measuring the axle pressure in vehicles

Info

Publication number: DE1079338B
Application number: DESCH19043A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Bachmann
Original assignee: Carl Schenck Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1955-11-16
Filing date: 1955-11-16
Publication date: 1960-04-07

Description

Einrichtung zur Messung des Achsdruckes bei Fahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung des Achsdruckes bei Fahrzeugen während der Fahrt mittels einer in der Fahrbahn eingebauten Brückenwaage.Device for measuring the axle pressure in vehicles The invention relates to a device for measuring the axle pressure in vehicles during the Travel using a weighbridge built into the roadway.

Solche Messungen sind wichtig, um die Beanspruchung der Fahrbahn durch schwer beladene Fahrzeuge zu ermitteln, vor allem aber auch um zu kontrollieren, ob die zulässigen Achsbelastungen, insbesondere bei Lastkraftwagen, nicht überschritten sind. Such measurements are important for the road surface stress to determine through heavily loaded vehicles, but above all to check whether the permissible axle loads, especially for trucks, are not exceeded are.

Beim Verwägen in der Bewegung müssen jedoch Vorkehrungen dagegen getroffen werden, daß keine falschen Gewichtsanzeigen erfolgen. Der Auffahrstoß eines Fahrzeuges, die Unebenheiten in der Fahrbahn, aber auch die Fahrzeugbeschleunigungen und Verzögerungen (Bremsen) beim Rollen über die Fahrbahn rufen am Fahrzeug und im Wägehebelwerk verschiedenartige Schwingungserscheinungen, die sich gegenseitig überlagern, hervor. Dazu gehörenVertikalschwingungen sowohl der Fahrzeugachsen als auch des Aufbaues und Schwingungen um die Längsachse sowie um die Querachse des Fahrzeuges. Bei Versuchen wurde festgestellt, daß die Schwingungen des Fahrzeugaufbaues eine Frequenz von etwa 2 bis 2,5 Hz besitzen, während Schwingungen der Fahrzeugachsen mit 12 Hz festgestellt wurden. Durch Überlagerung dieser Schwingungen entstehen unregelmäßige und uneineichbare Schwebungen in der Auswägeeinrichtung. Achsen und Aufbau eines Fahrzeugs schwingen nach Überfahren eines Hindernisses gegeneinander, so daß sich die hervorgerufenen Teilkräfte bis zu einem gewissen Anteil gegenseitig aufheben. Die Gesamtiast wird fehlerhaft angezeigt, die Fehlergröße ist dabei abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit. However, when weighing on the move, precautions must be taken against this be taken to ensure that no incorrect weight displays occur. The collision of a vehicle, the bumps in the roadway, but also the vehicle accelerations and delays (braking) when rolling across the road call on the vehicle and in the weighing lever system, different types of vibration phenomena, mutually exclusive overlay, emerge. This includes vertical vibrations of both the vehicle axles and also of the structure and vibrations around the longitudinal axis and around the transverse axis of the Vehicle. Tests have shown that the vibrations of the vehicle body have a frequency of about 2 to 2.5 Hz while the vehicle axles vibrate at 12 Hz. These vibrations are superimposed irregular and non-calibratable beats in the weighing device. Axes and The body of a vehicle vibrates against each other after driving over an obstacle, so that the partial forces produced are mutually exclusive to a certain extent lift. The total load is displayed incorrectly, the size of the error depends the vehicle speed.

Andere, das Wägeergebnis fälschende Störeinwirkungen rühren von der Art und Ausführung der Wägebrücke her. Sie sind besonders ausgeprägt bei den bisher bekannten und verwendeten Wägebrücken, die aus einem normalen rechteckigen Walzprofilrahmen mit Blechverkleidung oder Betonfüllung bestehen und in der Nähe der vier Ecken auf vier Lastaufnahmehebeln oder auf Kraftmeßdosen abgestützt sind. Die auftretenden waagerechten Kräfte werden durch entsprechende Stoßfänger bzw. Verspannungen aufgenommen. Dies ist besonders bei elektronischen Kraftmeßdosen wichtig, die nicht durch Seitenkräfte beansprucht werden dürfen. Von Nachteil ist bei diesen Brückenkonstruktionen, daß bei Auffahren einer Achse auf die Wägebrücke zuerst nur zwei Dosen mit der gesamten Kraft beaufschlagt werden, so daß alle vier Dosen je für eine Radlast ausgelegt werden müssen. Weiterhin treten beim Auffahren einer Fahrzeugachse auf die Brücke Schwingungen der Brücke um ihre Querachse auf, die - von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und anderen völlig unübersehbaren Einflüssen abhängen und nicht eingeeicht werden können. Verschiedenheiten in den Raddrücken sowie nicht symmetrisches Überfahren der Brücke können ferner Schwingungen der Brücke um die Längsachse hervorrufen. Das waagerechte Abspannen der Wägebrücke bringt die Gefahr mit sich, daß beim Überfahren der Brücke Resonanzerscheinungen auftreten können. Other interferences falsifying the weighing result are caused by the Type and design of the weighing platform. They are particularly pronounced with those so far known and used weighing platforms that consist of a normal rectangular rolled profile frame with sheet metal cladding or concrete filling and close to the four corners four lifting levers or are supported on load cells. The occurring horizontal forces are absorbed by appropriate bumpers or tension. This is particularly important with electronic load cells that are not subject to side forces may be claimed. The disadvantage of these bridge structures is that When an axis is driven onto the weighing platform, only two cans with the entire can at first Force are applied so that all four cans are each designed for a wheel load Need to become. Furthermore, step onto the bridge when driving onto a vehicle axle Oscillations of the bridge around its transverse axis, which - from the speed of the Vehicle and other completely unmistakable Depend on influences and not calibrated can be. Differences in wheel pressures as well as non-symmetrical overruns the bridge can also cause the bridge to oscillate about its longitudinal axis. The horizontal tensioning of the weighing platform brings with it the risk of being driven over resonance phenomena can occur in the bridge.

Es wurde ermittelt, daß bei Betonbrücken mit vier Abstützpunkten Schwingungsspitzen entstehen können, die das doppelte der statischen Last betragen. Die Schwingungen werden noch dadurch verstärkt, daß die Brücke selbst und auch eventuell eingebaute Pendelstützen als Federn wirken. It was found that concrete bridges with four support points Vibration peaks can arise that are twice the static load. The vibrations are reinforced by the fact that the bridge itself and also possibly built-in pendulum supports act as springs.

Es sind weiterhin Einrichtungen bekannt, bei denen die Wägebrücke quer zur Fahrtrichtung geteilt ist, wobei die beiden Teilbrücken mit ihren aneinanderstoßenden inneren Querkanten auf Auswägeeinrichtungen abgestützt sind und mit ihren entgegengesetzt dazu liegenden äußeren Querkanten auf festen Lagerungen aufliegen. Durch diese Einrichtungen werden die bereits aufgezeigten Nachteile anderer Einrichtungen weitgehend vermieden. Sie sind jedoch bei hohen Anforderungen an die Meßgenauigkeit und insbesondere zum Verwägen schnell laufender Fahrzeuge nicht geeignet, da bei ihnen die Drehachsen der Teilbrücken in einem vertikalen Abstand von der Fahrbahnoberfläche angeordnet sind und dadurch beim Auffahren des zu verwägenden Fahrzeuges auf die Teilbrücke durch den Auffahrtstoß ein Moment entsteht, das auf die Wägeeinrichtung einwirkt und das Meßergebnis verfälscht. There are also known facilities in which the weighing platform is divided transversely to the direction of travel, the two partial bridges with their abutting one another inner transverse edges are supported on weighing devices and with their opposite the outer transverse edges lying in addition rest on fixed bearings. Through these bodies the disadvantages of other facilities already mentioned are largely avoided. However, they are with high demands on the measurement accuracy and especially for Weighing fast-moving vehicles is not suitable, as their axes of rotation the partial bridges arranged at a vertical distance from the road surface and thereby when the vehicle to be weighed drives onto the partial bridge a moment is created by the drive-up impact, which acts on the weighing device and falsifies the measurement result.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung dieser zuletzt genannten Art und bezweckt, diesen Nachteil der bekannten Einrichtung zu vermeiden. The invention relates to a device of the latter mentioned Kind and aims to avoid this disadvantage of the known device.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Drehachsen der Teilbrücken in den Lagerungen in oder nahe der Fahrbahnebene liegen. Durch eine derartige Lagerung werden das Wägeergebnis verfälschende Kräfte oder Momente von der Meßeinrichtung ferngehalten.According to the invention this is achieved in that the The axes of rotation of the partial bridges in the bearings are in or near the roadway level. Due to such storage, the weighing result will be falsifying forces or Moments kept away from the measuring device.

Die Störkräfte durch Schwingungen des Fahrzeuges selbst werden nach der Erfindung im wesentlichen schon dadurch vermieden, daß die Fahrbahn eine größere Strecke vor der Meßstelle eben, gerade und übersichtlich gehalten und gegen Uberholungsmöglichkeit gesichert ist. The disruptive forces caused by vibrations of the vehicle itself are after the invention essentially already avoided in that the roadway has a larger The route in front of the measuring point is level, straight and clearly laid out and there is no possibility of overtaking is secured.

Die inneren Querkanten der beiden Teilwägebrücken nach der Erfindung können auf getrennten Auswägeeinrichtungen abgestützt sein, wobei deren Meßergebnisse in an sich bekannter Weise zu addieren sind. Vorteilhaft ist es jedoch, beide Teilbrücken an den inneren Querkanten auf eine gemeinsame Auswägeeinrichtung abzustützen, wobei die Teilbrücken an diesen Stellen miteinander gekoppelt sein können. The inner transverse edges of the two partial weighing platforms according to the invention can be supported on separate weighing devices, with their measurement results are to be added in a manner known per se. However, it is advantageous to have both partial bridges to be supported at the inner transverse edges on a common weighing device, wherein the partial bridges can be coupled to one another at these points.

Zur Bestimmung des Achsdruckes können alle bekannten Auswägeeinrichtungen angewandt werden, bevorzugt werden jedoch nach der Erfindung mit geringem Meßweg arbeitende, z. B. hydraulische, magnetische oder mit Widerstandsdehnungsmeßstreifen arbeitende Kraftmeßdosen. Man wird dabei vorzugsweise zwei Auswägeeinrichtungen vorsehen, die etwa im Abstand der Räder einer Fahrzeugachse an diesen Ouerkanten angebracht werden und auf die je die beiden Teilbrücken abgestützt sind. All known weighing devices can be used to determine the axle pressure are used, but are preferred according to the invention with a short measuring path working, e.g. B. hydraulic, magnetic or with resistance strain gauges working load cells. There are preferably two weighing devices provide that approximately at the distance of the wheels of a vehicle axle at these outer edges are attached and on each of the two partial bridges are supported.

Die Anordnung nach der Erfindung gestattet es, die gesamte Wägebrücke mit einer mit der Fahrbahn verbundenen, dünnen Fahrbahn decke zu überziehen, durch die auch der Mittelspalt überbrückt werden kann, so daß alle Stöße an den Spalten und die dadurch hervorgerufenen dynamischen Kräfte wegfallen und waagerechte Kräfte zum großen Teil von der Fahrbahndecke aufgenommen werden. The arrangement according to the invention allows the entire weighing platform to be covered with a thin pavement that is connected to the roadway which also the middle gap can be bridged, so that all joints at the gaps and the resulting dynamic forces disappear and horizontal forces to a large extent be absorbed by the road surface.

An den äußeren Querkanten werden die beiden Teilbrücken erfindungsgemäß auf je zwei an sich bekannten Schneidenlagern abgestützt. Es sind jedoch auch andere Lagerungsarten anwendbar, soweit sie keine das Wägeergebnis fälschenden Kräfte oder Momente übertragen. Wenn die Genauigkeitsanforderungen es zulassen, genügen elastische Bleche, die unter der eigentlichen Fahrbahndecke auf den Kanten der Waagengrube aufliegen, sich an den Stoßstellen auf die Auswägeeinrichtung abstützen und über der Wägegrube durch Leisten od. dgl. verstärkt sein können. At the outer transverse edges, the two partial bridges are according to the invention each supported on two known cutting edge bearings. However, there are others too Storage types can be used, provided they do not have any forces or falsify the weighing result Transferring moments. If the accuracy requirements allow, elastic ones are sufficient Sheets that are under the actual road surface on the edges of the weighing pit rest, support yourself at the joints on the weighing device and over the weighing pit by strips or the like. Can be reinforced.

Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Brückenanordnung liegt darin, daß die Achslast bei Aufkommen des Fahrzeugs auf die Brücke praktisch Null ist und dann langsam anwächst, bis in der Mitte der Brücke der Maximalwert erreicht ist. Die Brückenkonstruktion selbst sollte in Leichtbauausführung möglichst starr gewählt werden, denn dadurch erhalten die auftretenden Schwingungen gegenüber einer schweren Brücke nur vernachlässigbare geringe Amplituden. A major advantage of the bridge arrangement described is in that the axle load is practically zero when the vehicle hits the bridge and then grows slowly until the maximum value is reached in the middle of the bridge is. The bridge structure itself should be as rigid as possible in a lightweight design be chosen, because this gives the vibrations occurring compared to a heavy bridge only negligible low amplitudes.

Die Schwingungsdauer der erfindungsgemäßen Brückenanordnung ist ebenfalls kürzer als bei den bekannten Brücken. Ouerschwingungen werden überhaupt vermieden. Außerdem ist eine größere Brückenlänge möglich, da bei llerfahren durch Doppel achsen die zweite Achse bereits auf die Brücke aufkommen kann, wenn das erste Rad die Brücke noch nicht verlassen hat. Es tritt dabei zwischen den Doppelachsen kein Zurückschwingen auf Null ein, und trotzdem sind die durch jede Achse hervorgerufenen Lastspitzen meßbar. The period of oscillation of the bridge arrangement according to the invention is also shorter than the known bridges. Overshoots are avoided at all. In addition, a longer bridge length is possible because double axes are used when driving the second axle can already come up on the bridge when the first wheel crosses the bridge has not yet left. There is no swing back between the double axes to zero, and yet the load peaks caused by each axis are measurable.

Die Einrichtung nach der Erfindung kann bei entsprechender Anpassung der Anordnung auch für Achsdruckmessungen bei Schienenfahrzeugen angewendet werden. The device according to the invention can with appropriate adaptation the arrangement can also be used for axle pressure measurements in rail vehicles.

Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Unteransprüchen zu entnehmen. Further features of the invention can be found in the subclaims.

Die Erfindung ist an Hand der schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. The invention is based on the schematic drawing of an embodiment explained.

Das beispielsweise zu einem Kraftfahrzeug gehörende Rad 1 rollt auf der Fahrbahndecke 2 der Straße über die in eine Grube 3 eingelassene Achsdruckmeßeinrichtung nach der Erfindung. Die Einrichtung weist die beiden Teilwägebrücken 4 und 5 auf, die an den inneren Querkanten 6 und 7 miteinander gekoppelt sind und zusammen auf die auf einem Betonfundament 8 gelagerte Kraftmeßdose 9 drücken, die in diesem Beispiel nach dem Widerstandsdehnungsmeßstreifenprinzip arbeitet. Zur Koppelung weisen die beiden Teilwägebrücken Ausleger 17, 18 auf, die sich gegenseitig durch Rollen oder Walzen 19 abstützen und die - Last über die Kraftkoppel 9 auf die Kraftmeßdose 8 übertragen. An den äußeren Querkanten 10 und 11 jeder Teilbrücke ist je ein Ausleger 12 bzw. 13 angebracht, mit dem jede Teilbrücke 4 bzw. 5 auf einem Schneidenlager 14 bzw. 15 abgestützt ist. Die drei schmalen Zwischenfugen sind durch Bleche 16 abgedeckt, und über das Ganze ist die Fahrbahndecke 2 so gelegt, daß das Fahrzeug keinerlei Stößen ausgesetzt wird. Die auf der Kraftmeßdose9 angebrachten Widerstandsdehnungsmeßstreifen sind elektrisch in an sich bekannter Weise in einer Meßbrücke angeordnet, deren Diagonalspannung, wenn erforderlich nach Verstärkung, einer bekannten Anzeige- und/ oder Registriereinrichtung zugeführt wird. The wheel 1 belonging to a motor vehicle, for example, rolls up the road surface 2 of the road via the axle pressure measuring device embedded in a pit 3 according to the invention. The device has the two partial weighing platforms 4 and 5, which are coupled to one another at the inner transverse edges 6 and 7 and together press the load cell 9 mounted on a concrete foundation 8, which in this example works according to the resistance strain gauge principle. For coupling, the both partial weighing platforms boom 17, 18, which are mutually by rollers or Support rollers 19 and load the load via the force coupling 9 onto the load cell 8 transfer. At the outer transverse edges 10 and 11 of each partial bridge is a boom 12 or 13 attached, with which each partial bridge 4 or 5 on a cutting edge bearing 14 or 15 is supported. The three narrow intermediate joints are through sheets 16 covered, and over the whole of the road surface 2 is placed so that the vehicle is not exposed to any shocks. The resistance strain gauges attached to the load cell 9 are electrically arranged in a manner known per se in a measuring bridge, whose Diagonal voltage, if necessary after amplification, a known display and / or registration device is supplied.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for measuring the axle pressure of vehicles while driving by means of a weighbridge with a split across the direction of travel Weighing bridge in which the two partial bridges with their inner abutting Transverse edges are supported on weighing devices and with their opposite outer transverse edges lying in addition lie on fixed bearings, thereby marked, that the axes of rotation (14, 15) of the partial bridges (4, 5) in the bearings in or near lie on the road surface.

2. Device according to claim 1, characterized in that both Partial bridges (4, 5) on the inner transverse edges (6. 7) on separate weighing devices are supported, the measurement results are added in a known manner.

3. Device according to claim 1, characterized in that both Partial bridges (4, 5) on the inner transverse edges (6, 7) on a common weighing device (8) are supported.

4. Device according to claims 1 and 3, characterized in that that both partial bridges (4, 5) are coupled to one another at the inner transverse edges (6, 7) are.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that that both partial bridges (4, 5) on the inner transverse edges (6, 7) are known per se Load cells, e.g. B. hydraulic, magnetic or with resistance strain gauges working load cells, are supported.

6. Device according to claim 1 and according to claims 3 to 5, characterized in that both partial bridges (4, 5) on the inner transverse edges (6, 7) on two near the two ends these transverse edges attached, for both partial bridges (4, 5) common weighing devices (8) are supported.

7. Device according to one or more of claims 1 to 6, characterized characterized in that both partial bridges (4, 5) on the outer transverse edges (10, 11) are supported on two cutting edge bearings (14, 15) known per se.

8. Device for measuring the axle pressure of road vehicles according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that both Partial bridges (4, 5) with a thin road surface connected to the roadway (2) are overdrawn.

9. Device according to claim 8, characterized in that by the road surface (2) and the middle gap is bridged.

10: Device according to one or more of claims 1 to 9, characterized characterized in that the roadway is flat, straight for a greater distance in front of the measuring point and kept clear and secured against the possibility of overhaul.

Considered publications: German Patent Specifications No. 79 049, 590 880, 926 045; U.S. Patent No. 1494164.