Автомобильные весы, предназначенные для контроля давления, производимого на дорожное покрытие, и распределения нагрузок на оси и отдельные колёса, проектируются и изготавливаются давно. Необходимость такого контроля вызвана тем, что распределение нагрузок на оси большегрузных автомобилей сильно влияет не только на их управляемость, но и на износ дорожных покрытий и сооружений. Кроме того, в ряде случаев для правильной эксплуатации транспорта, дорог и дорожных сооружений нужен учет грузопотока, проходящего по данному участку дороги, и необходимо определить количество транспортных единиц, их массу и скорость, интенсивность движения.
Конструкция и принцип действия автомобильных весов для взвешивания в движении
С этой целью в полотно дороги встраиваются грузоприёмное устройство дорожных весов и специальные путевые сигнализаторы. Информация с измерительных преобразователей и путевых сигнализаторов поступает во вторичную аппаратуру автомобильных весов (в настоящее время персональный компьютер, микрокомпьютер или контроллер), где производится вычисление нагрузки на каждую ось, скорость и направление движения автомобиля.
Например, в середине XX века в США фирмой Vehicle-weighing system были запатентованы платформенные тензометрические автомобильные весы для взвешивания автомобилей на ходу со скоростью до 110 км/ч. Грузоприемное устройство автовесов устанавливалось в полотно дороги и состояло из:
- литого корпуса коробчатой формы,
- двух грузоприемных платформ,
- восьми тензорезисторных преобразователей, на которые опираются платформы.
Тонкая металлическая мембрана, соединяющая платформы между собой и с корпусом, ограничивает перемещение платформ в горизонтальной плоскости. Защитная рамка охватывает устройство со всех сторон и установлена на уровне дорожного полотна. Полости заполнены упругим резиновым уплотнителем, который предотвращает попадание влаги и твёрдых частиц в корпус весов. Основания имеют выступы, обеспечивающие достаточную жёсткость. Боковые силы, возникающие при качении колёс по платформе, воспринимаются мембраной. Для обеспечения достаточной жёсткости в боковых направлениях и гибкости в вертикальном направлении мембрану изготовляют из листов высокопрочного алюминия толщиной 0,5-1 мм.
В связи с тем, что требуемая точность измерения невысока и распределение нагрузки на левые и правые колеса примерно одинаково, автомобильные весы встраиваются в дорожное полотно так, что автомобиль хотя бы одной стороной проезжал по платформе. Обычно они встраиваются в полотно дороги попарно, так что одни воспринимают нагрузку от левых, а вторые от правых колес машины. Ширина грузоприёмной платформы примерно в 2 раза больше ширины сдвоенного комплекта шин.