Історія створення вагонних ваг налічує понад 100 років. Оскільки переміщувані по рейках вагони, мали свою специфіку, то для їх зважування конструкторами та інженерами був створений цілий ряд різноманітних, і вельми цікавих технічних рішень для вагонних ваг.
Жоден інший тип ваг не має такої великої кількості різних принципів дії. Це і механічні (важільні), і гідравлічні, і пневматичні, і електромеханічні (гібридні), і тензометричні, і оптичні вагонні ваги.
Однак, найбільшого поширення набули тензометричні ваги, а саме, три основних типи - Ваги платформні, ваги «датчик-шпала» і ваги «датчик-рейка».
Вагонних платформні
Платформні або мостові тензометричні вагонні ваги - це прямі «спадкоємці» механічних ваг. Конструкція ваг, грубо кажучи, являє собою тензометричні датчики, на які встановлюється грузоприемная платформа - «міст». (Малюнок 1).
Малюнок 1. Платформні ваги
Для забезпечення точності в широкому температурному діапазоні в таких вагонних вагах застосовуються датчики зі сферичними опорними поверхнями, завдяки яким забезпечується «самоцентрування» вантажоприймальної платформи. Платформні (мостові) вагонні ваги застосовуються при статичному зважуванні вагонів, зважуванні вагонів в русі на швидкості до 15 км / год, або в режимі універсальних вагонних ваг, тобто зважуванні, як в статиці, так і в динаміці.
Вагонних «датчик-шпала»
Перші конструкторські розробки таких ваг з'явилися ще в 60-х роках 20 століття, проте широке застосування знайшли лише порівняно недавно - на початку 21 століття. (Малюнок 2)
Малюнок 2. Ваги «датчик-шпала»
Ваги «датчик-шпала» представляють собою пристрій зважування, яке не має вантажоприймальної платформи. На спеціальні вагові опори встановлюються рейки, що здешевлює всю ваговимірювальних конструкцію. Такі ваги застосовуються для зважування в русі на швидкості проходження до 60 км / год, однак, така конструкція з успіхом застосовується, також, для зважування вагонів в статиці.
Вагонних «датчик-рейка»
Ваги «датчик-рейка» представляють собою переобладнаний в двухопорний датчик сили ділянку залізничної рейки. Такі ваги були сконструйовані співробітником компанії Weightronix - Джеком Калдікоттом (Jack Caldicott) і встановлені на мідних копальнях Чилі (Малюнок 3).
Малюнок 3. Ваги «датчик-рейка»
В основному, ваги «датчик-рейка» застосовуються для зважування в русі на швидкості до 60 км / год. Для статичного зважування застосування таких ваг вельми проблематично, тому що "Вагові ділянки" рейки дуже короткі, а встановити колеса вагонів над ними складно, тим більше, що різні моделі вагонів можуть мати різну колісну базу і кількість осей.
Також, при виборі вагонних ваг, слід звернути увагу і на деякі інші моменти:
У Російських реаліях, основна маса залізничних шляхів пролягає по заболочених ділянках. Саме тому фундамент є абсолютно необхідною умовою для надійної і точної роботи ваг.Платформні ваги, для статичного зважування, є найбільш точними. Наприклад, на вагах з найвищим межею зважування в 100 т, 150 т або 200 т, ціна повірочної поділки може бути дорівнює 20 кг, 50 кг, 100 кг або 200 кг. Тобто найточніші вагонні ваги можуть мати близько 5000 повірочних поділок. Причому, найбільш точний результат зважування на таких вагах можна отримати тільки при зважуванні розчеплених вагонів.
При визначенні маси в режимі статичного зважування, точність ваг «датчик-шпала», на сьогоднішній день, дещо гірше, ніж платформних ваг і не перевищує 3 тис. Повірочних поділок.
Розчеплення вагонів пов'язана з великими часовими витратами і, в цьому випадку, багато підприємств віддають перевагу зважування вагонів в зчепленому стані. Однак, через вплив сцепок, точність зважування знижується.
При визначенні маси вагонів в зчепленому стані на вагах для статичного зважування необхідна атестація методики виконання вимірювання маси вагонів.
Часто, при зважуванні зчеплених або розчеплених вагонів, застосовуються 2-х платформні ваги. При цьому, кожна візок вагона встановлюється на «свою» вагову платформу. Такі ваги використовуються для зважування вагонів з невеликим розкидом габаритних розмірів. При великий розкид використовуються вагонні ваги, що мають 2 або 3 незалежні вагові платформи. Також, такі ваги можуть бути використані для забезпечення більш точного повагонного зважування, або, при зважуванні зчеплених вагонів, для виключення заїзду осей «сусідніх» вагонів на вагові платформи (Рис.4).
Малюнок 4. Визначення маси вагонів в режимі статичного зважування
- Визначення маси вагонів в режимі зважування в русі.
На практиці, при великому грузопотоке і невисокої вартості зважуваних матеріалів, зважувати вагони доцільніше на спеціальних вагах в русі. У русі вагон можна зважити поосного, потележечно або повагонно (на повній довжині).
З кожним роком, поосного зважування застосовується все рідше, оскільки не має переваг.
Потележечное зважування, в основному, використовується для зважування сипучих і рідких вантажів, що мають в'язкість не менше 59 мм 2 / с (Рис.5).
Малюнок 5. Визначення маси вагонів в режимі зважування в русі
Вагонними зважування є найточнішим і зручним в експлуатації способом. Ваги з вагонними зважуванням також можуть бути використані і для визначення маси вагонів з рідкими вантажами з в'язкістю менше 59 мм 2 / с в русі. На малюнку 4 зображено ілюстрація повагонного зважування в русі.
Крім перерахованих вище способів зважування, часто зустрічається «змішане» зважування на універсальних вагах. Тобто, одні і ті ж ваги мають можливість зважувати і в статиці і в русі, потележечно для одних моделей вагонів і повагонно для інших.
Отже, при зважуванні різнорідних вантажів по в'язкості (менше 59 мм 2 / с), вартості і т.д. краще використовувати універсальні платформні вагонні ваги, які мають режим повагонного зважування в русі, і режим статичного зважування вагона в цілому ,.
При зважуванні в русі зі швидкістю до 10-15 км / ч малоцінних вантажів і вантажів з в'язкістю не менше 59 мм 2 / с рекомендується використовувати ваги для потележечного зважування.
При необхідності зважування вагонів на більш високих швидкостях, зазвичай використовують ваги «датчик-шпала» або «датчик-рейка» з установкою безстикової рейки. При збільшенні швидкості руху по вагах клас точності ваг знижується до 2,0 по ГОСТ 30414-96.
Для визначення осьових навантажень вагона, за умови наявності відповідного програмного забезпечення, може використовуватися будь-яка з трьох конструкцій ваг.