Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия «Материалы. Конструкции. Технологии»
Динамические методы контроля массы груза, транспортируемого колёсной машиной
Опубликована: 2022-07-06
  • А. В. Егоров Поволжский государственный технологический университет (Йошкар-Ола)
  • А. А. Грахольский Поволжский государственный технологический университет (Йошкар-Ола)
  • Ю. Е. Смикулис Поволжский государственный технологический университет (Йошкар-Ола)
  • А. В. Игнатьев Поволжский государственный технологический университет (Йошкар-Ола)
  • К. С. Степанова Поволжский государственный технологический университет (Йошкар-Ола)
  • А. А. Спиридонов Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого (Тула)

Аннотация

Существующие методы контроля полной массы колёсных машин базируются преимущественно на тензометрических методах измерения и реализуются в виде мобильных или стационарных весоизмерительных платформ. Основным недостатком подобных систем является необходимость въезда колёсной машины на весоизмерительную платформу или проезд через весоизмерительный участок дороги. В условиях развитой сети автомобильных дорог такой подход не позволяет отслеживать массу всех транспортных средств, двигающихся по автомобильным дорогам, и тем самым создаёт условия для неполного выявления автотранспортных средств, общая масса которых превышает разрешённую для конкретной автомобильной дороги.
Существующие системы тензометрического взвешивания, размещённые непосредственно на автомобиле, имеют тенденцию ухудшения точности взвешивания в течение определённого времени эксплуатации.
Ряд работ, выполненных в 90-е годы ХХ века, содержит описание метода динамического контроля массы колёсной машины и поезда. Однако этот метод не содержит чёткого теоретического научного обоснования и базируется на экспериментальных данных, поэтому он не получил дальнейшего развития.
В настоящей работе представлено теоретическое обоснование динамических методов контроля массы груза, транспортируемого колёсной машиной, реализуемых на основе анализа динамики угловых ускорений приводного двигателя колёсного транспортного средства и линейных ускорений колёсного транспортного средства при разгоне по идентичным поверхностям при идентичных параметрах окружающей среды и при движении с грузом известной и неизвестной массы.

Биографии авторов

А. В. Егоров, Поволжский государственный технологический университет (Йошкар-Ола)

доктор технических наук, профессор кафедры транспортно-технологических машин, Поволжский государственный технологический университет, г. Йошкар-Ола. Область научных интересов – новые приборы и методы контроля.

А. А. Грахольский, Поволжский государственный технологический университет (Йошкар-Ола)

аспирант кафедры транспортно-техноло-гических машин, Поволжский государственный технологический университет, г. Йошкар-Ола. Область научных интересов – новые приборы и методы контроля.

Ю. Е. Смикулис, Поволжский государственный технологический университет (Йошкар-Ола)

аспирант кафедры транспортно-технологических машин, Поволжский государственный технологический университет, г. Йошкар-Ола. Область научных интересов – новые приборы и методы контроля.

А. В. Игнатьев, Поволжский государственный технологический университет (Йошкар-Ола)

соискатель кафедры транспортно-технологических машин, Поволжский государственный технологический университет, г. Йошкар-Ола. Область научных интересов – новые приборы и методы контроля.

К. С. Степанова, Поволжский государственный технологический университет (Йошкар-Ола)

студентка направления подготовки бакалавров, группа КТМ-21, Поволжский государственный технологический университет, г. Йошкар-Ола. Область научных интересов – новые методы и технологии машиностроения и приборостроения.

А. А. Спиридонов, Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого (Тула)

кандидат юридических наук, профессор, Тульский государственный педагогический университет имени Л. Н. Толстого, г. Тула. Область научных интересов – законодательная метрология, новые приборы и методы контроля.

Литература

1. Vehicle weight detection sensor development for data collecting in sustainable city transport system / К. Kondratjevs, N. Kunicina, A. Patlins, A. Zabasta, A. Galkina // 57th International Scientific Conference on Power and Electrical Engineering of Riga Technical University, RTUCON. Riga, 2016. DOI: 10.1109/ RTUCON.2016.7763136.
2. Development of a bogie-mounted vehicle on-board weighing system / D. Maraini, Р. Shahidi, В. М. Hopkins, А. Seidel // Joint Rail Conference. Riga, 2014. DOI: 10.1115/JRC2014-3717.
3. Continuous crop weight measurement sen-sor calibration algorithm for industrial greenhouse. (2019) / А. Potapovs, А. Avotins, Р. Apse-Apsitis, М. Gorobetz, Р. Ceirs // 59th Annual International Scientific Conference on Power and Electri-cal Engineering of Riga Technical University, RTU-CON. Riga, 2018. Proceedings 8659852. DOI: 10.1109/RTUCON.2018.8659852.
4. Trischuk D., Berthelot C., Taylor B. Weigh-in-motion applications for intelligent transportation sys-tems-commercial vehicle operations: Evaluation using WESTA // Transportation Research Record. 2002. С. 87–95. DOI: 10.3141/1816-10.
5. Newton W. H. Methods of monitoring the overloading of goods vehicles // Research Report – Transport and Road Research Laboratory. 1989.
6. Structure safety assessment under heavy traffic based on weigh in motion and simulation anal-ysis / Y. Yuan, W. Han, P. Huang, Y. Li, J. Zhang // Advances in Structural Engineering. 2017. No. 20 (12). Рр. 1864–1878. DOI: 10.1177/1369433217695623.
7. Weigh-in-Motion Equipment – Experiences and Challenges / T. Haugen, J. R. Levy, E. Aakre, M. E. P. Tello // Transportation Research Procedia. 2016. No. 14. Рр. 1423-1432. DOI: 10.1016/j.trpro.2016.05.215.
8. Niedźwiecki M., Wasilewski A. Application of adaptive filtering to dynamic weighing of vehicles // Control Engineering Practice. 1996. No. 4 (5). Рр. 635–644. DOI: 10.1016/0967-0661(96)00045-7.
9. Niedźwiecki M., Wasilewski A. New algo-rithms for the dynamic weighing of freight trains // Control Engineering Practice. 1986. 1997. No. 5 (5). Рр. 603–618. DOI: 10.1016/S0967-0661(97)00042-7.
10. Liu Y., Liu Z. An Optimized Method for Dy-namic Measurement of Truck Loading Capacity // 3rd IEEE International Conference on Intelligent Transportation Engineering (ICITE). 2018. Рр. 120–124. DOI: 10.1109/ICITE.2018.8492669.
11. Касаткин А. С., Немцов М. В. Электро-техника: учебное пособие для вузов. 4-е изд. М. : Энергоатомиздат, 1983. 440 с.
12. Egorov A. V. Method of determining weight of cargo carried by wheeled vehicle, ivolves measuring engine crankshaft angular speed and definite gear in free acceleration: Patent Russian Federation no. 2451267. Reg. no. 11.01.2011. URL: https: // pаtents.google.com/patent/RU2451267C1/en.