Siltoja, joita kutsutaan myös kuorma-autovaakoiksi tai akselin punnitusjärjestelmiksi, on useita eri tyyppejä, joista jokainen on suunniteltu erityisiä ympäristöjä, kuormituskapasiteettia ja käyttötarpeita varten. Tärkeimmät siltojen tyypit ovat kaivoon asennettavat, pinta-asennettavat (kuopottomat), kannettavat, akselivaa'at ja laivan punnitusjärjestelmät. Väärän tyypin valinta voi johtaa kalliisiin epätarkkuuksiin, rakenteellisiin ongelmiin tai säännösten noudattamatta jättämiseen, joten erojen ymmärtäminen on välttämätöntä ennen osto- tai asennuspäätöstä.
Nykyaikaiset vaakasillat kestävät muutamasta tonnista yli 200 tonniin ajoneuvokuormia, ja niitä käytetään muun muassa kaivosteollisuudessa, maataloudessa, logistiikassa, jätehuollossa, rakentamisessa ja valmistuksessa. Globaalit kuorma-autovaakamarkkinat arvostettiin noin 1,2 miljardia dollaria vuonna 2023 ja sen ennustetaan kasvavan tasaisesti, mikä kuvastaa tarkan painon mittauksen kriittistä roolia kaupassa, vaatimustenmukaisuudessa ja toiminnassa.
Kuoppaan asennettavat vaakasillat asennetaan betonikaivoon siten, että punnitusalusta on samalla tasolla ympäröivän maanpinnan kanssa. Ajoneuvot ajavat vaakalle ilman ramppia tai korotettua reunaa, mikä tekee lähestymisestä ja poistumisesta saumatonta. Tämä malli on erityisen yleinen pysyvissä, vilkkaissa tiloissa, kuten louhoksissa, satamissa, viljasiiloissa ja jätteensiirtoasemilla.
Vaakakansi istuu sarjan puristus- tai leikkauspalkkien kuormituskennoja, jotka on sijoitettu kuopan pohjalle. Useimmat kaivoasennukset käyttävät neljästä kahdeksaan punnituskennoa kannen pituudesta riippuen. Tavalliset kaivon vaakasillat kaupallisissa kuljetussovelluksissa ovat tyypillisesti 18 metriä pitkä ja 3 metriä leveä , joka sopii nivelkuorma-autoille ja raskaille tavarankuljetusajoneuvoille, joiden paino on enintään 60 tonnia tai enemmän.
Kuoppasillat ovat perinteinen valinta Isossa-Britanniassa ja suuressa osassa Eurooppaa, erityisesti vakiintuneissa kiviaineksen käsittely- ja jätelaitoksissa. Monet paikallisviranomaiset ja sääntelyelimet käyttävät niitä laillisiin kaupallisiin sovelluksiin paino- ja mittalainsäädännön mukaisesti.
Pinta-asennettavat vaakasillat, joita usein kutsutaan kuoppittomiksi silloiksi, sijaitsevat suoraan valmistetun betoniperustuksen päällä maanpinnan tasolla. Ajoneuvot pääsevät lavalle molemmissa päissä olevien kulmien kautta. Tämä malli on saavuttanut huomattavan suosion viimeisen kahden vuosikymmenen aikana, koska sillä vältetään kalliit ja aikaa vievät rakennustyöt, jotka liittyvät kaivon rakentamiseen.
Kuoppaton silta vaatii tasaisen teräsbetonityynyn kaivon sijaan. Perustussyvyys on tyypillisesti matalampi – noin 200–300 mm teräsbetonia – verrattuna kaivon asennukseen tarvittavaan 1,5–2 metrin syvyyteen. Tämä merkitsee suoraan alhaisempia pohjatyökustannuksia ja nopeampaa käyttöönottoa. Kuoppattoman sillan asennusaika on usein kahdesta kolmeen päivää, kun taas kuoppatyyppisessä asennuksessa yksi tai kaksi viikkoa.
Pinta-asennettavat vaakasillat ovat oikea valinta, kun:
Kompromissi on se, että ajoneuvojen lähestymisrampit aiheuttavat pienen tason muutoksen, mikä voi aiheuttaa ongelmia erittäin matalalle sijoitetuissa ajoneuvoissa tai perävaunuissa. Rampin korkeus on yleensä 400-600 mm, ja lähestymiskulman on oltava riittävän asteittainen maadoitumisen välttämiseksi. Tästä huolimatta kaivottomat sillat muodostavat nyt suurimman osan uusista vaakaasennuksista monilla markkinoilla.
Kannettavat vaakasillat on suunniteltu kohteisiin, jotka vaativat painonmittauksen ilman pysyvää asennusta. Ne ovat tyypillisesti modulaarisia – koottuna lukitusosista, jotka voidaan yhdistää muodostamaan täyspitkä punnitusalusta, sitten purkaa ja kuljettaa toiseen paikkaan. Jotkut kannettavat mallit on asennettu perävaunuun nopeaa käyttöönottoa varten.
Kannettavien vaakojen on silti täytettävä lakisääteiset tarkkuusvaatimukset, jos niitä käytetään kaupassa. Yhdistyneessä kuningaskunnassa lailliset kauppaan tarkoitetut kannettavat vaakat on varmennettu NAWI-direktiivin (Non-Automatic Weighing Instruments) mukaisesti. Tarkkuusluokka on tyypillisesti OIML Class III, jonka suurin sallittu virhe on 0,5 % - 1 % käytetystä kuormituksesta. Useimpien kaupallisten kannettavien mallien kapasiteetit vaihtelevat 30-80 tonnin välillä, vaikka raskaita versioita on jopa 150 tonniin asti.
Yksi kannettavien vaakojen rajoituksista on, että ne vaativat kohtuullisen tasaisen ja kiinteän pinnan tarkkoja lukemia varten. Pehmeä maaperä tai merkittävät kaltevuudet voivat vaikuttaa punnituskennon suorituskykyyn ja aiheuttaa virheitä. Jotkut käyttäjät käyttävät teräksisiä maadoituslevyjä punnituskennojen alla painon jakamiseksi ja vakauden parantamiseksi.
Akselivaaka (kutsutaan myös akselivaa'aksi tai akselilevyvaakaksi) on lyhyt punnitusalusta, joka mittaa yhden tai kahden akselin painon kerrallaan ajoneuvon kokonaismassan sijaan yhdellä ajolla. Yksittäisten akselien lukemat lasketaan sitten yhteen, jolloin saadaan ajoneuvon kokonaispaino. Näitä kutsutaan joskus liikkeessä punnittavaksi laitteiksi, kun ajoneuvo liikkuu, tai staattisiksi akselivaakoiksi, kun ajoneuvo pysähtyy jokaiselle tyynylle peräkkäin.
Staattiset akselivaa'at vaativat kuljettajan pysähtymään jokaisen akselin tai akseliryhmän ollessa lavalla. Kun lukema on otettu, ajoneuvo siirtyy eteenpäin sijoittaakseen seuraavan akseliryhmän. Koko punnitusprosessi sisältää useita pysäytyksiä. Vaikka tämä menetelmä toimii hyvin vaatimustenmukaisuuden tarkistamisessa, se kestää kolmesta viiteen minuuttia ajoneuvoa kohden , joten se ei sovellu suuritehoisiin toimintoihin.
Punnitusjärjestelmät käyttävät tien pintaan upotettuja antureita akselipainojen mittaamiseen, kun ajoneuvot kulkevat normaalilla ajonopeudella – joskus jopa 80 km/h. WIM-anturit sisältävät taivutuslevyt, kvartsipietsoanturit ja polymeeripietsokaapelit. Tekniikka mahdollistaa jatkuvan liikenteen seurannan pysäyttämättä ajoneuvoja, mikä tekee siitä korvaamattoman arvokkaan siltojen kuormitusrajoja ja päällysteen kulumista hallitseville tieviranomaisille.
WIM-järjestelmiä ei tyypillisesti käytetä laillisina kaupallisina punnituslaitteina yksinään, mutta esivalitut WIM-asennukset merkitsevät ylipainoisia ajoneuvoja ohjatakseen staattiseen vaakasiltaan vahvistusta varten. Tämä työnkulku voi lyhentää täytäntöönpanotarkastusten aikaa jopa 70 % seulomalla vaatimustenmukaiset ajoneuvot automaattisesti.
Jotkin toiminnot edellyttävät erittäin pitkien ajoneuvojen – maantiejunien tai yli 25 metriä pitkien intermodaalisten yhdistelmien – punnitsemista, joita ei voida sijoittaa yhdelle vakiokannelle. Monitasoiset vaakasillat yhdistävät kaksi tai useampia itsenäisiä vaakaalustoja päästä päähän. Jokainen alusta on yhdistetty keskusilmaisimeen, ja kokonaisbruttopaino on kaikkien samanaikaisesti otettujen alustalukemien summa. Tämä kokoonpano on yleinen Australian ja Etelä-Afrikan kaivos- ja maatalouskohteissa, joissa tiejunayhdistelmät ovat vakiona.
Punnitusjärjestelmät eivät ole perinteisiä vaakoja siinä mielessä, että ne eivät vaadi ajoneuvoa ajamaan kiinteälle alustalle. Sen sijaan punnitusanturit tai paineanturit on integroitu itse ajoneuvoon – tyypillisesti asennettuna akseliin, jousitukseen tai koriin – ja ne mittaavat kuljetettavaa kuormaa reaaliajassa. Niitä kutsutaan joskus ajoneuvoon asennetuiksi vaa'oiksi tai sisävaakoiksi.
Yleisiä laivan punnitustekniikoita ovat:
Laivapunnitus on yleistä jäteautoissa, joissa lautakunnat kirjaavat niiden avulla jokaiselta kotitalous- tai yritysasiakkaalta kerätyn jätteen painon. Jotkut Yhdistyneen kuningaskunnan paikallisviranomaiset ovat käyttäneet laivoissa olevia punnitustietoja kaupallisten jätteiden painon mukaan laskettavien maksujen käyttöönotossa. Rakennusalalla kaivinkoneet ja kippiautot, jotka on varustettu sisäänrakennetuilla vaaoilla, antavat kuljettajille mahdollisuuden seurata hyötykuormaa sykliä kohden palaamatta kiinteälle vaakasillalle, parantaa lastaustehokkuutta 10–20 % tyypillisissä maansiirtotöissä.
Tarkkuusrajoitukset ovat suurin haittapuoli. Useimmat veneen järjestelmät saavuttavat tarkkuuden ±1 % - ±3 % , verrattuna ±0,1 %:iin tai parempaan hyvin kalibroidussa staattisessa vaakasillassa. Tämä tekee niistä sopimattomia laillisiin kaupankäyntitarkoituksiin useimmilla lainkäyttöalueilla, vaikka ne soveltuvatkin erinomaisesti toiminnan hallintaan ja ylikuormituksen ehkäisyyn.
Riippumatta siitä, onko silta kaivoon asennettu vai kuoppaton, itse kansi voi olla joko valmistettua terästä tai teräsbetonista. Tällä erolla on valtava merkitys pitkän aikavälin kustannusten, kestävyyden ja huoltovaatimusten kannalta.
| tekijä | Teräskansi | Betoni kansi |
|---|---|---|
| Alkukustannukset | Alempi | Korkeampi (20–30 % enemmän) |
| Käyttöikä | 15-25 vuotta | 25-40 vuotta |
| Korroosioriski | Korkea (erityisesti rannikko-/kemiallisissa ympäristöissä) | Matala |
| Kannen paino | Kevyempi – helpompi kuljettaa ja asentaa | Erittäin raskas - vaatii raskaita nostolaitteita |
| Pintakahva | Ruutulevy tai ritilä – hyvä pito | Erinomainen – kuvioitu tai harjattu pinta |
| Siirrettävyys | Toteutettava (erityisesti modulaariset osat) | Yleensä ei käytännöllistä |
| Huolto | Säännöllinen uudelleenmaalaus ja ruosteenestokäsittely | Halkeamien tarkastus ja satunnainen pinnoitus |
| Paras ympäristö | Kuivat, kohtalaiset olosuhteet; kannettavat sovellukset | Kovat kemikaalit, paljon liikennettä, pysyvät työpaikat |
Betonikansivaakoja suositaan yhä useammin pysyviin asennuksiin vaativiin ympäristöihin, kuten valmisbetonitehtaisiin, kemiantehtaisiin ja jätetiloihin, joissa hapot, emäkset ja voimakas hankaus hajottaisivat teräskannen nopeasti. Teräskannet ovat edelleen vakiona kannettavissa ja modulaarisissa sovelluksissa, joissa paino ja kuljetuksen helppous ovat etusijalla.
Vaakasillassa käytetyn punnituskennon tyyppi vaikuttaa suoraan tarkkuuteen, huoltovaatimuksiin ja pitkäikäisyyteen. Kaikissa nykyaikaisissa vaaoissa käytetään elektronisia punnituskennoja, mutta kennorakenne vaihtelee sovelluksen mukaan.
Puristuskuormituskennot ovat yleisin kaivon silloissa käytetty tyyppi. Kansi lepää suoraan kennojen päällä, jotka puristuvat kokoon kuorman kasvaessa. Ne ovat kestäviä, kompakteja ja sopivat hyvin suuritehoisiin sovelluksiin. Tyypilliset kapasiteetit vaihtelevat välillä 30-150 tonnia per kenno. Hermeettisesti suljettuja ruostumattomasta teräksestä valmistettuja versioita on saatavana syövyttäviin tai kosteisiin ympäristöihin.
Leikkauspalkkikennoja käytetään laajalti kuoppittomissa ja pinta-asennettavissa vaaoissa. Kenno on kiinnitetty toisesta päästä ja kuormitettu toisesta, jolloin syntyy leikkausvoima, joka mitataan palkkiin kiinnitetyillä venymäantureilla. Ne tarjoavat erinomaisen tarkkuuden ja ovat suhteellisen epäherkkiä keskikuormitukselle – tärkeä ominaisuus, kun ajoneuvojen akselit eivät ole aina täydellisesti keskitetty alustalle.
Digitaaliset punnituskennot muuntavat analogisen venymämittarin signaalin digitaaliseksi ulostuloksi itse kennossa, eikä osoittimessa. Tämä vähentää merkittävästi signaalin heikkenemistä pitkien kaapelien aikana ja tekee jokaisesta solusta yksilöllisen osoitettavan. Asentajat voivat diagnosoida, mikä solu toimii huonosti irrottamatta dekkiä. Integrointi vaakasiltojen hallintaohjelmistoon – mukaan lukien pilvipohjaiset alustat, jotka kirjaavat jokaisen tapahtuman aikaleimalla, ajoneuvon rekisteröinnillä ja kuvilla – on yksinkertaista digitaalisissa soluverkoissa. Joissakin järjestelmissä käytetään nyt langattomia digitaalisia punnituskennoja, mikä eliminoi kaapelin käytön kokonaan ja yksinkertaistaa jälkiasennusta olemassa oleviin kaivoihin.
Koska saatavilla on niin monen tyyppisiä vaakoja, oikean kokoonpanon valitseminen vaatii tarkan paikan, työmäärän, sääntely-ympäristön ja budjetin arvioinnin. Seuraavat tekijät tulee ottaa huomioon ennen vaakaasennuksen määrittämistä.
Yli 100 ajoneuvoa päivässä painavat työpaikat hyötyvät merkittävästi automaattisesta rekisterikilven tunnistuksesta (ANPR), miehittämättömästä vaakasillan toiminnasta ja liikennevalojen ohjausjärjestelmistä. Suuret toiminnot, kuten kiviaineslouhokset ja jätteensiirtoasemat, käsittelevät rutiininomaisesti 200–400 tapahtumaa päivässä ja vaativat vankat, nopeat reagointijärjestelmät minimaalisella manuaalisella toimenpiteellä.
Jos vaaka on tarkoitus käyttää laskutuksen perustana – esimerkiksi laskuttaa asiakkaita myytyä materiaalitonnia kohden – se on varmennettava lailliseksi kaupankäynnin välineeksi. Yhdistyneessä kuningaskunnassa tämä tarkoittaa Weights and Measures Act 1985 -lain mukaista hyväksyntää ja kaupankäyntistandardien virkailijan tai hyväksytyn todentajan suorittamaa tarkastusta. Vaakasillan on saavutettava vaadittu tarkkuusluokka ja se on tarkistettava säännöllisin väliajoin (yleensä kahden vuoden välein raskaan teollisuuden sovelluksissa). Kaikki siltatyypit eivät kelpaa – pysyviä staattisia vaakoja on paljon helpompi sertifioida kuin kannettavia tai laitteessa olevia järjestelmiä.
Kohteet, joissa on korkea pohjaveden pinta, matala kallioperä tai saastunut maaperä, jota ei voida kaivella, sulkevat pois kaivovaa'at ja suosivat kaivottomia tai kannettavia vaihtoehtoja. Rakennusinsinöörin on arvioitava alustan kantavuus ennen perustusten mittojen määrittämistä – riittämättömät perustukset ovat suurin syy punnituskennojen vaurioitumiseen ja epätarkkoihin lukemiin ajan myötä.
Pisin ajoneuvo, jonka odotetaan käyttävän vaakaa, määrittää alustan vähimmäispituuden. Ison-Britannian tavallinen nivelrekka on jopa 18,75 metriä pitkä , mikä tarkoittaa, että lavan ja lähestymisalueen on sovittava yhteen ilman, että ajoneuvo roikkuu punnituskannen yli. Vaihtokoriyksiköitä, B-junia tai eurooppalaisia megaperävaunuja vastaanottaville toimille 20–24 metrin laituripituudet voivat olla tarpeen. Liian lyhyt vaakasilta antaa epätarkkoja lukemia, koska osa ajoneuvon painosta lepää lähestymisrampin tai ympäröivän maan päällä punnituskennojen sijaan.
Elintarviketehtaissa, kemianlaitoksissa tai ATEX-luokitelluilla vyöhykkeillä (joissa saattaa olla räjähdysvaarallisia ilmaseoksia) käytettävät vaakasillat vaativat erityisesti määritellyt punnituskennot ja indikaattorit. ATEX-luokitelluissa punnituskennoissa käytetään luonnostaan turvallisia tai räjähdyssuojattuja malleja, jotka estävät syttymisvaaran. Samoin erittäin kylmissä ilmastoissa (alle -20 °C) olevat vaakasillat tarvitsevat matalassa lämpötilassa toimivia punnituskennoja ja osoittimia, ja lämmitetyt ilmaisinkaapit voivat olla tarpeen luotettavan ympärivuotisen suorituskyvyn varmistamiseksi.
Laitteistoalusta on vain osa nykyaikaista vaaka-asennusta. Weighbridge-hallintaohjelmisto on muuttanut kerran puhtaasti mekaanisen prosessin tietopohjaiseksi toiminnaksi. Nykyaikaiset järjestelmät tarjoavat joukon ominaisuuksia, jotka lisäävät merkittävää käyttöarvoa pelkän painon tallennuksen lisäksi.
Miehittämättömät vaakasiltakokoonpanot – joissa koko prosessi ajoneuvon saapumisesta lipuntulostukseen on automatisoitu ilman kuljettajaa – ovat nyt yleisiä louhoksilla, kierrätyskeskuksissa ja kiviainesvarastoja, jotka toimivat pitkiä aikoja. Näissä järjestelmissä yhdistyvät tyypillisesti ANPR, sisäpuhelimet, liikenneesteet ja CCTV-etävalvonta mahdollistaakseen Punnitus 24/7 ilman pysyvästi miehitettyä valvomoa.
Vaaka, jota ei huolleta asianmukaisesti, ajautuu pois kalibroinnista ja tuottaa epätarkkoja lukemia, mikä voi johtaa viranomaisoikeudellisiin seuraamuksiin, kaupallisiin kiistoihin tai taloudellisiin menetyksiin. Säännöllinen huolto ei ole valinnaista, vaan se on käytännön välttämättömyys ja laillisten välineiden osalta lakisääteinen vaatimus.
Kalibroinnissa käytetään tunnettuja testipainoja vaakaan ja järjestelmää säädetään, kunnes lukemat ovat hyväksyttävien toleranssien sisällä. Laillisen kaupankäynnin kohteena olevien vaakojen osalta tätä prosessia seuraa valtuutetun elimen virallinen tarkastus. Testipainot vähintään 50 % vaakasillan enimmäiskapasiteetista tarvitaan perusteellista kalibrointitarkastusta varten. Useimmat siltapalveluyritykset kuljettavat kalibroituja testipainoja erityisissä ajoneuvoissa, tyypillisesti 1 tonnin tai 5 tonnin välein. Vuosittaiset huoltosopimukset, jotka sisältävät kalibrointitarkistuksia, ovat kaupallisten vaakojen vakiokäytäntö.
Aina kun siltaa korjataan, siirretään tai muutetaan rakenteellisesti, se on kalibroitava ja tarkistettava uudelleen ennen kuin se palautetaan lailliseen kauppaan. Jopa merkittävien ympäristötapahtumien, kuten ajoneuvon törmäyksen lähestymisramppiin tai vakavan kaivon tulvimisen, pitäisi käynnistää tarkastus ja uudelleenkalibrointi ennen käytön jatkamista.
Lisätä: Rakennus 3, nro 355, Xiangshan East Road, Binhain talouskehitysvyöhyke, Cixi City, Ningbo, Zhejiang, Kiina.
Puh: +86-18969402526
Puhelin: +86-0574-86864809
Sähköposti:
