路面情况对单轴载荷和轴组载荷动态车辆地磅的影响
本文通过对不同路面情况下安装的单轴载荷和轴组载荷的动态车辆地磅的受力分析，验证了相关标准对动态车辆地磅安装路面要求的科学性，并分析出很多单轴载荷和轴组载荷的动态车辆地磅存在车型差异的原因。
在BG/T21296《动态公路车辆自动衡器》的附录B中对动态车辆地磅的安装的引道坡度做了如下要求：允许引道具有横向斜坡，坡度不能超过1%。为了最大限度的减少行进车辆各轴之间的载荷传递，引道不能有纵向斜坡。同样对引道的平整度做了如下要求：承载器两端8cm的范围内，引道的纵向和横向的水平倾斜度允差为3mm；承载器两端8m以外的引道区域，引道的纵向和横向的水平倾斜度允差为6mm。在欧洲标准cost323中对坡度做了如下规定：纵向坡度小于1%（1类站点）或小于2%（其他站点类）；横向坡度小于3%。国内标准和国外标准均对动态车辆地磅提出了如此高的要求，如果路面超出了标准的要求会产生什么样的影响？下文进行具体分析。
一、 安装在水平路面上秤体称量受力分析

当秤体安装在水平路面上时，利用一辆两轴车进行受力分析如图1所示。车辆前轴受到垂直于秤体的作用力N1，车辆的重心为点m，N1到m的水平距离为a，N2到m的水平距离为b，整车重量的约定值为G，对于o点取距，有N1*（a+b）=G*b，由此得到前轴的称量重量为N1=G*b/(a+b)。同理，在水平情况下，后轴的称量重量为N2=G*a/(a+b),整车重量为W=N1+N2=G，因此，在水平路面上安装的秤体能够获取车辆的约定真值。
二、 在有坡度的路面上随坡安装时秤体称量受力分析

先考虑理想情况下，当秤体安装在如图2所示的坡度为a的路面上（整个路面的坡度一致）时，车辆前轴受到垂直于秤体的作用力N1,后轴受到垂直于路面的作用力N2，车辆的重心为点m，m距离N1的垂直距离为a，m距离N2的垂直距离为b。对于O点取距，有N1*(a+b)=G*b*cosa，由此得到前轴的称量重量为N1=G*cosa*b/(a*b).当车辆后轴运动到秤体上时，假设路面状况相同，如图3所示

同理，得到后轴的称量重量为N2=G*cosa*a/(a+b)，整车总重量W=N1+N2=G*cosa。因此，在称量区域坡度一致的理想情况下，称量重量只取决于路面坡度的大小。这种情况只需要相应的调整增益系数即可获得称量车辆的约定真值。
（二）称量区域坡度不一致的情况下的受力分析
上面讨论的是坡度一致的理想情况，但在现实中，坡度往往呈现出不一致的情况。如图4所示。

其中，1为车辆轴距。通过此公式可以知道，当秤体安装在称量区域坡度不一致的坡面上时（即坡面偏移角不为0），整车重量不仅与坡面的固有坡度α有关，也与车辆轴距1，坡面偏移角β，重心的位置有关。

  取L为7米，坡度α=10°，一辆轴距为5米，a为3米，b为2米，重量为5t的两轴车，带入公式计算出称量重量w1=4924kg；一辆轴距为10米，a为6米，b为4米，重量为5t的两轴车其称量重量相差了1.9%。
 因此，当不同车辆通过安装秤体时，就会出现相应的不同车型之间差异；并且即使同一车型不同轴距的车辆也存在车型差异。
三、 秤体相对于两端路面的安装高度对于秤体秤体称量的影响分析
当三联轴通过秤体时，中间轮弹性恢复，地面对轮胎的支持力减小，那么重量承受在左右两个轮胎上，因此，左右两根轮胎承受的压力增大，弹簧有一定收缩；但由于左右两个轮胎一起承担中间轮胎少承担的部分，且左右两根轮胎的伸长量。即因此，中间轮胎称重偏轻。同理，左右两个轮胎的称重也偏轻。秤体相对路面较低示意如图5所示。

 
四、 结束语
在以上的分析中，动态车辆地磅的称量结果与车辆的轴距息息相关，这也就解释了为什么在很多动态车辆地磅的使用中存在轴型和轴型之间明显差异。
以上仅仅是在理想条件下的分析，在实际的使用中，以上动态车辆地磅的称量情况还会因车辆是否驱动而产生受力的变化以及称量不准确，相关标准对路面的要求还是非常科学的。因此，为保证称量的准确性，动态车辆地磅应当按照国标的要求安装在水平或接近水平的路面上。