Гидростатические весы

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерений и воспроизводимость показаний . На корпусе 1, связанном с основной камерой 2 постоянного сечения с поплавком 3 закреплены дополнительные камеры 7, имеющие форму тел вращения с возрастающей вверх площадью горизонтальных сечений . В каждой камере 7 установлен геометрически подобный ей поплавок 8, соединенный со штоком 6. Под действием веса размещенного в грузоприемном устройстве груза поплавки 8 погружаются в жидкость камер 7, что приводит к смещению светового луча, величину которого определяют по щкале 12. Размеры камеры 2 выбраны из расчета, чтобы при превышении допускаемой нагрузки поплавок 3 упирался в ее дно, что предотвращает выливание жидкости из камер 7 при полностью погруженных поплавках 8. Выступы 4 на поплавке 3 демпфируют колебания подвижных частей весов. Центровка поплавков 8 относительно камер обеспечивается магнитной подвеской на постоянных магнитах 11. 3 з.п.ф-лы, 1 ил. (Л to 4 СО сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС4УБЛИК

„„SU„„1244495

А1

<5ц 4 G 01 G 5 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

40 делАм изоБРетений и ОткРытий (21) 3823919/24-10 (22) 11.12.84 (46) 15.07.86. Бюл. № 26 (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (72) В. Е. Добрынин и А. А. Хлистун (53) 681.26 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1006925, кл. G 01 G 5/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 512383, кл. G 01 G 5/02, 1971. (54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЕ ВЕСЫ (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерений и воспроизводимость показаний. На корпусе 1, связанном с основной камерой 2 постоянного сечения с поплавком 3, закреплены дополнительные камеры 7, имеющие форму тел вращения с возрастающей вверх площадью горизонтальных сечений. В каждой камере 7 установлен геометрически подобный ей поплавок 8, соединенный со штоком 6. Под действием веса размещенного в грузоприемном устройстве груза поплавки 8 погружаются в жидкость камер 7, что приводит к смешению светового луча, величину которого определяют по шкале 12. Размеры камеры 2 выбраны из расчета, чтобы при превышении допускаемой нагрузки поплавок 3 упирался в ее дно, что предотвращает выливание жидкости из камер 7 при полностью погруженных поплавках 8. Выступы 4 на поплавке 3 демпфируют колебания подвижных частей весов.

Центровка поплавков 8 относительно камер обеспечивается магнитной подвеской на постоянных магнитах 11. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

1244495

Формула изобретения

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения веса, крутящего момента, аэродинамических и других сил на экспериментальных и испытательных стендах.

Цель изобретения — повышение точности измерения и воспроизводимости показаний, а также уменьшение габаритов весов и увеличение чувствительности.

Сущность изобретения состоит в исключении собственного трения от расцентровки взаимно подвижных частей посредством использования магнитной подвески на постоянных магнитах, повышении диапазона измерений при меньших габаритах посредством расположения пар поплавок — камера друг в друге «стопкой» и повышении чувствительности и точности весов посредством выполнения поплавков и камер с непостоянной на разной высоте площадью сечения и сообщения одной из камер с изогнутой определенным образом уровнемерной трубкой, снабженной шкалой, так как при больших нагрузках и малом из-за этого зазоре между стенками дополнительного поплавка и камеры по причине глубокого погружения в жидкость камеры, перемещение уровня жидкости в трубке будет большим, чем погружение поплавка, т.е. вертикальное перемещение штока.

На чертеже схематически изображены гидростатические весы.

Гидростатические весы содержат корпус 1, связанную с ним и заполненную жидкостью основную камеру 2(постоянного горизонтального сечения) с поплавком 3, снабженным выступами 4 на боковой поверхности, грузоприемное устройство 5, соединенное штоком 6 с поплавком основной камеры 2, и дополнительные камеры 7 с жидкостью, имеющие форму тел вращения с возрастающей вверх площадью горизонтальных сечений и закрепленные на корпусе 1 весов, в каждую из которых вложены геометрически подобные им по форме и соединенные со штоком 6 поплавки 8, т.е. поплавки 8 и камеры 7 сложены «стопкой» с в аимным чередованием. Одна из дополнительных камер сообщена с уровнемерной трубкой 9, снабженной шкалой 10 отсчета и изогнутой в плоскости осевого сечения этой камеры эквидистантно ее боковой образующей. Весы также содержат по крайней мере одну пару постоянных магнитов 11 с осесимметричными одноименными полюсами. Магниты расположены встречно-полюсно и взаимно концентрично с образованием зазора и связаны также один со штоком 6, а другой — с корпусом 1 весов. Кроме того, весы снабжены шкалой 12 отсчета и оптическим устройством регистрации вертикального перемещения поплавков, являющегося мерой веса. Оптическое устройство содержит точечный источник 13 света и линзу 14. Причем расстояние от шкалы 10 до

l0 !

Зо

55 линзы 14 превышает в несколько раз расстояние от линзы до источника света 13, а фокусное расстояние линзы 14 подобрано для проецирования светящейся точки от источника 13 света на шкалу 12. Неподвижная шкала 12 и источник 13 света жестко связаны с корпусом 1 весов, а линза 14 — со штоком 6.

Гидростатические весы работают следующим образом.

Перед началом измерения поплавки 8, связанные штоком 6, не погружены в жидкость дополнительных камер 7, вес подвижной части весов компенсируется за счет подъемной силы поплавка 3, постоянно погруженного в жидкость основной камеры 2.

Световой луч от источника 13 света и линзы 14 находится на нулевой отметке шкалы 12 отсчета вертикального перемещения.

После приложения веса груза к грузоприемному устройству 5, связанному через шток

6 с поплавками 8, последние частично погружаются в жидкость дополнительных камер 7. При этом вместе с поплавками 8 перемещается линза 14, которая жестко связана с ними и штоком 6 и, следовательно, световой луч также перемещается по шкале 12 и производится отсчет этого перемещения, т.е. определяется вес груза.

Центровка поплавков 8 относительно камер 7 обеспечивается по крайней мере одной парой постоянных магнитов 11, жестко связанных один со штоком 6, а другой— с корпусом 1. Создаваемое магнитами 11 магнитное поле обеспечивает зазоры между подвижными и неподвижными частями всего устройства, а выступы 4 поплавка 3 демпфируют колебания подвижных частей весов благодаря сопротивлению перетекания рабочей жидкости в камере 2. При нагрузках, близких к предельным, когда встречный подъем уровня жидкости в камерах 7 снижает величину перемещения линзы 14, которая связана с поплавками 8, и, следовательно, светового луча по шкале 12, отсчет показаний производится по шкале 10 прозрачной уровнемерной трубки 9.

Для предотвращения перелива жидкости из камер 7 при полностью погруженных поплавках 8, когда измеряемая нагрузка превышает предельную расчетную нагрузку, камеру 2 делают такого размера, чтобы при превышении допускаемой нагрузки поплавок

10 упирался в дно камеры 11. Возможны и другие варианты ограничителя перемещения.

1. Гидростатические весы, содержащие корпус, связанную с ним основную камеру постоянного горизонтального сечения с поплавком, заполненную жидкостью, грузоприемное устройство, соединенное штоком с поплавком, и шкалу отсчета, отличающиеся тем, 1244495

Составитель Ф. Петросян

Техред И. Верес Корректор Т. Колб

Тираж 705 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Пчелинская

Заказ 3905/43 что, с целью повышения точности измерения и воспроизводимости показаний, они снабжены связанной с корпусом по крайней мере одной дополнительной камерой с геометрически подобным ей по форме поплавком, соединенным со штоком, которые имеют форму тел вращения с плавно возрастающей вверх площадью горизонтальных сечений, а поплавок основной камеры имеет выступы на боковой поверхности.

2. Весы по п. 1, отличающиеся тем, что они снабжены по крайней мере одной парой осесимметричных постоянных магнитов, расположенных встречно-полюсно и взаимно концентрично с образованием зазора и связанных один со штоком, а другой — с корпусом.

3. Весы по пп. 1 и 2, отличающиеся тем, что, с целью уменьшения габаритов весов, дополнительные камеры с поплавками размещены одна в другой.

4. Весы по пп. 1 — 3, отличающиеся тем, что, с целью увеличения чувствительности, они снабжены уровнемерной трубкой, сообщенной с одной из дополнительных камер, причем трубка изогнута в плоскости осевого сечения дополнительной камеры эквидистантно ее боковой образующей.