Устройство для взвешивания движущихся объектов

 

Изобретение м.б. использовано для поосного взвегаивани железнодорожных вагонов, автомобилей и штучньк грузов, движущихся по продольньм несущим элементам. Цель изобретения - повышение точности и уменьшение трудоемкости монтажа и ремонта. Под действием нагрузки Р продольный несущий элемент 9 в зоне измерительного пролета прогибается. Квадраты, выделенные на вертикальной стенке и расположенные выше и ниже нейтральной линии, преобразуются в трапеции, а вписаннь;е в них окружности - в овалы. Тензодатчики 1-8 выполнены в виде втулок, которые , воспринимая деформацию несущего элемента, деформируются сами, вызывая изменение сопротивления навитой на них теизопроволоки. Приращения сопротивления верхних тензорезисторов отрицательны, нижних - положительны. Эти приращения по модулю пропорциональны изгибающим моментам в соответствующих сечениях, их разность в каждой паре при постоянном расстоянии а пропорциональна градиенту изгибающего момента и, след , поперечной силе на участке от линии действия нагрузки Р до соответствующего конца измерительного участка. 3 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„;SU 1 72195

А1 (51)4 0 01 G 19/04

1

I !

ICL-"."""

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV С8ИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4085387/24-10 (22) 03.07.86 (46) 07.02.88. Бюл. М 5 (71) Одесский политехнический институт (72) И.И.Вуртковский, В.К.Голованов, А.Ф,Дащенко, Е,А.Пономаренко, В.Ф.Семенюк и С.Т.Сергеев (53) 681.269(088.8) (56) Заявка Японии У 60-23287, кл. G 01 G 19/04, опублик. 1985.

Заявка ФРГ - 1202516 кл. G 01 G 19/04, опублик, 1965. (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗВЕШИВАНИЯ ДВИЖУЩИХСЯ ОВЬЕКТОВ (57) Изобретение м.б. использовано для поосного взвешиванив железнодорожных вагонов, автомобилей и штучных грузов, движущихся по продольным несущим элементам. Цель изобретения повьппенне точности и уменьшение трудоемкости монтажа и ремонта. Под действием нагрузки Р продольный несущий элемент 9 в зоне измерительного пролета прогибается. Квадраты, выделенные на вертикальной стенке и расположенные выше и ниже нейтральной линии, преобразуются в трапеции, а вписаннь.е в них окружности — в овалы. Тенэодатчики 1-8 выполнены в виде втулок, которые, воспринимая деформацию несущего элемента, деФормируются сами, вызывая изменение сопротивления нанитой на них тензопроволоки. Приращения сопротивления верхних тенэорезисторов отрицательны, нижних — положительны.

Эти приращения по модулю пропорциональны изгибающим моментам в соответствующих сечениях, их разность в каждой паре при постоянном расстоянии а пропорциональна градиенту изгибающего момента и, след, поперечной силе на участке от линии действия нагрузки P до соответствующего конца измерительного участка. 3 ил.

1372195

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для псосного взвешивания железнодорожных вагонов, автомобилей, а также штучных грузов, движущихся по одному или нескольким продольным несущим элементам типа рельса или балки.

Цель изобретения — повьппение точности и уменьшение трудоемкости монтажа и ремонта.

На фиг.l показана схема предлагаемого устройства; на фиг,2 — разрез

А-А на фиг.1; на фиг.3 — схема соеди- 15 нений тензодатчиков.

Устройство содержит восемь гензодатчиков 1-8, выполненных в виде тонкостенных втулок, запрессованных своей средней частью в вертикальную 20 стенку продольного несущего элемента

9, например рельса, с измерительным пролетом ? °

На внешних цилиндрических поверхностях втулок с обеих сторон верти- 25 кальной стенки навита тензопроволока

10.Каждый измерительный узел, образованный четырьмя тенэодатчиками (l 4 и 5-8), закрыт с обеих сторон герметичными кожухами 11, 30

Тензодатчики 1-8 образуют четыре пары 1-2, 3-4, 5-6, 7-8), причем тенэодятчики, образующие каждую пару, разнесены между собой в продольном направлении на некоторое расстояние а. Все пары расположены симметрично, 1 относительно середины пролета. Участок длиной 1 межпч внутренними тенэодатчиками 4-7 (2-5) является измерительным. Две пары тензодатчиков рас- 40 положены под нейтральной линией 0-0 несущего элемента ня расстоянии b от нее, а две другие — няд нейтральной линией на том же расстоянии.

Тенэодятчики каждой диагонали пря- 5 моугольника, образованного втулками измерительного узла, использованы в качестве взаимопротивоположных плеч полного электрического моста, напряжение в измерительной диагонали кото50 рого является мерой соответствующей поперечной силы, а суммарное напряжение на измерительных диагоналях электрических мостов обоих измерительных узлов — мерой приложенной нагрузки

55 независимо от точки ее приложения и наличия силовых помех (например, смежной оси вагона) вне измерительного пролета.

Одна из возможных схем коммутации тенэорезисторов левого измерительного узла представлена на фнг.3, причем индексы при символах сопротивлений соответствуют позициям ня фнг.l; Г „ и 1/ — напряжения питания и выходной г сигнял соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Под действием измеряемой нагрузки

P продольный несущий элемент (рельс)

9 в зоне измерительного пролета прогибается. При этом любые малые горизонтальные отрезки няд нейтральной линией уменьшаются в первом приближении на величину, пропорциональную произведению изгибающего момента на расстояние от нейтральной линии до этого отрезка, я отрезки над ней увеличиваются на соответствующую величину °

Квадраты, выделенные на вертикальной стенке и расположенные вьппе и ниже нейтральной линии, преобразуются в трапеции, я вписанные в них окружности (отверстия) — в овялы. Втулки, воспринимая деформацию отверстий несущего элемента, деформируются сами, вызывая изменение сопротивления нявитой ня них тенэопроволоки, причем приращения сопротивлений верхних тензсрезисторов отрицательны, нижних положительны (верхние втулки сжаты", нижние — растянуты ).

Поскольку зти приращения по модулю (при постоянном расстоянии Ь) пропорциональны изгибающим моментам в соответствующих сечениях, их разность в каждой паре при постоянном расстоянии а пропорциональна градиенту изгибающего момента и, следовательно, поперечной (перереэывающей) силе на участке от линии действия нагрузки P до соответствующего конця измерительного участка.

Возможность достюкения положительного эффекта обуславливается высокими метрологическими качествами винтовых тензорезисторов, исключающих работу клеевой прослойки ня сдвиг, наличием достаточной деформации отверстий под нагрузкой, в результате которой продольный диаметр нюкннх втулок удлиняется, верхних — укорячивяетгя, попярным расположением втулок, обуславливающнпч независимость результата измерения от положения нагрузки на весовом участке и ст няличия няг1372195

Фиг. 2

Составитель В.Ширшов

Техред М.Пидык Корректор М.Максимишинец

Редактор И.Николайчук

Заказ 473/34

Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 руэки за его пределами, а также расположением пар тензорезисторов по обе стороны от нейтральной линии, обеспечивающим объем измерительной

5 информации как с растянутой, так и со сжатой зоны рельса.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для взвешивания движущихся объектов, содержащее первую и вторую пары тенэодатчиков, расположенных на продольном несущем элементе симметрично его середине и на одинаковом расстоянии от нейтральной оси, отличающееся тем, что, с целью повышения точност.» и уменьшения трудоемкости монтажа и ремонта, в него введены третья и четвертая пары тенэода- чиков, расположенные симметрично соответственно первой и второй парам тензодатчиков относительно нейтральной оси продольного несущего элемента, причем каждый из тензодатчиков выполнен в виде тонкостенной втулки, запрессованной своей средней частью в отверстие, выполненное в продольном несущем элементе, на внешних частях которой, выступающих эа продольный несущий элемент, навита тензопроволока..