Большегрузные автоматические весы

 

Изобретение относится к точному измерению массы, а именно к прецизионным весам для измерения больших навесок штучных изделий. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия. При установке на грузоприемную площадку 1 измеряемого груза 2 весом Рх усилие через сдвоенную систему грузоприемных рычагов 7 и 8 и через измерительное коромысло 18 передается на пьезоэлектрический преобразователь 24, расположенный на каретке 27. Каретка 27 может перемещаться при помощи микрометрического винта 28, ось которого параллельна оси измерительного коромысла 18. На измерительном коромысле 18 установлена подушка 20 с V-образным пазом, в котором находится шаровая опора 21 пьезоэлектрического преобразователя 24, которая перекатывается в V-образном пазе при перемещении каретки 27. Обкатывание шаровой опоры 21 в V-образном пазе подушки 20 позволяет исключить силовые деформации в точках передачи усилий от измерительного коромысла 18 к пьезоэлектрическому преобразователю 24 при температурных удлинениях, а также вводить температурные поправки и осуществлять масштабное регулирование. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 (01 С 7/02 7 04

3 k.

1 1(. 1(:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР (21) 4351353/24-10 (22) 05.11 .87 (46) 30.06.89. Бюл. 1(24 (71) Ленинградский политехнический институт им. M.H. Калинина (72) А.Я. 1иенфельд, В.А. Кандрикина и Ш.М. Рафиков (53) 681 .269(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

I(- 748139, кл. G 01 С 7/04, 1980. . Патент Великобритании Ф 1 28991 5, кл. G 01 G 7/02, 1970.

2 (54) БОЛЬШЕГРУЗНЫЕ АВТОМАТИЧЕСКИЕ

ВЕСЫ (57) Изобретение относится к точному измерению массы, а именно к прецизионным весам для измерения больших навесок штучных изделий. Цель изобретения — повышение точности и быстродействия. При установке на грузоприемную площадку I измеряемого груза 2 весом Р„ усилие через сдвоенную систему груэonриемных рычагов

7 и 8 и через измерительное коро1490497 р а, + а„

0 а +а

1 (2) мысло 18 передается на пьсзоэлектрический преобразователь 24, расположенный на каретке 27. Каретка 27 может перемещаться при помощи микро5 метрического винта 28, ось которого параллельна оси измерительного коромысла 18. На измерительном коромысле 18 установлена подушка 20 с

Ч-образным пазом, в котором находится Ið шаровая опора 21 пьезоэлектрического преобразователя 24, которая перекаИзобретение относится к точному измерению массы, а именно к прецизионным весам для измерения больших навесок штучных изделий. 20

Цель изобретения — повышение точ— ности и быстродействия.

На фиг. 1 изображены предлагаемые весы, на фиг. 2 — узел сочленения измерительного коромысла с пьезо- 25 электрическим преобразователем (вид по стрелке А на фиг. 1).

Весы содержат груэоприемную площадку 1 для измеряемого груза 2 весом Р, установленную с помощью двой- 30 ных тяг 3 и 4 с шарнирами (упругими опорами) 5 и 6 на сдвоенной системе груэоприемных рычагов 7 и 8, подвешенных на основании 9 с помов@:ю упругих опор IO и 11 и соединенных между собой упругим шарниром 12.

Грузоприемные рычаги 7 и 8 снабжены гайками-противовесами 13 и 14, а рычаг 7 — пружиной 1 5 тарировочного устройства 16 и упругим шарниром 17, 40 связывающим его с измерительным коромыслом 18, которое подвешено на

Упругом элементе 19 и снабжено с одной стороны подушкой 20 с Ч вЂ” образным пазом, расположенным вдоль оси изме- 45 рительного коромысла 18. Подушка 20 опирается через шаровую опору 21 и подставку 22 с лункой 23 (фиг. 2) на пьезоэлектрический преобразователь

24, на боковых стенках которого нане50 сены электроды 25 и 26 для съема зарядов q, возникающих под действием нагрузки. Пьезоэлектрический преобразователь 24 установлен на каретке

27, перемещаемой вдоль оси 0,-0

Ч-образного паза подуш и 20, с помо55 щью микрометрич еского винта 28, ось которого параллельна оси измерительного коромысла 18, с ручкой 29. Or— тывается в Ч-образном паэе при перемещении каретки 27. Обкатывание шаровой опоры 21 в V-образном пазе подушки 20 позволяет исключить силовые деформации в точках передачи усилий от измерительного коромысла 18 и пьезоэлектрическому преобразователю 24 при температурных удлинениях, а также вводить температурные поправки и осуществлять масштабное регулирование. 2 ил. раничивающие микрометрическую подачу каретки 27 щечки 30 закреплены на основании 9 с помощью винтов 31. Электроды 25 и 26 соединены с усилителем 32, подключенным через масштабный блок 23 и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 34 к отсчетному устройс-.ву 35. Кнопка 36 служит для установки нулевой точки показаний.

Длины плеч грузоприемных рычагов

7 и 8 и измерительного коромысла 18 обозначены соответственно через 1 „

11 1 1, 1э 1 и 15, а условные координаты цейтра масс т (точка С) груза 2 (где P z = mug, g — ускорение свободного падения) относительно упругих шарниров 5 и 6 обозначены соответственно через а и а . Величинами Q u Q < обозначены силовые реакции, возникающие от нагрузки Р „ на тягах 3 и 4.

Весы работают следующим образом.

При отсутствии груза 2 на грузоприемной площадке 1 перемещением гаек-противовесов 13 и 14 и подтягиванием пружины 15 тарировочного устройства 16 производят установку грузоприемных рычагов 7 и 8 и измерительного коромысла 18 в исходное положение, при котором сила F начального давления на пьезоэлектрический прсобразователь 24 принимает заданное значение, равное F = F . Затем с помощью кнопки 36 производят сброс показаний АЦП 34 на нуль и устанавливают измеряемый груз 2 весом Р> на груэоприемную площадку 1. При этом для условного положения центра масс m

Х груза Р силовые реакции 0 и равны

5 1

Силовая реакция от грузоприемного рычага 7 в месте расположения упругого шарнира 12 при выбранных длинах плеч равна

q Π— -p — — .(3) ха +а 1 г г

Силовая реакция от груэоприемного рычага 8 в месте располохжния упругого шарнира 1 2 равна

t I

Суммарная силовая реакция 0 . в месте расположения упругого шарнира 12 от двух грузоприемных рычагов 7 и 8 равна

490497 6 куда выходной сигнал S после мас1 штабного преобразования в масштабном блоке 33 и после преобразования в цифровую форму в АЦП 34 поступает на отсчетное устройство 35. Наличие микрометрической подачи каретки 27 от микрометрического винта 28 параллельно оси измерительного коромысла 18, а следовательно, обкатывание шаровой опоры 21 в Ч-образном пазе подушки 20, позволяет исключить силовые деформации в точках передачи усилий от измерительного коромысла

I 8 к пьсзоэлектрическому преобразо-. вателю при температурных удлинениях, а также позволяет вводить температурные поправки и осуществлять масштабное регулирование. (— а +

1т аг 1 (5) = Ч + O = P

% 1 г ха +

М

1i

+ —, а,)

12

Добиваясь за счет вы25

per улировки

11 11 — — —, - О, l г 1, пополнения соотношения луч ают .

Q = P — - (6)

1 х

39 при котором значение О не зависит от положения груза 2 на грузоприемной площадке I .

Полученное суммарное значение суммарной силы F, сжимающей пьсэоэлектрический прсобразователь 24, пропорционально весу P „ груза 2. Заряд q, снимаемый с электродов 25 и

26, поступает на усилитель 32, отформула и з о б р е т е н и я

Большегрузные автоматические весы, содержащие груэопрнемную площадку, расположенную на сдв оенной с ис теме груэоприемных рычагов, связанных через шарниры с измерительным коромыслом, и отсчетное устройство, о тл и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в них введены установленная на измерительном коромысле подушка с V-образным пазом, расположенным вдоль оси коромысла, расположенная в паэе шаровая опора, каретка с микрометрическим винтом, ось которого параллельна оси коромысла и пьезоэлектрический преобразователь, установленный на каретке и контактирующий с шаровой опорой.! 490497

Составитель Т. Ишкова

Техред JI.Îëèéíûê Корректор О. Чигинева

Редактор А. Ренин

Тираж 660

Заказ 3741/46

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

ВидА фое. 2