ВЕСЫ-БЕЗМЕН Российский патент 1996 года по МПК G01G3/02 

Изобретение относится к области конструирования весоизмерительной техники.

Известны весы типа безмен, в которых имеется пружина с указателем, реечным или стрелочным, который перемещается с помощью винтовой пружины или с помощью шестерни и зубчатой рейки, соединенной для уравновешивания с винтовой пружиной.

Наиболее близким по технической сущности решением является весы ( см. авт. св. СССР N 538239 кл. G 01 G 3/00 от 21.01.75), где описано устройство пружинных весов, содержащих корпус, винтовые пружины, кронштейны, зубчатую рейку, рычаг и серьги.

Однако все эти конструкции позволяют взвешивать грузы только в пределах возможного сжатия или растяжения пружины, что ограничивает диапазон взвешивания.

Задачей изобретения является расширение диапазона взвешивания грузов. В предлагаемом решении применена призма, ослабляющая величину усилия, действующего на пружину со стороны груза, и подвижная муфта, передающая это усилие на пружину.

На фиг. 1 дан общий вид весов-безмена, где 1 пружина винтовая цилиндрическая; 2 стержень с буртиком; 3 призма с ушком; 4 кронштейн; 4.1 муфта; 5 серьга; 6, 6.1 указатели; 7 скоба-хомут; 8 корпус; 9 - вставка-крышка; 10 шкала 1 1; 10.1 шкала 2 1.

На фиг. 2 дана схема работы устройства.

В положении 1 1, устанавливаемом поворотом скобы-хомута в положение 1, нагрузка Р подвешивается к стержню за серьгу. В положении 2 1, устанавливаемом поворотом скобы-хомута в положение 2, нагрузка Р подвешивается к призме за ушко серьгой.

На фиг. 3 дан опытный образец устройства, где 1 пружина винтовая цилиндрическая; 2 стержень с буртиком и нарезкой ∠45^°; 3 стержень с нарезкой ∠45^°; 4 кронштейн; 5 серьга-кольцо; 6 серьга-кольцо; 7 - скоба-хомут; 8 гири (нагрузка Р).

На фиг. 4 показана работа устройства.

Положение "1 1" груз (1 гиря 5 кг) подвешен за серьгу-кольцо, укрепленную на стержне с буртиком. Пружина длиной 75 мм сжата грузом до размера 35 мм.

Положение "2 1" груз подвешен (2 гири по 5 кг) к стержню с нарезкой за серьгу-кольцо. Усилие на пружину передается через нарезку в стержне с буртиком. Пружина под действием нагрузки сжалась до того же размера 35 мм.

Корпус (8) фиг. 1 укреплен на кронштейне (4) со скобой-хомутом (7) и имеет две шкалы (10; 10.1) с пазами для перемещения указателей (6; 6.1). Винтовая пружина установлена на стержне с буртиком (2), который имеет сквозной паз для установки призмы (3) и отверстие для прикрепления серьги (5). Муфта (4.1) имеет паз, прорезанный под углом 45^o, в который входит призма (3), и отверстие, в которое проходит стержень (2). Призма (3) устанавливается в паз стержня (2), установленного в отверстие кронштейна (4), таким образом, что наклонная плоскость упирается в паз муфты (4.1), установленной на стержне (2) перед пружиной (1), упирающейся в буртик, и ушко призмы выходит с другой стороны стержня (2).

При взвешивании в положении 1 1 фиг. 2 груз подвешивается за серьгу (5), установленную в отверстие стержня (2), и его величина определяется по положению указателя (6.1) в пазу корпуса (9) с шкалой 1 1.

При взвешивании в положении 2 1 фиг. 2 серьга (5) вынимается из отверстия в стержне (2), корпус (9) устанавливается в положение 2 и серьга (5) устанавливается в ушке призмы (3). Груз подвешивается за серьгу (5) и его величина определяется по положению указателя (6) в пазу с шкалой 2 1 (10.1).

Устройство работает следующим образом.

В положении 1 1 фиг. 1 устройство работает в режиме обычных весов. Скоба-хомут (7) устанавливается в положение 1, при этом в прорези вставки (9) появляется ушко с отверстием для установки серьги (5) и закрепляется на неподвижной оси. На серьгу (5) подвешивается груз. Пружина (1) под действием веса сжимается и указатель (6), соединенный со стержнем (2), останавливается у риски шкалы (10), тарированной эталонными гирями, соответствующей весу груза.

В положении 2 1 фиг. 1 устройство работает в ослабленном режиме. Скоба-хомут устанавливается в положение 2 и укрепляется на неподвижной оси. В отверстие ушка призмы (3), которое находится в прорези вкладыша (9), вставляется серьга (5), на которую подвешивается груз.

Под действием груза призма (3) перемещается и сжимает пружину (1). Указатель (6.1), связанный с призмой (3), перемещается в пазу 2 1 и останавливается у риски шкалы (10.1), тарированной на большую нагрузку эталонными гирями, соответствующей весу груза.

Величина силы, действующей со стороны призмы (3) на пружину (1), определяется по формуле
F = P•sinα•cosα
где F сила, действующая на пружину,
Р вес, действующий на призму,
a острый угол призмы.

Использование: взвешивание грузов. Сущность изобретения: весы содержат корпус с указателем, винтовую пружину, стержень с буртиком, кронштейн, скобу-хомут, серьгу, муфту с пазом, прямоугольную призму с отверстием для второй серьги, при этом корпус снабжен вторым указателем, а скоба-хомут выполнена с обеспечением фиксации при повороте на 90^o. 4 ил.

Пружинные весы-безмен, содержащие корпус с указателем, винтовую пружину, стержень с буртиком, кронштейн, скобу-хомут и серьгу, отличающиеся тем, что весы снабжены муфтой и прямоугольной призмой с отверстием для второй серьги, установленными между пружиной и кронштейном, а корпус снабжен вторым указателем, при этом муфта выполнена с пазом для обеспечения движения в нем призмы, а скоба-хомут выполнена с обеспечением фиксации при повороте на 90^o.