ВЕСЫ Российский патент 1997 года по МПК G01G19/02 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для взвешивания различных грузов в любых отраслях народного хозяйства.

Известны весы для взвешивания большегрузных автомобилей (авт. св. N 1774189, кл. G 01 G 19/02 1991). Весы содержат грузоприемную платформу, под которой установлены силоизмерительные датчики. Узел стабилизации выполнен в виде пар вертикальных направляющих с перпендикулярно расположенными рабочими поверхностями, между которыми размещены тела качения, выполненные в виде цилиндрических роликов, расположенных в обоймах, соединенных с рабочими поверхностями вертикальных направляющих, закрепленных на опоре. Рабочие поверхности вертикальных направляющих, закрепленных на грузоприемный платформе, выполнены с планками. Клинья клиновых пар скреплены грузоприемной платформой, а их клинья с рамой, выполненной с полозьями, установленными на горизонтальные направляющие. Рама связана с передачей винт-гайка. Однако такие весы не обеспечивают достаточной точности измерения при больших перемещениях платформы от движущегося по ней объекта, поэтому в этих весах предусмотрены привод, в виде винт-гайка с целью установки платформы для взвешивания после стабилизации груза, при этом контакт опорной точки платформы с силовоспринимающим элементом датчика происходит не в вертикальной плоскости, а под некоторым углом, вследствие чего возникает горизонтальная составляющая усилия от веса на датчик и ухудшение точности измерения.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому являются весы (авт. св. N 1800283, кл. C 01 C 19/02 1990). Весы содержат грузоприемную платформу, опирающуюся через сферические опоры на силоизмерительные датчики, связанные с основанием, и снабженную расположенным перпендикулярно к ее поперечной оси узлом продольной стабилизации и узлом поперечной стабилизации, расположенным перпендикулярно продольной оси платформы; узлы продольной и поперечной стабилизации выполнены в виде натяжных струнок и скрепленными при помощи механизмов, одними концами с основанием, а другими с грузоприемной платформой. Установочные узлы размещены на сферических опорах и снабжены регуляторами углового положения в виде фиксирующих и регулировочных винтов. Каждый установочный узел выполнен в виде клиновой пары, размещенной на сферической опоре. Верхний клин клиновой пары снабжен фиксирующим винтом и установлен с возможностью вертикального перемещения. Нижний клин снабжен регулировочным винтом и установлен с возможностью горизонтального перемещения.

Недостатком этих весов является ненадежность и недостаточная точность взвешивания при действии динамических и внешних воздействий на платформу, т. е. температурные расширения, прогиб платформы т.к. натяжные струны, установочные узлы не обеспечивают сохранение первоначальной настройки весов. Ограничение размеров взвешиваемых автотранспортных средств.

Цель изобретения повышение точности и надежности взвешивания в широком диапазоне рабочих условий и внешних воздействий. Упрощение конструкции и монтажа весов у потребителя.

Цель достигается тем, что в весах, содержащих грузоприемную платформу, опирающуюся через сферические опоры на силоизмерительные датчики, связанные с основанием. Платформа снабжена, расположенным перпендикулярно к ее поперечной оси, узлом продольной стабилизации и узлом поперечной стабилизации, расположенным перпендикулярно продольной оси платформы. Узлы продольной к поперечной стабилизации выполнены в виде стержней с двумя гибкими участками из упругого материала и скрепленных при помощи механизмов одними концами с фундаментом, а другими с грузоприемной платформой. При этом гибкие стержни продольной стабилизации связаны с фундаментом через упругие опоры-балки и П-образные плиты, при этом на платформе закреплены жесткие упоры с возможностью взаимодействия с П-образной плитой, что позволяет уменьшить влияние на измеряемую массу гибких стрежней за счет конструктивного уменьшения их жесткости.

Грузоприемная платформа весов выполнена из двух одинаковых платформ, скрепленных в средней части весов сборно-разборными устройствами, при этом силоизмерительные датчики расположены по два на краях платформы и на стыке платформ, что упрощает транспортировку, монтаж весов, равномерное распределение нагрузки на датчики.

Цель достигнута тем, что в весах предусмотрено конструктивно исключение влияния на измеряющую массу следующих факторов: температурные расширения; прогиба платформы; динамические воздействия от автотранспорта. Конструктивное решение включает установочный узел, содержащий: узел вертикальной ориентации выполненный со сферической опорой на фундамент с регуляторами углового положения в виде регулирующих и фиксирующих винтов; узел регулировки по высоте и горизонтальности платформы с функциями компенсации температурных расширении, прогибов платформы выполненный с установкой на нижнюю сферическую опору пяты, на которую установлена проставочная опора со сферической поверхностью, силоизмерительного датчика, на сферическую поверхность которого установлен через верхнюю пяту винт, находящийся в зацеплении со втулкой, установленной с гарантированным зазором в отверстии опоры платформы и соприкасающей с опорой поверхностями сфера-конус соответственно и закрепленной фиксирующими винтами.

Сопоставительный анализ с прототипом и известных технических решений в исследуемой области позволяет сделать вывод, что заявляемые весы с конструктивными решениями регулируемых установочных узлов, узлов поперечной и продольной стабилизации, сборно-разборных платформ отличаются от известных и соответствуют критерию "новизна".

Анализ известных технических решений в исследуемой области и смежных областях позволяет сделать вывод о том, что продольные и поперечные усилия возникающие в результате торможения автомобиля на платформе воспринимаемые, выполненными из упругого материала, гибкими стержнями продольной и поперечной стабилизации, при чем продольные усилия воспринимаются стержнями продольной стабилизации, допускающими небольшие продольные перемещения платформы ограниченные упорами, при этом сферические поверхности в пятах установочного узла обкатываются без скольжения и с последующим возвратом при помощи вертикально-установленных упругих опор-балок в исходное положение платформы после полного торможения автомобиля на весах, что сохраняет точность взвешивания и заявляемой решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлены весы, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг. 3 вырез по А на фиг.1; на фиг.4 разрез по Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - разрез по В-В на фиг.2; на фиг.6 вид по Г на фиг.2; на фиг.7 разрез по Д-Д на фиг.2.

Весы состоят из грузоприемной платформы 1, основания 2, шести силоизмерительных датчиков 3, на которые платформа 1 опирается через установочные узлы 4, узлов поперечной и продольной стабилизации грузоприемной платформы. Узел поперечной стабилизации выполнен в виде стержней 5 из упругого материала, например, пружинной стали марки Ст 65Г и расположенных перпендикулярно продольной оси и симметрично относительно поперечной оси платформы и закрепленных одними концами в кронштейнах 6, закрепленных на платформе 1, а другими концами, при помощи, механизмов крепления, выполненных из опирающихся друг о друга сферических упоров 7 и 8, крепежных элементов 9, кронштейнов 10, прикрепленных к основанию 2. Узел продольной стабилизации платформы выполнен в виде стержней 11, выполненных из упругого материала, например, пружинной стали Ст 65Г (аналогичные стержням 5). Стержни 11 расположены перпендикулярно поперечной оси симметрично относительно продольной оси платформы 1 и закреплены одними концами, при помощи механизмов крепления, выполненных из опирающихся друг о друга сферических упоров 12 и 13 (аналогично механизмам крепления стержней 5). Одни сферические упоры 12 прикреплены, при помощи крепежных элементов 14, к концам стержней 11, а другие сферические упоры 13 прикреплены к основанию 2, посредством механизмов крепления, выполненных в виде вертикально-установленных упругих опор-балок 16, верхние концы которых, при помощи кронштейнов 17, прикреплены перпендикулярно к концам стержней 11. Другие концы упругих опор-балок 16 прикреплены посредством П-образных плит 18 к основанию 2. На балках платформы 1 закреплены упоры 19 с зазором h к торцам П-образных плит 18. Упругие опоры-балки 16 выполнены из пружинной стали, марки Ст 65Г.

Установочные узлы 4 выполнены с установкой на нижнюю сферическую опору 20 пяты 21, на которую установлена проставочная опора 22 силоизмерительного датчика 3. Сферическая опора 20 снабжена регулировочным винтом 23 для регулирования углового положения и установлена на опору 24, прикрепленную винтом 25 к основанию 2. На верхнюю сферическую поверхность 26 силоизмерительного датчика 3 установлена верхняя пята 27, на которую установлены винт 28, находящимся в зацеплении со втулкой 29, установленной с гарантированным зазором "δ" в отверстии опоры 30, прикрепленной к платформе 1. Втулка 29 снабжена фиксирующими винтами 31. На втулке 29 выполнена сферическая поверхность 34, соприкасающаяся с конусной торцевой поверхностью 35 опоры 30.

Платформа 1 выполнена из двух одинаковых балок-ферм, скрепленных в средней части сборно-разборными устройствами 32. П-образные плиты 18 снабжены регулировочными винтами 33.

Стержни 5 и 11 продольной и поперечной стабилизации выполнены из двух гибких цилиндрических элементов 36 малого диаметра, соединенных между собой жесткой штангой 37. Имеются домкраты 38 с ручкой 39 выполненные в виде "винт-гайка", которые установлены на платформе 1 рядом с датчиками 3.

Весы работают следующим образом.

При помощи домкратов 38 платформа 1 поднимается от основания 2 на заданную высоту, после чего соблюдая вертикальность оси силоизмерительных датчиков 3 и горизонтальность платформы устанавливаются в пятах 21 и 27. При этом положении гибкие стержни 5 и 11 поперечной и продольной стабилизации устанавливаются горизонтально.Зазоры h в в пределах необходимой величины.

При наезде автомобиля на платформу 1 продольные перемещения платформы воспринимаются упругой опорой-балкой 16 через гибкие стержни 11. При больших перемещениях упоры 19 приближаются к упорам П-образных плит 18, при этом сферические опоры 26 силоизмерительных датчиков 3 и проставочные опоры 22 прокатываются в пятах 21 и 27 без проскальзования. После полного заезда автомобиля на платформу 1 упругие опоры-балки 16 возвращают платформу 1 в исходное настроенное положение. Вертикальное усилие от веса груза воспринимают силоизмерительные датчики 3, сигналы которых регистрирует и обрабатывает вторичный прибор.

Конструктивное выполнение стержней 5 и 11 в виде гибких цилиндрических элементов 36 из упругого материала, например, пружинной стали и соединение этих элементов между собой жесткой цилиндрической штангой позволяет воспринимать платформе 1, при наезде автомобиля, наибольшие продольные и поперечные перемещения с возвратом при помощи упругих опор-балок 16 в исходное положение после полного торможения автомобиля на весах.

Выполнение на втулках 29 сферической поверхности 34 соприкасающейся с ней конусной поверхности 35 опор 30 позволяет обеспечить точность регулировки установочного узла.

Выполнение платформы из двух одинаковых балок-ферм позволяет обеспечить транспортабельность и облегчить ее монтаж у потребителя.

Использование: взвешивание различных грузов. Использование: весы содержат грузоприемную платформу, основание, шесть силоизмерительных датчиков, на которые платформа опирается через установочные узлы, узлы поперечной и продольной стабилизации, выполненные в виде стержней из упругого материала. Стержни узла поперечной стабилизации закреплены одними концами в кронштейнах, прикрепленных к платформе, а другими концами - к основанию. Сферические упоры прикреплены к концам стержней, другие концы которых прикреплены к основанию посредством механизмов крепления, выполненных в виде вертикально установленных опор-балок, другие концы которых прикреплены посредством П-образных плит к основанию. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Весы, содержащие грузоприемную платформу, опирающуюся через сферические опоры на силоизмерительные датчики, связанные с основанием, и снабженную расположенным перпендикулярно к ее поперечной оси узлом продольной стабилизации и узлом поперечной стабилизации, расположенным перпендикулярно продольной оси платформы, узлы продольной и поперечной стабилизации выполнены в виде стержней, скрепленных при помощи механизмов крепления одними концами с основанием, а другими с грузоприемной платформой, установочные узлы, размещенные на сферических опорах, с регуляторами углового положения в виде фиксирующих и регулировочных винтов, отличающиеся тем, что стержни выполнены из упругого материала, а механизмы крепления концов стержней продольной стабилизации к платформе и поперечной стабилизации к основанию выполнены из опирающихся друг о друга сферических упоров, одни из которых прикреплены к концам стержней, другие прикреплены при помощи кронштейнов первых упоров к платформе, вторых к основанию, при этом механизмы крепления других концов стержней продольной стабилизации выполнены в виде вертикально установленных упругих опор-балок, верхние концы которых при помощи кронштейнов прикреплены перпендикулярно к концам стержней, а другие концы упругих опор-балок прикреплены посредством П-образных плит к основанию, причем на балках платформы закреплены упоры, установочные узлы выполнены с установкой на нижнюю сферическую опору пяты, на которую установлена с выполненной сферической поверхностью проставочная опора силоизмерительного датчика, а на верхнюю сферическую поверхность силоизмерительного датчика установлена верхняя пята, на которую установлен винт, находящийся в зацеплении с втулкой, установленной с гарантированным зазором в отверстии опоры, прикрепленной к грузоприемной платформе, при этом втулка снабжена фиксирующими винтами. 2. Весы по п.1, отличающиеся тем, что грузоприемная платформа выполнена из двух одинаковых балок-ферм, скрепленных между собой сборно-разборными устройствами. 3. Весы по п.1, отличающиеся тем, что на втулке выполнена сферическая поверхность, соприкасающаяся с конусной торцевой поверхностью опоры платформы. 4. Весы по п.1, отличающиеся тем, что стержни продольной и поперечной стабилизации выполнены из двух гибких цилиндрических элементов, соединенных между собой жесткой штангой, причем цилиндрические элементы имеют меньший диаметр по отношению к штанге.