ВЗВЕШИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1998 года по МПК G01G19/02 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и предназначено для взвешивания различных объектов, преимущественно транспортных средств.

Известно устройство для взвешивания, содержащее основание, грузоприемную платформу, связанную с основанием с помощью наклонных пластин с упорами, и силоизмерительный элемент (описание к авт.св. СССР N 1564494, G 01 G 3/08, 1990 [1] ), Недостатком известного устройства являются громоздкость, повышенная материалоемкость и низкая точность, обусловленная наличием трения между пластинами и упорами.

Известно взвешивающее устройство, содержащее основание, связанную с основанием с помощью наклонных пластин грузоприемную платформу и силоизмерительный элемент (описание к патенту Франции N 2433173, G 01 G 3/08, 1980 [2] ). Недостатком известного устройства является низкая точность, обусловленная наличием трения в паре "пластина - опора", а также то, что при взвешивании объекта грузоприемная платформа перемещается в горизонтальной плоскости. Последнее обстоятельство вынуждает создавать необходимые зазоры между грузоподъемной платформой и дорожным покрытием (в случае использования для взвешивания транспортных средств), что в свою очередь вызывает возникновение нежелательных ударных боковых нагрузок на грузоподъемную платформу в момент заезда на нее транспортного средства.

Наиболее близким к по своей технической сущности и достигаемому результату является взвешивающее устройство, известное из описания к патенту РФ N 2058537, G 01 G 19/02, 1996 [3]. Известное устройство содержит основание, грузоприемную платформу, соединяющие их упругие наклонные элементы, выполненные в виде пластин, и силоизмерительный датчик.

Недостатками известного устройства являются: высокая материалоемкость, низкая чувствительность и относительно малый срок службы, обусловленный эксплуатационными условиями - возникновением значительных ударных нагрузок при заезде транспортного средства на грузоприемную платформу через зазор между платформой и дорожным покрытием, значительная величина которого необходима для обеспечения смещения грузоприемной платформы в горизонтальной плоскости, происходящего в процессе взвешивания из-за деформации наклонных упругих элементов.

Изобретение направлено на снижение материалоемкости устройства, повышение чувствительности и увеличение срока службы.

Указанный результат достигается тем, что во взвешивающем устройстве, содержащем основание, грузоприемную платформу, соединяющие их наклонные упругие элементы и силоизмерительный датчик, основание и платформа соединены упругими элементами через размещенную между ними параллельно основанию промежуточную плиту, упругие элементы выполнены в виде стержней, причем элементы между плитой и основанием наклонены навстречу элементам между плитой и платформой.

Указанный результат достигается также тем, что силоизмерительный датчик установлен с возможностью взаимодействия с промежуточной плитой.

Указанный результат достигается также тем, что промежуточная плита размещена симметрично относительно грузоприемной платформы и основания.

Указанный результат достигается также тем, что упругие наклонные элементы установлены под углом 45^o к горизонту.

Указанный результат достигается также тем, что зазор между грузоприемной платформой и дорожным покрытием перекрыт мембраной.

Отличительными признаками устройства являются:
- соединение грузоприемной платформы с основанием через промежуточную плиту;
- размещение промежуточной плиты параллельно основанию;
- выполнение упругих элементов в виде стержней;
- установка упругих элементов между плитой и основанием с наклоном навстречу элементам, расположенным между плитой и грузоприемной платформой;
- установка силоизмерительного датчика с возможностью взаимодействия с промежуточной плитой;
- установка промежуточной плиты симметрично относительно грузоприемной платформы и основания;
- установка упругих элементов с наклоном под углом 45^o к горизонту;
- перекрытие мембраной зазора между грузоприемной платформой и дорожным покрытием.

Соединение грузоприемной платформы с основанием через промежуточную плиту и установка наклонных упругих элементов с наклоном навстречу друг другу позволяет в общем случае уменьшить смещение грузоприемной платформы в горизонтальной плоскости при осуществлении взвешивания. При этом, если промежуточную плиту установить несимметрично, т.е. расстояния между плитой и платформой и плитой и основанием не будут равными, уже достигается уменьшение величины горизонтального смещения платформы, а значит и уменьшение требуемого зазора между платформой и дорожным покрытием. Если же в частном случае реализации промежуточную плиту установить симметрично относительно грузовой платформы и основания, то смещение платформы в горизонтальной плоскости будет равно нулю (при равенстве жесткости упругих элементов). Это позволяет устанавливать минимальные зазоры между платформой и дорожным покрытием, что снизит ударные нагрузки на весы в целом при заезде на них транспортных средств, а следовательно повысит срок их службы. Кроме того, при наличии малых зазоров силоизмерительный датчик оказывается в большей степени защищенным от воздействия атмосферных осадков и попадания грязи, что также повышает срок службы устройства. При этом, небольшие зазоры проще загерметизировать и тем самым полностью исключить попадание грязи и осадков во внутреннее пространство весов.

Выполнение упругих элементов в виде стержней, как показала опытная проверка, позволяет повысить чувствительность весов и существенно снизить их материалоемкость. Так, если в устройстве, выбранном за прототип, максимальное соотношение "масса весов/масса взвешиваемого объекта" достигает 1/10, то в заявляемом устройстве - 1/80.

Размещение промежуточной плиты параллельно основанию, также как и ее симметричное расположение, позволяет устранить горизонтальные перемещения грузоприемной платформы и минимизировать величину между грузоприемной платформой и дорожным покрытием.

В качестве силоизмерительного датчика может быть использован любой из числа известных и он может быть установлен любым образом, например с обеспечением взаимодействия с основанием и грузоприемной платформой (работа на сжатие). Оптимальным при предлагаемой конструкции взвешивающего устройства является установка силоизмерительного датчика на основании с возможностью взаимодействия с промежуточной плитой, которая в процессе взвешивания будет перемещаться в горизонтальной плоскости. При этом, в зависимости от того, с какой стороны плиты датчик будет установлен, он будет подвергаться сжатию или растяжению.

Установка упругих элементов с наклоном в 45^o к горизонту позволяет обеспечить максимальную чувствительность взвешивающего устройства.

Перекрытие зазора между грузоприемной платформой и дорожным покрытием мембраной по всему периметру платформы позволяет полностью загерметизировать внутреннее пространство весов и тем самым удлинить срок их службы. Кроме того, мембрана обеспечивает без помех перемещение в вертикальном направлении, но препятствует смещению в горизонтальной плоскости, что повышает чувствительность устройства, т.к. предотвращается контакт платформы с краем дорожного покрытия.

Сущность взвешивающего устройства поясняется чертежом. На чертеже схематично представлен разрез общего вида взвешивающего устройства, охарактеризованного в пп. 1-3 формулы изобретения.

Взвешивающее устройство содержит основание 1, соединенное с грузоприемной платформой 2 с помощью упругих наклонных стержней 3 через промежуточную плиту 4, с которой соединен силоизмерительный датчик 5. Упругие стержни могут быть закреплены в соединяемых деталях любым известным методом (сваркой, пайкой, с пропусканием через соединяемые детали или без) с обеспечением равномерного распределения точек соединения по площади соединяемых деталей.

Взвешивающее устройство может быть установлено с заглублением в земную поверхность таким образом, что платформа 2 находится на одном уровне с дорожным покрытием 6, образуя с ним зазор, который перекрыт по всему периметру мембраной 7.

Устройство работает следующим образом.

Транспортное средство наезжает или груз помещается на грузоприемную платформу 2, нагрузка от которой передается на упругие элементы 3 верхнего ряда и через промежуточную плиту 4 на упругие элементы нижнего ряда, вызывая их деформацию. В результате, учитывая влияние мембраны 7, возникает перемещение грузоприемной платформы 2 только в вертикальном направлении без смещения в горизонтальной плоскости и перемещение промежуточной плиты 4 относительно основания 1 в горизонтальной плоскости, которое и фиксируется силоизмерительным датчиком 5.

Устройство предназначено для взвешивания различных объектов, преимущественно транспортных средств. Устройство содержит основание и грузоприемную платформу, соединенные наклонными упругими элементами через размещенную между ними параллельно основанию промежуточную плиту. Упругие элементы выполнены в виде стержней. Упругие элементы между промежуточной плитой и основанием наклонены навстречу упругим элементам между промежуточной плитой и грузоприемной платформой. Силоизмерительный датчик установлен с возможностью взаимодействия с промежуточной плитой. Зазор между грузоприемной платформой и дорожным покрытием перекрыт мембраной. Промежуточная плита может быть размещена симметрично относительно грузоприемной платформы и основания. Упругие элементы могут быть установлены под углом 45^o к горизонту. Устройство обеспечивает повышение чувствительности, увеличение срока службы и снижение материалоемкости. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Взвешивающее устройство, содержащее соединенные наклонными упругими элементами основание и грузоприемную платформу, а также силоизмерительный датчик, отличающееся тем, что основание и грузоприемная платформа соединены наклонными упругими элементами через размещенную между ними параллельно основанию промежуточную плиту, упругие элементы выполнены в виде стержней, при этом упругие элементы, расположенные между промежуточной плитой и основанием, наклонены навстречу упругим элементам, расположенным между промежуточной плитой и грузоприемной платформой, силоизмерительный датчик установлен с возможностью взаимодействия с промежуточной плитой, а зазор между грузоприемной платформой и дорожным покрытием перекрыт мембраной. 2. Взвешивающее устройство по п.1, отличающееся тем, что промежуточная плита размещена симметрично относительно грузоприемной платформы и основания. 3. Взвешивающее устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что упругие элементы установлены под углом 45^o к горизонту.