УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗВЕШИВАНИЯ СЛИТКОВ Российский патент 2000 года по МПК G01G3/14 

Описание патента на изобретение RU2156963C2

Изобретение относится к области весоизмерительных приборов, а более конкретно к взвешивающим устройством, применяемым в прокатном производстве, например, для взвешивания слитков.

Известны взвешивающие устройства рычажного типа [1], где усилие передается через систему рычагов на цифровую шкалу. Весы такой конструкции не могут применяться в прокатном производстве из-за малой прочности.

Известны тензометрические весы [2], в которых нагрузка от грузоприемного устройства передается на упругий элемент (чаще всего элемент сжатия), связанные с помощью пайки или клея с тензометрическим датчиком, преобразующим деформацию упругого элемента в электрический сигнал, далее поступающий в блоки обработки и индикации. В тензометрических датчиках используется эффект изменения электрического сопротивления некоторыми материалами под воздействием деформации.

Тензометрические весы очень компактны, однако имеют два существенных недостатка:
- низкая надежность соединения упругого элемента с тензодатчиком, связанная со способом их соединения;
- относительно низкая точность измерения веса объекта, т.к. сигнал от тензодатчика слаботочный, требующий усиления, фильтрации и тщательной тарировки, по данным (1, стр. 3) погрешность измерения обычно составляет 0,5% от наибольшей нагрузки.

Задача, которую решает предлагаемое устройство, заключается в создании устойчивой связи между упругим элементом и электрическим датчиком, а также повышение надежности и точности измерения веса груза за счет повышения разрешающей способности электрического датчика.

Эта задача решается следующим образом.

В известном устройстве для взвешивания слитков, содержащем станину, грузоприемную платформу, взаимодействующую с упругим элементом, связанным с преобразователем деформации в электрический сигнал, а также блок обработки и индикации, согласно изобретению в качестве упругого элемента установлен торсион, один конец которого жестко закреплен на станине, а преобразователь деформации выполнен в виде электрического датчика импульсов, при этом грузоприемная платформа снабжена зубчатой рейкой, а на свободном конце торсиона смонтировано зубчатое колесо, взаимодействующее с этой рейкой.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого устройства.

На фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для взвешивания слитков содержит станину 1, грузоприемную платформу 2 с зубчатой рейкой 3, торсион 4, один конец которого жестко закреплен в станине 1, а на другом свободном конце смонтировано зубчатое колесо 5, а также электрический датчик импульсов 6, блок обработки и индикации 7.

Вращение от вала 8 зубчатого колеса 5 к валу 9 датчика импульсов 6 передается через ускоряющий редуктор 10 с безлюфтовыми зубчатыми парами и муфту 11.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении нагрузка P от веса грузоприемной платформы 2 и зубчатой рейки 3 действует на зубья колеса 5, следовательно, зазоры в зацеплении отсутствуют, а торсион 4 под действием крутящего момента от силы P находится в напряженном состоянии. Это положение соответствует "нулевой" настройке датчика импульсов 6, т. е. на цифровом табло блока обработки и индикации 7 установлен "0", что соответствует отсутствию взвешиваемого груза на грузоприемной платформе 2.

При подаче груза на платформу 2 к нагрузке P на зубья колеса 5 добавляется нагрузка G от веса груза, при этом торсион 4 воспринимает действие дополнительного крутящего момента Mk=G•d/2, где d - делительный диаметр зубчатого колеса, под действием которого торсион 4 скрутится на некоторый угол ϕ , пропорциональный весу груза. Таким образом, колесо 5 также повернется на угол ϕ, при этом за счет ускоряющего редуктора 10 с передаточным отношением U вал электрического датчика импульсов 6 повернется на угол U•ϕ, что соответствует n импульсов.

Цену одного импульса легко выяснить, загрузив весы контрольным грузом.

Датчик импульсов обеспечивает до 1000 импульсов за один оборот вала датчика, поэтому если принять угол поворота вала датчика равным 360o при действии максимального веса, то точность взвешивания будет 1/1000 (цена одного импульса), т.е. 0,1% от максимального веса.

Источники информации
1. И. И. Артоболевский. Механизмы современной техники. М.: Наука, 1979, с. 238.

Каталог-справочник "Электронно-тензометрические весовые устройства". ОНТИПрибор, М., 1966, с. 45.

Похожие патенты RU2156963C2

название год авторы номер документа
КЛЕЙМИТЕЛЬ С ДИСТАНЦИОННОЙ СМЕНОЙ ЗНАКОВ 1996
  • Корякин Н.К.
RU2113294C1
СТАН ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ 2000
  • Мироненко В.А.
  • Маршалов С.А.
RU2212964C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ИЗНОСА В ПАРАХ ТРЕНИЯ НАЖИМНОГО УСТРОЙСТВА ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ 1998
  • Чистяков Ю.П.
  • Рязанцев А.Н.
  • Браун А.Е.
  • Тикоцкий А.Е.
RU2147474C1
РАБОЧАЯ КЛЕТЬ ПРОКАТНОГО СТАНА 1998
  • Серман Б.А.
RU2160173C2
УПОРНО-РЕГУЛИРОВОЧНЫЙ МЕХАНИЗМ СТАНА ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ 1999
  • Самохин Б.И.
  • Минтаханов М.А.
  • Фоминых Е.Н.
RU2172220C2
СТЕНД ДЛЯ МОНТАЖА ГАЕК НА ПРОКАТНЫЕ ВАЛКИ 1998
  • Красносельских С.Н.
  • Овчаров Б.Г.
  • Госьков А.И.
RU2147502C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ЗАГОТОВКИ К ПРОКАТНОМУ СТАНУ 2005
  • Семишин Станислав Петрович
  • Тартаковский Борис Игоревич
RU2294254C2
КЛЕЙМИТЕЛЬ 1996
  • Корякин Н.К.
RU2113295C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕСА АВТОМОБИЛЯ 2000
  • Шалин В.С.
  • Романеев В.А.
  • Шалин Н.С.
  • Варюшин А.В.
RU2179306C1
МЕХАНИЗМ ПОДАЧИ И ПОВОРОТА СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ 1999
  • Мироненко В.А.
  • Солдатов М.А.
RU2207202C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 156 963 C2

Реферат патента 2000 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗВЕШИВАНИЯ СЛИТКОВ

Изобретение относится к взвешивающим устройствам, применяемым в прокатном производстве, например, для взвешивания слитков. Устройство содержит станину, грузоприемную платформу с зубчатой рейкой и торсион, один конец которого жестко закреплен в станине. На свободном конце торсиона смонтировано зубчатое колесо, взаимодействующее с зубчатой рейкой. Преобразователь деформации выполнен в виде электрического датчика импульсов, соединенного с блоком обработки и индикации. Технический результат - повышение надежности и точности измерения веса груза за счет повышения разрешающей способности электрического датчика. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 156 963 C2

Устройство для взвешивания слитков, содержащее станину, грузоприемную платформу, взаимодействующую с упругим элементом, связанным с преобразователем деформации в электрический сигнал, а также блок обработки и индикации, отличающееся тем, что в качестве упругого элемента установлен торсион, один конец которого жестко закреплен на станине, а преобразователь деформации выполнен в виде электрического датчика импульсов, при этом грузоприемная платформа снабжена зубчатой рейкой, а на свободном конце торсиона смонтировано зубчатое колесо, взаимодействующее с этой рейкой.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2000 года RU2156963C2

Каталог-справочник "Электронно-тензометрические весовые устройства"
- М.: ОНТИПрибор, 1966, с
Железобетонный фасонный камень для кладки стен 1920
  • Кутузов И.Н.
SU45A1
Весовое устройство 1986
  • Апасеев Александр Иванович
  • Гурьев Георгий Михайлович
  • Ковалев Валерий Иванович
  • Лозовой Владимир Николаевич
SU1428937A1
ВЕСОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ. УСТРОЙСТВО 1972
  • А.К.Алексеев, В.Л.Шинкаренко, А.Л.Турубинер, В.М.Зинченко, Ф.А.Черкашин, В.В.Мосиашвили, А.Т.Чеботников М.Б.Певзнер
SU433356A1
US 3084755 A, 09.04.1963.

RU 2 156 963 C2

Авторы

Корякин Н.К.

Даты

2000-09-27Публикация

1996-04-12Подача