УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕСА АВТОМОБИЛЯ Российский патент 2002 года по МПК G01G19/02 

Изобретение относится к области измерения веса, преимущественно автомобилей.

Известны весы с платформой, содержащие грузовую площадку для взвешиваемого материала, динамометрический датчик для выдачи измеренного значения, соответствующего весу взвешенного материала, и закрепленную на основной раме рычажную систему, с которой со стороны входа соединена грузовая платформа, а со стороны выхода - динамометрический датчик по меньшей мере через один передаточный рычаг. Рычажная система содержит передаточное звено, в котором предусмотрены расположенная жестко на основной раме и закрепленная на фундаменте часть и проходящая от нее на расстоянии в горизонтальном направлении грузовая часть, поддерживающая грузовую платформу. Грузовая часть перемещается параллельно себе с помощью двух поводков, соединенных в ослабленных местах в углах параллелограмма передаточного звена с двумя частями. В свободном внутреннем пространстве, ограниченном частями и поводками, расположено рычажное звено, соединенное через другие ослабленные места соответственно с частями. От рычажного звена к динамометрическому датчику отходит прочно соединенный со звеном передаточный рычаг (аналог - DE N 3808232 G 01 g 21/23).

Указанное решение имеет сложную конструкцию, большие габаритные размеры по высоте и большой вес, а также недостаточную точность измерения.

Известно устройство для определения веса автомобиля, содержащее не менее 4-х силоизмерительных платформ, каждая из которых включает основание, нагрузочную площадку, тензометрические силоизмерительные датчики, блок индикации. В качестве датчиков используются полупроводниковые тензодатчики (прототип - Япония, заявка N 1-172711 G 01 g 13/12).

Указанное решение также имеет сложную конструкцию, большие габаритные размеры по высоте и большой вес. Применение полупроводниковых тензодатчиков значительно повышает точность измерения, но они очень чувствительны к температурным условиям, что ограничивает их применение.

Задача, решаемая изобретением - получение стабильной точности измерения с одновременным уменьшением веса, габаритов и упрощения конструкции.

Для решения указанной задачи в устройстве для определения веса автомобиля, содержащем не менее 4-х силоизмерительных платформ, каждая из которых включает основание, нагрузочную площадку, тензометрические силоизмерительные датчики, блок индикации, каждая нагрузочная площадка имеет направляющие вертикальных перемещений, тензометрический силоизмерительный датчик выполнен в виде плоской пластины с тензорезисторами, соединенной с уравновешивающим рычагом и расположенным на нем сегментом шаровой поверхности, контактирующим с ответной поверхностью вставки, и ограничители нагрузок.

Причем радиусы кривизны сегмента выпуклой шаровой поверхности меньше ответной поверхности вставки на величину, обеспечивающую заданный диапазон упругой деформации площади пятна контакта, а направляющая вертикальных перемещений имеют форму кольца с криволинейной образующей внутренней поверхности.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежных рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна, следовательно оно соответствует условию патентоспособности "новизна".

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное решение имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический эффект, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Предложенное решение применимо, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, т.к. может быть изготовлено в условиях мелкосерийного производства и применено на любых типах транспортных средств, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".

Фиг. 1 - общий вид устройства.

Фиг. 2 - силоизмерительная платформа.

Фиг. 3 - вид А фиг. 2.

Фиг. 4 - сеч. Б-Б фиг. 3.

Фиг. 5 - разрез В-В фиг. 3.

Фиг. 6 - вид сверху на зону расположения силоизмерительных датчиков.

Фиг. 7 - вырез I фиг. 5.

Фиг. 8 - вырез II фиг. 4.

Фиг. 9 - расположение тензорезисторов на плоских пластинах.

Фиг. 10 - мостовая измерительная схема тензорезисторов.

Фиг. 11 - соединение тензорезистров в полумостовую измерительную схему.

Устройство для определения веса автомобиля, состоит не менее чем из 4-х силоизмерительных платформ 1 с въездными 2 и выездными 3 скосами, с разъемами 4, соединительными кабелями 5 и из блока индикации 6. В каждую силоизмерительную платформу входят: основание 7 с закрепленными на нем четырьмя упругими элементами 8, каждый из которых содержит 4 тензорезистора T1, T2, T3, T4, соединенных в мостовую измерительную схему или два тензорезистора T1 и T2, соединенных в полумостовую измерительную схему, четыре ограничителя нагрузки 9, штифты 10, закрепленные винтами 11, болты крепления 12 с шайбами 13, четыре уравновешивающих рычага 14, закрепленных на упругих элементах при помощи прецезионных болтов 15, гаек 16, шайб 17 и 18. Четыре вставки 19 с сегментами шаровой поверхности вогнутой или выпуклой формы (R2, R1) и закрепленных при помощи винтов 20, четыре установочных винта 21, две ручки 22, два направляющих кольца 23 с криволинейными образующими 24 внутреннего диаметра и два направляющих штифта 25, четыре предварительных усилителя 26, нагрузочная площадка 27 с ребрами жесткости 28, четыре вставки 29 с сегментами шаровой поверхности выпуклой или вогнутой формы и закрепленными при помощи винтов 30, четыре соединительные планки 31.

При изготовлении устройства используются: технологические штифты 32 - для фиксирования направляющего кольца 23 и технологические пластины 33 - для беззазорного прилегания поверхностей ограничителя нагрузок 9 и уравновешивающего рычага 14, а пластины 34 - для выбора зазора между головками болтов 15 и плоскостью основания 7.

Перед взвешиванием автомобиля силоизмерительные платформы устанавливаются на горизонтальной поверхности по центрам колес автомобиля. Въездные и выездные скосы 2 и 3 фиксируются при помощи соединительных планок 31, при наличии небольших неровностей на горизонтальной поверхности платформы фиксируются установочными винтами 21.

При взвешивании автомобиля на упругих элементах 8 возникает деформация изгиба, которая преобразуется при помощи тензорезисторов, включенных в измерительную схему, в электрический сигнал, который усиливается предварительными усилителями 26, суммируется и подается на блок индикации 6, где на световом табло регистрируется нагрузка (вес) на каждое колесо, а также может быть установлен сумматор для регистрации общего веса автомобиля.

Испытания предлагаемого устройства показали его достаточную надежность, удобство в эксплуатации и высокую точность и стабильность измерения.

Изобретение относится к области измерения веса, преимущественно автомобилей. Устройство обеспечивает получение стабильной точности измерения с одновременным уменьшением веса, габаритов и упрощения конструкции. Устройство для определения веса автомобиля содержит не менее 4-х силоизмерительных платформ, каждая из которых включает основание, нагрузочную площадку, тензометрические силоизмерительные датчики, блок индикации. Каждая нагрузочная площадка имеет направляющие вертикальных перемещений, а каждый тензометрический силоизмерительный датчик состоит из ограничителя нагрузок, плоской пластины с тензорезисторами, соединенной с уравновешивающим рычагом и расположенным на нем сегментом шаровой поверхности, контактирующим с ответной поверхностью вставки. 2 з.п.ф-лы, 11 ил.

1. Устройство для определения веса автомобиля, содержащее не менее 4-х силоизмерительных платформ, каждая из которых включает основание, нагрузочную площадку, тензометрические силоизмерительные датчики, блок индикации, отличающееся тем, что каждая нагрузочная площадка имеет направляющие вертикальных перемещений, а каждый тензометрический силоизмерительный датчик состоит из ограничителя нагрузок, плоской пластины с тензорезисторами, соединенной с уравновешивающим рычагом и расположенным на нем сегментом шаровой поверхности, контактирующим с ответной поверхностью вставки. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что радиусы кривизны сегмента выпуклой шаровой поверхности меньше ответной поверхности вставки на величину, обеспечивающую заданный диапазон упругой деформации площади пятна контакта. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что направляющая вертикальных перемещений имеет форму кольца с криволинейной образующей внутренней поверхности.