УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗВЕШИВАНИЯ ПРОКАТА Российский патент 2006 года по МПК G01G11/04 

Изобретение относится к области весоизмерительной техники и предназначено для взвешивания проката в процессе его транспортирования.

Известны устройства для взвешивания (каталог WTО1 2002 "Весоизмерительные системы SIWAREX" фирмы SIEMENS стр.4/37), основанные на базе серийно выпускаемых тензодатчиков и серийной вторичной аппаратуры к ним. Конструкция тензодатчиков, их широкая номенклатура и узлы встройки позволяют надежно и точно решать многообразные задачи определения веса. Однако в случае наличия 3х или 4х тензодатчиков для весовых платформ различной конфигурации остро встает проблема равномерного распределения нагрузки на все используемые датчики. Это требование обусловлено в основном тем, что силоизмерительное оборудование и его базовое программное обеспечение рассчитаны и сориентированы на параллельное электрическое соединение (см. стр.2/8 вышеназванного каталога). Большой точности в равномерном распределении не требуется (достаточно разброса, не превышающего 25%), однако в некоторых случаях, например при узкой и длинной весовой платформе, как у рольганг - весов, обеспечить даже такую неравномерность не удается. Действительно, если такую жесткую платформу установить на 4 датчика (по углам платформы), то достигнуть требуемой равномерности распределения нагрузки между тензодатчиками не удается в силу того, что в одной плоскости расположены только три тензодатчика, четвертый же тензодатчик, как правило, в эту плоскость не попадает. Чаще всего нагрузка распределяется следующим образом: большая часть веса (иногда до 95%) распределяется на два датчика, расположенных по одной из двух диагоналей, при этом вес на эти датчики также распределен неравномерно в пределах 15-30%. Оставшаяся часть веса приходится на один из двух датчиков другой диагонали, а последний датчик практически не нагружен. Кроме этого, процесс распределения нагрузки между тензодатчиками еще и не стабилен во времени: при следующем взвешивании может оказаться нагруженной уже другая диагональ, а ненагруженным - другой датчик. Такие колебания в перераспределении нагрузки не учитываются имеющейся серийной электронной схемой и могут давать погрешности измерения веса существенно больше допустимой. В эксплуатационной практике нагрузку выравнивают известными доступными средствами, например устанавливают подкладки, но такая операция осложнена тем, что при изменении нагрузки на один из тензодатчиков нагрузка на другие тензодатчики также изменится, причем случайным образом. Кроме этого, подобрать прокладку крайне сложно, так как прогиб тензодатчика составляет весьма малую величину, а также в этом случае отсутствует температурная и временная стабильность.

Известно устройство для взвешивания слитков (Авторское свидетельство СССР №879317, МКИ G 01 G 17/06 от 27.03.80), содержащее расположенную между роликом секции рольганга грузоприемную платформу, смонтированную под каркасом с площадкой, на которой закреплены силоизмерительный датчик и датчики фиксации слитка. В силу наличия только одного тензодатчика в этой конструкции отсутствует проблема выравнивания нагрузки, однако рольганг - весы получаются слишком сложными и громоздкими.

Известны весы для взвешивания слитков (Авторское свидетельство СССР №1290084, МКИ G 01 G 17/0 от 24.07.85), грузоприемная площадка которых с размещенными на ней гидроцилиндрами вынесена за пределы рамы рольганга и закреплена на 3х силоизмерительных датчиках ниже уровня роликов рольганга. Силовые датчики установлены в вершинах равнобедренного треугольника, определяющего сектор, в пределах которого симметрично высоте треугольника размещена грузовая корзина. Такое расположение силовых датчиков позволяет обеспечить равномерное распределение нагрузки на датчики, однако, для рольганг - весов, имеющих узкую и длинную грузоприемную платформу, это решение не пригодно, так как конструкция получается очень громоздкой и тяжеловесной.

Известны тензометрические весы для взвешивания длинномерного проката в потоке (Авторское свидетельство СССР №681328 от 21.03.78), конструкция которых принята в качестве прототипа, содержащие станину, грузоприемную платформу, опирающуюся на тензодатчики, установленные на упорные шарикоподшипники с кольцами, и вторичную аппаратуру, при этом для повышения точности взвешивания кольца упорных подшипников установлены круговыми проточками наружу, а грузоприемная платформа связана со станиной посредством штоков и колец с растяжками.

Это устройство обеспечивает центрирование тензодатчиков, разгрузку тензодатчиков от горизонтальных составляющих усилий, что повышает точность взвешивания, однако имеет ряд недостатков.

Прежде всего в полной мере встает проблема равномерного распределения нагрузки межу тензодатчиками и связанная с этим проблема повышения точности измерений, кроме этого наличие упорных подшипников в опоре тензодатчиков усложняет конструкцию и снижает эксплуатационную надежность.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении точности измерений путем обеспечения равномерного распределения нагрузки на все тензодатчики при размещении их на грузоприемной платформе, имеющей узкую и длинную конфигурацию с сохранением простоты конструкции рольганг - весов в целом, а также повышении эксплуатационной надежности путем обеспечения самоцентрирования тензодатчиков.

Эта задача решается следующим образом.

В известном устройстве для взвешивания проката в потоке, содержащем станину, грузоприемную платформу, например, в виде длинномерной секции рольганга, опирающуюся на тензодатчики и шарнирно связанную со станиной, а также вторичную аппаратуру, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ грузоприемная платформа имеет три опоры, две из которых являются непосредственно тензодатчиками и размещены по короткой стороне платформы, а третья размещена по середине противоположной короткой стороны и выполнена в виде силопередающей траверсы, опертой на два тензодатчика и связанной с грузоприемной платформой посредством контактной оси, при этом тензодатчики выполнены самоцентрирующимися, например, с эластомером.

На фиг.1 чертежа изображен общий вид устройства для взвешивания проката в потоке.

На фиг.2 чертежа изображен вид на силопередающую траверсу.

На фиг.3 чертежа изображен вид на устройство в плане.

Устройство для взвешивания проката в потоке содержит станину 1, секцию рольганга 2, опертую на тензодатчики 3, 4, 5, 6 и связанную со станиной посредством тяг 7 с шарнирами 8 и 9. На тензодатчики 3, 4 секция рольганга 2 оперта непосредственно, а на датчики 5, 6 - через силопередающую траверсу 10, связанную с секцией рольганга 2 посредством контактной оси 11. Тензодатчики 3, 4 размещены по углам короткой стороны секции рольганга 2, а контактная ось 11 размещена на середине ее противоположной стороны. Тензодатчики объединены с индикаторным устройством 12 посредством вторичной аппаратуры 13. Тензодатчики 3, 4, 5, 6 выполнены самоцентрирующимися, например, с эластомером.

Устройство работает следующим образом.

Прокат подается на секцию рольганга 2 и своим весом воздействует на тензодатчики 3, 4, 5, 6, сигналы от которых обрабатываются вторичной аппаратурой, отображая величину веса проката на индикаторном устройстве 12. Тензодатчики 3, 4 воспринимают по ¼ общей весовой нагрузки, а контактная ось 11 воспринимает ½ нагрузки, которая посредством силопередающей траверсы 10 равномерно распределяется между тензодатчиками 5, 6. Таким образом, нагрузка всегда распределяется равномерно на все 4 тензодатчика, неравномерность не превышает 10%, что позволяет получить стабильную погрешность измерения, не превышающую 0,1%. Применение самоцентрирующихся тензодатчиков позволяет исключить дополнительные элементы при их установке.

Изобретение относится к области весоизмерительной техники и может быть использовано для взвешивания проката. Устройство содержит станину, грузоприемную платформу, выполненную в виде секции рольганга, опирающуюся на тензодатчики и шарнирно связанную со станиной, а также вторичную аппаратуру. Грузоприемная платформа имеет три опоры, две из которых являются непосредственно тензодатчиками и размещены по короткой стороне платформы. Третья опора размещена по середине противоположной короткой стороны и выполнена в виде силопередающей траверсы, опертой на два тензодатчика и связанной с грузоприемной платформой посредством контактной оси. Тензодатчики объединены с индикаторным устройством посредством вторичной аппаратуры, обрабатывающей сигналы от тензодатчиков с отображением величины веса проката на индикаторном устройстве. Тензодатчики могут быть выполнены самоцентрирующимися, например, с эластомером. Технический результат заключается в повышении точности измерений путем обеспечения равномерного распределения нагрузки на все тензодатчики, повышении эксплутационной надежности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для взвешивания проката в потоке, содержащее станину, грузоприемную платформу, например в виде секции рольганга, опирающуюся на тензодатчики и шарнирно связанную со станиной, а также вторичную аппаратуру, отличающееся тем, что грузоприемная платформа имеет три опоры, две из которых являются непосредственно тензодатчиками и размещены по короткой стороне платформы, а третья размещена посередине противоположной короткой стороны и выполнена в виде силопередающей траверсы, опертой на два тензодатчика и связанной с грузоприемной платформой посредством контактной оси, при этом тензодатчики объединены с индикаторным устройством посредством вторичной аппаратуры, обрабатывающей сигналы от тензодатчиков с отображением величины веса проката на индикаторном устройстве.2. Устройство для взвешивания проката по п.1, отличающееся тем, что тензодатчики выполнены самоцентрирующимися, например с эластомером.