Устройство калибровки конвейерных весов Российский патент 2024 года по МПК G01G23/01 G01G11/00 

Устройство калибровки конвейерных весов (далее по тексту - УККВ) предназначено для калибровки конвейерных весов с одной весовой роликоопорой с различными расстояниями между весовой и неподвижными роликоопорами справа и слева т неё от 500 до 1500 мм на измерительном участке от 1000 до 3000 мм.

Известно "Устройство для поверки конвейерных весов" (по авт. св. №530192, МПК G 01G 23/00 от 16.06.075, опубл. 30.09.76, БИ №36), содержащее механизм имитации нагрузки, взаимодействующий с лентой транспортера и выполненного в виде отрезка гибкого органа, размещенного над лентой транспортера и снабженного тележками с набором сменных грузов, причем один конец гибкого органа закреплен жестко, а другой подсоединен к вращаемому барабану.

Данное устройство не обеспечивает требуемой точности поверки, т.к. нет сосредоточенности веса тележки в направлении продольной оси, т.к. они опираются на две пары колес, и, следовательно, нет равномерности в распределении веса тележек, находящихся на границе весового участка. При креплении одного из концов при помощи троса будут происходить колебание всей гирлянды тележек по ширине ленты. Неудобство возникает со сменными грузами, подмагниченность которых недолговечна, и необходимо приложить усилия при их смене или замене.

Известно "Устройство для поверки конвейерных весов" (по авт. св. №1204950, МПК G 01 G 11/00 от 01.03.82, опубл. 15.01.86, БИ №2), содержащее имитатор нагрузки, выполненный в виде цепи калиброванных по массе тележек, каждая из которых оперта на четыре ролика, установленных попарно на двух осях, расположенных на одной линии по ширине ленты и соединенных посредством шарниров с тележками.

Недостатком данного устройства является сложная конструкция тележек и распределение их массы по ширине ленты конвейера. Измерение ограничивается только участком между неподвижными весовыми роликоопорами конвейера, поэтому влияние натяжения ленты конвейера за его пределами не учитывается. Упор при измерении и делается на имитирование устройством распределения массы по ширине конвейерной ленты, но не учитывается распределение материала по длине конвейерной ленты, т.е. линейную плотность, что является более важным параметром при измерении веса материала, перемещаемого по конвейеру. При изменении коэффициента жесткости ленты конвейера передача веса может быть хуже за счет распределения линейной плотности нагрузки по ширине ленты. Данная конструкция не имитирует реальные нагрузки в диапазоне от 0 до 50%, когда материал распределяется на центральных роликах конвейера.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является «Устройство для градуировки и поверки конвейерных весов» по патенту RU 2284483 C2, опубл. 26.09.2006 г.

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для градуировки и поверки конвейерных весов. Устройство содержит имитатор нагрузки, выполненный в виде калиброванных по массе тележек, каждая из которых оперта на ролики, соединенных между собой посредством шарниров. Имитатор нагрузки выполнен длиной больше длины весового участка с каждого его конца на величину не менее половины расстояния до следующих роликов и снабжен тележками со сменными грузами, вес которых равномерно или равнопеременно распределен по всей его длине. Каждый конец имитатора нагрузки прикреплен двумя растяжками к вертикальным стойкам, установленным на ставе конвейера так, что растяжки установлены параллельно плоскости ленты конвейера. Каждая тележка имитатора нагрузки опирается на одну пару роликов, расположенных симметрично продольной оси конвейерной ленты и на расстоянии не более ширины центрального ролика конвейера. Расстояние между роликами тележек равно половине расстояния между роликами конвейера весового участка. Используются две весовые роликоопоры.

В связи с переходом производителей конвейерных весов от весов с двумя весовыми роликоопорами на весы с одной весовой роликоопорой, т.е. от сложных и тяжелых к более простым и лёгким потребовалось расширить арсенал технических средств устройств калибровки конвейерных весов (УККВ).

Конвейерные весы с двумя весовыми роликоопорами являются сложными и тяжелыми за счёт того, что отстоящие друг от друга на расстоянии 1000 мм весовые роликоопоры должны иметь специальное суммирующее устройство, а также рычаг масштабирования, который одним концом передает усилие, вызванное весом материала на ленте, на тензорезисторный датчик, а вторым концом с помощью груза компенсирует массу двух весовых роликоопор с шестью роликами.

Технический результат: расширение арсенала технических средств - устройств калибровки конвейерных весов (УККВ) с одной весовой роликоопорой с различными расстояниями между весовой и неподвижными роликоопорами справа и слева т неё от 500 до 1500 мм на измерительном участке от 1000 до 3000 мм.

Конструкция весов с одной весовой роликоопорой позволяет в разы уменьшить вес за счет уменьшения количества деталей, при этом облегчается монтаж и обслуживание.

Конструкция устройства УКВВ проста, надежна и рассчитана на длительную работу без планово-предупредительных ремонтов. При необходимости проводится текущий ремонт элементов тележки и креплений, после чего проверяется масса каждой тележки в сборе.

Устройство обладает высокой точностью, т.к. учитывает натяжение конвейерной ленты на всем протяжении весового участка и за его пределами, имитируя реальное ее растяжение в данных реальных условиях.

Заявляется устройство для калибровки конвейерных весов, содержащее имитатор нагрузки, выполненный в виде цепочки из калиброванных по массе тележек, соединенных между собой посредством шарниров и имеющих сменные гири массой 1, 2, 5, 20 кг класса М1 и М2, и установленных на ленту конвейера так, чтобы растяжки были параллельны плоскости ленты конвейера, а другой конец цепи тележек после регулирования натяжения имитатора нагрузки закреплён двумя растяжками неподвижно,

отличающееся тем, что выполнено для калибровки весов с одной весовой роликоопорой с различными расстояниями между весовой и неподвижными роликоопорами справа и слева от неё от 500 до 1500 мм на измерительном участке от 1000 до 3000 мм.

Изобретение поясняется иллюстрациями.

На Фиг.1 приведена схема заявляемого устройства, где: 1 - тележка, 2 - колесо, 3 - гиря, 4 - шарнир, 5 - цепь крепежная, 6 -стойка, 7 - лента конвейерная, 8 - став конвейера, 9, 11 - неподвижные роликоопоры, 10 - весовая роликоопора.

На Фиг.2 показано как производится установка на конвейерных весах с расстояниями между весовой и неподвижными роликоопорами справа и слева от неё 1000 мм.

На Фиг.3 показано как производится установка на конвейерных весах с расстояниями между весовой и неподвижными роликоопорами справа и слева от неё от 750 мм.

На Фиг.4 показано как производится установка на конвейерных весах с расстояниями между весовой и неподвижными роликоопорами справа и слева от неё от 1250 мм.

Устройство и принцип действия заявляемого устройства.

Заявляемое устройство состоит из 10 тележек 1. Тележка №5 устанавливается над весовой роликоопорой 10. Каждая из десяти тележек 1 имеет рамку, опирающуюся на пару колес 2 на подшипниках, обеспечивающих их легкое вращение при движении конвейерной ленты 7 на холостом ходу. Тележки 1 соединены между собой шарнирами 4 и собраны в гирлянду. Первая и последняя тележки закреплены с помощью крепежных цепей 5 за стойки 6, установленные на ставе 8 конвейера на расстоянии 7 метров друг от друга. На каждой из тележек 1 устройства возможно нагружение до 4-х контрольных грузов по 5 кг каждый. Расстояние между осями колес тележек - 500 мм.

Принцип действия заключается в имитации линейных плотностей взвешиваемого материала на конвейерных весах с помощью цепочки тележек, на которых устанавливаются контрольные грузы.

На Фиг.1 приведена схема устройства УКВВ, состоящего из 10 тележек 1 и установленного на конвейерных весах с одной весовой роликоопорой 10. Каждая из тележек 1 имеет рамку, опирающуюся на пару колес на подшипниках. Устройство может создавать линейную плотность от 6,628 до 20,628 кг на один погонный метр конвейерной ленты, проходящей через конвейерные весы. Нагружение тележек контрольными грузами производится таким образом, чтобы не превысить максимальную линейную плотность для конкретных конвейерных весов (Фиг.2). При калибровке необходимо постоянно контролировать надежность шарниров и крепежных цепей, особенно при увеличении линейных плотностей, т.е. увеличении числа контрольных гирь на тележках.

Осуществление изобретения (на примере УККВ-50).

Из места хранения к грузоприёмному устройству конвейерных весов доставляются: тележки, контрольные грузы, крепежные цепи и элементы крепления цепей к стойкам. Конвейерная лента освобождается от материала путем полного срабатывания на производство. В связи с малыми погонными нагрузками сборка тележек производится, не вставая на ленту, в районе весового участка (3 метра) конвейерных весов.

Затем производится установка устройства на конвейерных весах в соответствии с Фиг. 2. Сборка цепи начинается с закрепления десятой тележки к верхним (передним) стойкам, установленных на конвейере, и последовательном подсоединии тележек. Подсоединение каждой последующей тележки (с 9-ой по 1-ую) производится с помощью крепежных винтов. После подсоединения тележки №5 к тележке №6 необходимо снова перезакрепить обе цепи к верхним (передним) стойкам таким образом, чтобы колеса тележки №5 были установлены по осевой линии роликов весовой роликоопоры (Фиг. 2). Первая тележка крепежными цепями крепится к нижним (задним) вертикальным стойкам.

Устройство работает следующим образом.

Для калибровки конвейерных весов устройство накладывают на ленту конвейера над весами таким образом, чтобы был перекрыт с двух концов не только весь весовой участок, но и половина расстояния до соседних неподвижных за ним роликов. Один конец устройства прикрепляется двумя растяжками к вертикальным стойкам, установленным на ставе конвейера так, чтобы растяжки были параллельны плоскости ленты конвейера, а другой конец после регулирования натяжения имитатора нагрузки также закрепляется двумя растяжками неподвижно. Это необходимо для сосредоточения нагрузки вдоль продольной оси конвейера и равномерности распределения нагрузки по всей длине цепи имитатора нагрузки.

Калибровка конвейерных весов производится путем нагружения тележек сменными грузами, в качестве которых используются гири класса M1 и М2 согласно ГОСТ 73328-2001. Рядом стоящие тележки могут быть нагружены различно, но равные по массе тележки могут повторяться равномерно через равные промежутки, например через одну тележку, т.е. волнообразно. При этом показания веса одной тележки не должно превышать 40% от нагруженного веса другой тележки. Нагруженность тележек измерительного и весового участка должна быть идентична. Тележка может иметь различное количество ячеек для расположения одной или нескольких стандартных гирь номиналами 1, 2, 5, 10, 20 кг, а также для возможности их различной комбинации. Каждая тележка имитатора нагрузки имеют одну пару роликов, расположенных симметрично относительно продольной оси конвейера и расположенных на расстоянии, не превышающем длину центрального ролика данного конвейера.

Такое расположение роликов тележек дает возможность сосредоточить нагрузку и полностью передать на весовые ролики конвейерных весов, а также задавать необходимую линейную плотность. Тележки со стандартными гирями позволяют задавать строго расчетные значения нагрузки во всем диапазоне измерения, что позволяет использовать одну цепь имитатора нагрузки для градуировки и поверки конвейерных весов различного диапазона измерения.

Задание необходимых линейных плотностей q_i .

Необходимые линейные плотности рассчитываются по формуле 1 в соответствии с Фиг. 2:

Формула 1:

Рассчитанные значения линейных плотностей qi для весов со шкалой 0-20 кг/м приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Значения масс тележек приведены в таблице 2.

Таблица 2

УКВВ созданы не только для конвейерных весов с роликоопорами, отстоящими на 1000 мм друг от друга, но они применимы также для конвейерных весов с расстояниями как менее 1000 мм, так и более 1000 мм между роликоопорами.

При расстоянии между роликоопорами менее 1000 мм, например, 750 мм, расчет линейной плотности производится по формуле 2 в соответствии с Фиг.3:

Формула 2:

где:

m₄ - масса тележек с грузом слева от весовой роликоопоры;

m₆ - масса тележки с грузом справа от весовой роликоопоры;

m₅ - масса тележки с грузом, установленным на весовой роликоопоре;

l₁ - расстояние от оси весовой роликоопоры до оси опоры с левой стороны, 750 мм;

l₂ - расстояние от оси весовой роликоопоры до оси опоры с правой стороны, 750 мм.

При расстоянии между роликоопорами более 1000 мм, например, 1250 мм, расчет линейной плотности производится по формуле 3 в соответствии с Фиг.4 во всём диапазоне шкалы весов:

Формула 3:

где:

m₃, m₄ - масса тележек с левой стороны от весовой роликоопоры, удаленных на расстоянии 1000 мм и 500 мм;

m₅ - масса тележки с грузом, установленным на весовой роликоопоре;

m₆, m₇ - масса тележек с правой стороны от весовой роликоопоры, удаленных на расстоянии 500 мм и 1000 мм;

l₁ - расстояние от оси весовой роликоопоры до оси опоры с левой стороны, 1250 мм;

l₂ - расстояние от оси весовой роликоопоры до оси опоры с правой стороны, 1250 мм.

Разработаны устройства калибровки конвейерных весов с одной весовой роликоопорой практически для всего весового диапазона конвейерных весов, применяемых во всех отраслях промышленного производства:

Для калибровки конвейерных весов со шкалой от 0 до 10 кг/м используется УККВ-10. Для этого применяется 10 тележек массой 1 кг каждая и гири в количестве 40 штук массой 1 кг каждая, класс М2. С помощьюУККВ-10 задаются линейные плотности: q₁=2 кг/м; q₂=4 кг/м; q₃=6 кг/м; q₄=8 кг/м; q₅=10 кг/м.

Для калибровки конвейерных весов со шкалой 0 до 20 кг/м используется УККВ-20. УККВ-20 состоит из 10 тележек, массой 1 кг каждая тележка и 40 гирь массой 1 кг каждая гиря, класс М2 и 10 гирь массой 5 кг класса М2. Задаются следующие линейные плотности: q₁=2 кг/м; q₂=4 кг/м; q₃=6 кг/м; q₄=8 кг/м; q₅=10 кг/м; q₆=14 кг/м, q₇=20 кг/м.

Для калибровки конвейерных весов со шкалой 0 до 50 кг/м используется УККВ-50. Для этого применяется 10 тележек массой 5 кг каждая и гири в количестве 40 штук с массой 5 кг каждая, класс М2. С помощьюУККВ-50 задаются линейные плотности: q₁=10 кг/м; q₂=20 кг/м; q₃=30 кг/м; q₄=40 кг/м; q₅=50 кг/м.

Для калибровки весов со шкалой 0 до 280 кг/м используется УККВ-280. Для этого применяется 10 тележек массой 16 кг каждая и гири в количестве 60 штук с массой 20 кг каждая, класс М1. С помощью УККВ-280 задаются линейные плотности: q₁=32 кг/м; q₂=72 кг/м; q₃=112 кг/м; q₄=152 кг/м; q₅=192 кг/м; q₆=232 кг/м; q₇=272 кг/м.

Для калибровки конвейерных весов со шкалой от 0 до 315 кг/м, и от 0 до 400 кг/м используется УККВ-400. Для этого применяется 10 тележек массой 20 кг каждая и гири в количестве 90 штук с массой 20 кг каждая, класс М1. С помощьюУККВ-400 задаются линейные плотности: q₁=40 кг/м; q₂=80 кг/м; q₃=120 кг/м; q₄=160 кг/м; q₅=200 кг/м; q₆=240 кг/м; q₇=280 кг/м; q₈=320 кг/м; q₉=360 кг/м; q₁₀=400 кг/м.

Устройство отличает простота задания значений линейной плотности во всем диапазоне шкалы измерений, возможность быстро менять значения линейной плотности, что сокращает время калибровки, а значит, и время простоя технологического оборудования.

Устройство позволяет задавать линейную плотность со случайной и систематической погрешностью (0,2-0,3)% и применимо для всех типов конвейерных весов, а именно классов 1; 1,5; 2.

Устройство обладает высокой точностью, т.к. учитывает натяжение конвейерной ленты на всем протяжении весового участка и за его пределами, имитируя реальное ее растяжение в данных реальных условиях.

Изобретение предназначено для калибровки конвейерных весов с одной весовой роликоопорой с различными расстояниями между весовой и неподвижными роликоопорами справа и слева от неё от 500 до 1500 мм на измерительном участке от 1000 до 3000 мм. Устройство для калибровки конвейерных весов содержит имитатор нагрузки, выполненный в виде цепочки из 10 калиброванных по массе тележек, установленных на ленту конвейера так, чтобы растяжки были параллельны плоскости ленты конвейера, и соединенных между собой шарнирами, первая и последняя тележки закреплены с помощью крепежных цепей за стойки, установленные на ставе конвейера, при этом тележка 5 установлена над весовой роликоопорой, каждая из десяти тележек имеет рамку, опирающуюся на пару колес на подшипниках. Дополнительно тележка имеет различное количество ячеек для расположения одной или нескольких сменных гирь массой 1, 2, 5, 10, 20 кг класса М1 и М2. Технический результат: расширение арсенала технических средств. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

1. Устройство для калибровки конвейерных весов с одной весовой роликоопорой с расстояниями между весовой и неподвижными роликоопорами справа и слева от неё от 500 до 1500 мм на измерительном участке от 1000 до 3000 мм, содержащее имитатор нагрузки, выполненный в виде цепочки из 10 калиброванных по массе тележек, установленных на ленту конвейера так, чтобы растяжки были параллельны плоскости ленты конвейера, и соединенных между собой шарнирами, первая и последняя тележки закреплены с помощью крепежных цепей за стойки, установленные на ставе конвейера, при этом тележка 5 установлена над весовой роликоопорой, каждая из десяти тележек имеет рамку, опирающуюся на пару колес на подшипниках.

2. Устройство для калибровки конвейерных весов по п.1, отличающееся тем, что тележка имеет различное количество ячеек для расположения одной или нескольких сменных гирь массой 1, 2, 5, 10, 20 кг класса М1 и М2.