Устройство для поверки весов Советский патент 1986 года по МПК G01G23/01 

нижний сферические шарниры (ill), в полостях которых расположены соединительные карданные III 8 и II для передачи вращательного момента соответственно от плунжера 4 к нижней опоре 7 и от плунжера 5 к силовой ферме 1. Верхний сферический III посредством механизма перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях в горизонтальной плоскости связан с верхней опорой 10, основанием 12 и силовой фермой 1.

Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к устройствам для поверки и калибровки весоизмерительных механизмов.

Целью изобретения является повышение точности поверки при одновременном увеличении нагрузок.

На чертеже показано устройство для поверки весов.

Устройство содержит силовую ферму 1, измеритель 2 нагрузки, механизм нагружения, состоящий из цилиндра 3, нижнего 4 и верхнего 5 плунжеров, нижний сферический шарнир, состоящий из промежуточной детали 6 нижней опоры 7, соединенной с нижним плунжером 4 карданным шарниром 8, верхний сферический шарнир, состоящий из промежуточной детали 9, верхней опоры 10, соединенной с верхним плунжером 5 карданным шарниром 11 и снабженной , направляющими выступами размещенными в направляющих пазах основания 12. В свою очередь .основание 12 имеет направляющие выступы расположенные перпендикулярно направляющим пазам, которые расположе - ны в направляющих пазах силовой фермы 1. Направляющие пазы силовой фер- мы 1 расположены в горизонтальной плоскости.

Опора 10 может перемещаться относительно основания 12 по направляющим пазам, например, с помощыо винтового механизма 13. Основание 12 может перемещаться относительно силовой фермы 1 по направляющим па229587

Осевые перемещения карданного ITI 8 относительно верхней опсфы 10 обеспечив гшзтся пружинами 20 и 21 соответственно и необходимы для компенсации неполного совмещения осей карданных III с центрами сферических поверхностей соответствующих сферических III, Диаметр наибольшей окружности, образованной контактирующими поверхностями сферических III, выбран равным внутреннему диаметру цилиндра 3, 1 ил.

зам, например, с помощью винтового механизма 14,

Диаметры окружностей, образован- , ных контактирующими поверхностями

5 сферических шарниров dj, должны быть близкими по величине внутреннему диаметру d цилиндра 4 механизма нагруясения, т,е, чтобы вьшолнялось соотношение d. /d s; 1 .

Нижний и верхний сферические шарниры представляют собой беззазорные сферич:еские гидростатические осевые подшипники с центральными кольцевыми камерами, нижний шарнир - с раз5 грузочной полостью А, верхний - с разгрузочной полостью Б. В плунжерах 4 и 5 вьшолнены каналы, в которых установлены дроссели 15 и 16. На верхнем плунжере 5 установлен

0 привод 17, предназначенный для вращения цилиндра 3, датчики 18 и указатели 19 уровня. Датчики 18 и указатели 19 .уровня установлены на плоскости перпендикулятно оси плунжера 5 и друг другу.

Внутри плунжера 4 на карданном шарнире 8 установлена пружина 20, которая предназначена для устранения действия веса плунжера 4 и про0 межуточной детали 6 на сферические поверхности нижнего сферического шарнира и; обеспечения осевого перемещения карданного шарнира 8 относительно плунжера 4.

5 Внутри опоры 10 на карданном шарнире 11 установлена пружина 21, которая предназначена для обеспечения

возиожнос ги перемещения карданного шарнира 11 относительно опоры 10 в осевом направлении и обеспечения постоянного контакта сферических поверхностей верхнего сферического шарнира.

Осевые перемещения карданного шарнира 8 относительно плунжера 4 и карданного шарнира 11 относительно верхней опоры 10 необходимы для ком- пенсации неполного совмещения осей карданных шарниров с центрами сферических поверхностей соответствующих сферических шарниров.

Карданный шарнир 8 необходим для передачи вращающего момента от плунжера 4 к нижней опоре 7, а карданный шарнир 11 необходим для передачи вращательного момента от плунжера 5 к силовой ферме 1.

Устройство работает следующим образом.

Механизм нагружения перед установкой на платформу весов подвешен на карданном шарнире 11. При этом центр тяжести сбалансированного механизма нагружения и оси плунжеров 4 и 5 совмещаются, т.е. под действием веса механизм нагружения принимает вертикальное положение (самоустанавли- вается). Момент трения в сфере незначителен..

Затем плунжер 4 вьщвигается и упирается опорой 7 в платформу весов. Нижняя поверхность опоры 7 благода- ря наличию сферического и карданного шарниров занимает положение, соответствующее реальному положению в пространстве опорной поверхности платфор весов. Положение опорной поверхности платформы весов не регла ментировано, т.е. опора 7, подвешенная на карданном шарнире 8, поворачивается, прилегая своей поверхность к платформе весов. При этом обяза- тельно происходит совмещение осей карданных шарниров 8 и 11с центрами поверхностей сферических шарниров. Это совпадение обеспечивается возможностью осевого перемещения кардан ного шарнира 8 относительно плунжера 4 и карданного шарнира 11 относительно опоры 10.

В полости А и Б масло поступает из системы противодавления.

Одновременно из системы противодавления в полость В подается гидравлическое давление, определяющее нагрузку, близкую к заданной (поверяющей). Включается привод 17 и ос.и плунжеров 4 и 5 и вращающегося цилиндра 3 совмещаются. При этом между цилиндром 3 и плунжерами 4 и 5 возни кает вращающий момент трения, кото- рьй через карданные шарниры 8 и 11 передается на опоры 7 и 10, зафик- с,ированные относительно силовой фермы. При этом вращения плунжеров 4 и 5 не происходит. Под действием нагрузки платформа весов и силовая ферма 1 изменяют свое положение в пространстве, и механизм нагружения отклоняется от вертикального положения.

Перемещая с помощью винтовых механизмов 13 и 14 верхний сферический шарнир, а вместе с ним верхнюю часть механизма нагружения, по казателям 18 и 19 уровня возвращгиот механизм нагружения в вертикальное положение.

Наличие разгрузочной полости в каждом сферическом шарнире исключает передачу непосредственно осевой силы от плунжера 4 к платформе весов и от плунжера 5 к силовой ферме I через сферические поверхности сферических шарниров. Осевая сила воспринимается гидравлической подушкой, реактивная сила которой равна

Fpea. P.-SdV.

где р - гидравлическое давление в

полостях А, Б, В, и в полости системы противодавления; d, диаметр окружности, образованной контактирукяцими поверхностями сферического шарнира.

Осевая сила, развиваемая механизмом нагружения, равна

F p.Ttd A,

где d - внутренний диаметр цилиндра 3.

Малая линейная скорость относительного перемещения сферических поверхностей в каждом сферическом шарнире при перемещении верхнего сферического шарнира относительно силойой фермы 1 приводит к возникновению сил трения в каждом сферическом шарнире весьма малой величины.

Следовательно, платформа весов занимает свое положение равновесия.

т.е. боковые силы, приводящие к увеличению сил трения в шарнирах весов , исклктчаются.

При этом механизм нагружения занимает вертикальное положение, что исключает возникновение боковых сил и исключает уменьшение вертикальной составляющей нагрузки.

Весьма малые величины сил трения и моментов трения в сферических шарнирах при перемещениях платформы весом, силовой фермы 1 (деформациях), верхнего сферического шарнира относительно силовой фермы исключают передачу через механизм нагружений боковых сил и моментов, что увеличивает надежность работы предлагаемого устройства.

После того, как механизм нагружения займет вертикальное положение, полость В отключается от системы противодавления и подключается к измерителю 2 нагрузки, который уточняет заданную нагрузку.

Так как давление в системе противодавления .незначительно меньше давления, развиваемого измерителем 2 нагрузки, то деформация силовой фермы и поверяемых весов незначительно изменяется. Следовательно, отклонение механизма нагружения от вертикального положения незначительно, поэтому отпадает необхо,димость уточнять дополнительно вертикальное положение механизма нагружения непосредственно перед снятием показаний со шкалы весов.

Уточненная сравнивается с показаниями весов. Для поверки аесов при другом значении нагрузки проводятся следую1цие операции.

Полость В отключается от измерителя 2 нагрузки и подключается к сие теме противодавления. С изменением давления в полости Вив системе противодавления изменяется величина поверяющей нагрузки. Под действием измененной нагрузки полсисение платформы весов и силовой фермы 1 в пространство изменится. При этом меха295876

низм нагружения отклонится от вертикального положения. .

Перемещением с помощью винтовых механизмов 13 и 14 механизма нагру- 5 жения приводят его вновь в вертикальное положение. Полость В подключается к измерителю 2 нагрузки, который уточняет новое значение (поверяющей) нагрузки. Это новое значе- 10 ние нагрузки сравнивается с показаниями весов. Далее все процессы по- . верки повторяются.

Отсутствие механического Лонтак- та между сферическими поверхностями 15 в cфep tчecкиx шарнирах устраняет ограничение предлагаемого устройства по нагрузке.

Формула изобретения

20

Устрюйство для поверки весов, содержащее силовую ферму, закрепленный в верхней и нижней опорах механизм нагружения в виде цилиндра с

25 размещенными в нем плунжерами и измеритель нагрузки, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повы- ;шения точности поверки при одновре- |менном увеличении нагрузок, на верх30 нем и нижнем торцах механизма нагружения установлены сферические шарниры с полостями, соединенными с гидравлической системой, причем в полости каждого сферического шарнира

3J расположен соединительный карданный шарнир, точка пересечения осей вращения которого совпадает с центром сферической поверхности шарнира, верхний сферический шарнир посред40 ством механизма перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях в горизонтальной плоскости связан с верхней опорой,основанием и силовой фермой, при зтом диаметр

5 наибольшей окружности, образованной контактирующими поверхностями сферических шарниров и лежащей в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра механизма нагружения, равен его

50 внутре1гшему диаметру.

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить точность поверки весов при одновременном увеличении нагрузок. Устройство содержит силовую ферму Г, закрепленный в верхней 10 и нижней 7 опорах механизм нагружения в виде цилиндра 3 с размещенными в нем плунжерами 4 и 5. На торцах механизма нагружения установлены, верхний и fS пяатфорт SecoS . df jtl f g (О