Большегрузные автоматические весы Советский патент 1989 года по МПК G01G7/02 G01G7/04 

фut. 1

мысло 18 передаётся на пьезоэлектрический преобразователь 24, расположенный на каретке 27. Каретка 27 может перемещаться при помощи микро- метрического винта 28, ось которого параллельна оси измерительного коромысла 18. На измерительном коромысле 1В установлена подушка 20 с V-образным пазом, в котором находитс шаровая опора 21 пьезоэлектрического преобразователя 24, которая перекатьюается в V-образном пазе при перемещении каретки 27. Обкатьшание шаровой опоры 21 в V-образном пазе подушки 20 позволяет исключить силовые деформации в точках передачи усилий от измерительного коромысла I8 и пьезоэлектрическому преобразователю 24 при температурных удлинениях, а также вводить температурные поправки и осуществлять масштабное регулирование. 2 ил.

Изобретение относится к точному измерению массы, а именно к прецизионным весам для измерения больших навесок штучных изделий. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия. При установке на грузоприемную площадку 1 измеряемого груза 2 весом Рх усилие через сдвоенную систему грузоприемных рычагов 7 и 8 и через измерительное коромысло 18 передается на пьезоэлектрический преобразователь 24, расположенный на каретке 27. Каретка 27 может перемещаться при помощи микрометрического винта 28, ось которого параллельна оси измерительного коромысла 18. На измерительном коромысле 18 установлена подушка 20 с V-образным пазом, в котором находится шаровая опора 21 пьезоэлектрического преобразователя 24, которая перекатывается в V-образном пазе при перемещении каретки 27. Обкатывание шаровой опоры 21 в V-образном пазе подушки 20 позволяет исключить силовые деформации в точках передачи усилий от измерительного коромысла 18 к пьезоэлектрическому преобразователю 24 при температурных удлинениях, а также вводить температурные поправки и осуществлять масштабное регулирование. 2 ил.

Изобретение относится к точному измерению массы, а именно к прецизионным весам для измерения больших навесок штучных изделий.

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия.

На фиг. 1 изображены предлагаемые весы; на фиг. 2 - узел сочленения измерительного коромысла с пьезо- электрическим преобразователем (вид по стрелке А на фиг. 1).

Весы содержат грузоприемную площадку 1 для измеряемого груза 2 весом Р,(, установленную с помощью двои ных тяг 3 и 4 с шарнирами (упругими опорами) 5 и 6 на сдвоенной системе грузоприемных рычагов 7 и 8, подвешенных на основании 9 с помош ю упругих опор 10 и 11 и соединенных между собой упругим шарниром 1 2.

Грузоприемные рычаги 7 и 8 снабжены гайками-противовесами 13 и 14, а рычаг 7 - пружиной 1 5 тарировочного устройства 16 и упругим шарниром 17, связывающим его с измерительным коромыслом 18, которое подвешено на упругом элементе 1 9 и снабжено с одной стороны подушкой 20 с V-образным пазом, расположенным вдоль оси изме- рительного коромысла 18. Подушка 20 опирается через шаровую опору 21 и подставку 22 с лункой 23 (фиг. 2) на пьезоэлектрический преобразовател 24, на боковых стенках которого нанесены электроды 25 и 26 для съема зарядов q, возникающих под действием нагрузки. Пьезоэлектрический преобразователь 24 установлен на каретке 27, перемещаемой вдоль оси О,-О V-образного паза подушки 20, с помощью микрометрического винта 28, ось которого параллельна оси измерительного коромысла 18, с ручкой 29. Ог

5

0

5

Q

« с

0

раничивающие микрометрическую подачу каретки 27 щечки 30 закреплены на основании 9 с помощью винтов 31 . Электроды 25 и 26 соединены с усилителем 32, подключенным через масштабный блок 23 и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 34 к отсчетному устройству 35. Кнопка 36 служит для установки нулевой точки показаний.

Длины плеч грузоприемных рычагов 7 и 8 и измерительного коромысла 18 обозначены соответственно через 1 ,, 1,, LJ, , Ij, 1 и 1, а условные координаты центра масс m j (точка С) груза 2 (где Р , g - ускорение свободного падения) относительно упругих шарниров 5 и 6 обозначены соответственно через а , и а. Величинами Q и Q обозначены силовые реакции, возникающие от нагрузки Р на тягах 3 и 4.

Весы работают следующим образом.

При отсутствии груза 2 на грузо- приемной площадке 1 перемещением гаек-противовесов 13 и 14 и подтягиванием пружины 15 тарировочного устройства 16 производят установку грузоприемных рычагов 7 и 8 и измерительного коромысла 18 в исходное положение, при котором сила F начального давления на пьезоэлектрический преобразователь 24 принимает заданное значение, равное F F. Затем с помощью кнопки 36 производят сброс показаний АЦП 34 на нуль и устанавливают измеряемый груз 2 весом РХ на грузоприемную площадку 1. При этом для условного положения центра масс m груза Р силовые реакции О, и Q равны

Q.

о,

ai

X о -4- fi

« 1 а

1 а,

(1) (2)

51

Силовая реакция от грузопрнемно- го рычага 7 в месте расположения упругого шарнира I2 при выбранных длинах плеч равна

- Д 21

Q; o,4-;

ха, а,

.(3)

Силовая реакция от грузопрнемно- го рычага 8 в месте расположения упругого шарнира 12 равна

Q.T РХТ

i;

а 1

i; а, + а.

Суммарная силовая реакция 0 в месте расположения упругого шарнира 12 от двух грузоприемных рычагов 7 и 8 равна

при котором значение П не зависит от положения груза 2 на грузоприемной площадке I.

Полученное суммарное значение суммарной силы F, сжимающей пьезоэлектрический преобразователь 24, пропорционально весу Р груза 2. Заряд q, снимаемый с электродов 25 и 26, поступает на усилитель 32, от1

т

490497

куда выходной сигнал S после мас- щтабного преобразования в масштабном блоке 33 и после преобразования в цифровую форму в АЦП 34 поступает на отсчетное устройство 35. Наличие микрометрической подачи каретки 27 от микрометрического винта 28 па раллельно оси измерительного коро- 10 мысла 18, а следовательно, обкатывание шаровой опоры 2 в V-образном пазе подушки 20, позволяет исключить силовые деформации в точках передачи усилий от измерительного коромысла 15 18 к пьезоэлектрическому преобразо-г вателю при температурных удлинениях, а также позволяет вводить температурные поправки и осуществлять масштабное регулирование.

20 Формула изобретения

Большегрузные автоматические весы, содержащие грузопрнемную площадку, расположенную на сдвоенной системе

25 грузоприемных рычагов, связанных через шарниры с измерительньм коромыслом, и отсчетное устройство, отличающиеся тем, что, с целью повышения точности и быстродей38 ствия, в них введены установленная на измерительном коромысле подушка с У-образнь1М пазом, расположенньм вдоль оси коромысла, расположенная в пазе шаровая опора, каретка с микрометрическим винтом, ось которого параллельна оси коромысла и пьезо- злектрический преобразователь, установленный на каретке и контактирующий с шаровой опорой.

35

Редактор А. Ревин

Составитель Т. Ишкова Техред Л.Олийнык

Заказ 3741/46

Тираж 660

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

ВидА

фиг. 2

Корректоре. Чигинева

Подписное