Рычажные весы Советский патент 1981 года по МПК G01G1/18 

(54) РЫЧАЖНЫЕ ВЕСЫ

t

Изобретение относится к весоизмерительной технике и предназначено главным образом для использования на морских судах.

Известно устройство дл взвешивания груза на кораблях, содержащее два поплавка, грузовой и гиревой, имеющих кольцеобразную форму и расположенных концентрично друг относительно друга. Поплавки погружены в жидкость и с помощью щарнирного механизма связаны с весоуказательньш прибором 1.

Недостатком устройства является высокая стоимость, а также значительные габариты и вес.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемым являются рычажные весы, содержащие основание, грузовую и гиревую платформы, расположенные одна над другой и связанные рычажной системой из двух шарнирных параллелограммов, причем грузовая платформа установлена на вертикальном свободном стержне одного из параллелограммов 2.

Недостатком устройства является то, что во время качки возникают неустранимые погрещности, обусловленные несовпадением центра масс гири с геометрической осью

рычага, на котором она установлена, а так же то, что при наличии противовесов необходима регулировка их по углу отклонения по вертикали с точностью до угловых секунд, что практически невозможно без создания специального устройства.

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерений.

Эта цель достигается тем, что в предлагаемых весах второй параллелограмм снабжен вертикальным стержнем, на котором установлена гиревая платформа, а параллелограммы связаны между собой механической передачей, при этом весы снабжены скобой, установленной консольно на одном из вертикальных стержней, и плоским упругим элементом, консольно закрепленным на основании, причем скоба охватывает свободный конец упругого элемента.

На фиг. 1 показана принципиальная схема рычажных весов; на фиг. 2 - варианты выполнения механической передачи соединяющей щарнирные параллелограммы.

Весы содержат рычажную систему, состоящую из двух щарнирных параллелограммов 1 и 2, собранных на щарикоподщипниках 3. Параллелограммы 1 и 2 взаимосвязаны механической передачей, выполненной в виде двух зубчатых секторов 4 и 5. Передача может быть также рычажной (фиг. 26) и ленточной (фиг. 2 в).

Вместо противовесов в весах используется упругий элемент, выполненный в виде плоской пруж-ины 6, один конец которой жестко закреплен на корпусе, а второй, свободный, входит в паз скобы 7. В положении равновесия между пружиной и верхней стенкой скобы, а также между пружиной и нижней стенкой скобы имеется зазор, который позволяет свести к нулю погрешности указателя отклонений массы. Горизонтальные плечи параллелограммов 1, 2 и 8 соединены вертикальными стойками 9 и 10, на верхних концах которых укреплены гиревая 11 и грузовая 12 платформы, установленные на одной вертикальной оси с минимальным расстоянием друг от друга. На горизонтальном плече параллелограмма 1 установлены подвижный груз 13 для приведения весов в положение равновесия и стрелка-указатель 14, перемещающаяся вдоль щкалы 15.

Устройство работает следующим образом

В положении равновесия рычаги параллелограммов 1, 2 и 8 устанавливаются горизонтально, а пружина 6 находится в ненагруженном состоянии. Между пружиной 6 и верхней стенкой скобы 7, а также между пружиной 6 и нижней стенкой скобы 7 имеется симметричный зазор, а указатель 14 находится около нулевого деления шкалы 15.

При нагружении гиревой платформы 11 зубчатый сектор 4 поворачивается по часовой стрелке, а сектор 5 - против часовой стрелки, платформа 11 перемещается вниз, а грузовая платформа 13 - вверх. Скоба 7 перемещает конец пружин, 6 вверх, при этом она нагружается. Под действие.м груза масса которого равна условной массе гири, положение равновесия восстанавливается после нескольких затухающих колебаний, а пружина опять оказывается в ненагруженном состоянии.

При наклоне корпуса весов в плоскости параллелограммов 1 и 2 равновесие не нарушается,. поскольку вертикальные (по отношению к подвижной системе координат) составляющие веса груза и гири 13 определяются путем умножения веса груза и веса гири 13 на косинус угла наклона корпуса, а горизонтальные нагрузки воспринимаются как радиальные нагрузки шарниров 3.

При наклоне корпуса весов в плоскости, перпендикулярной к. плоскости параллелограммов, равновесие также не нарушается, так как вертикальные составляющие грузов уравновешиваются так же, как и в первом случае, и определяются путем умножения веса груза и веса гири на косинус угла наклона, горизонтальные составляющие воспринимаются шарнирами (шарикоподшипниками) как осевые нагрузки. Пружина 6 при наклоне также не нарушает положения равновесия, так как она находится в ненагруженном состоянии.

Если же система неравновесна, и указатель 14 смещен относительно нулевойриски щкалы 15 вправо или влево, то при наклоне весов положение указателя 14 относительно шкалы 15 несколько изменяется. Это произойдет потому, что в данном случае пружина 6 находится в напряженном состоянии и сила, действующая на свободный конец пружины, различна при горизонтальном и наклонном положениях корпуса весов.

Если в горизонтальном положении весов на свободный конец пружины действует сила, условно равная разнице масс груза

и гири ДР, то при отклонении корпуса весов па угол с6 на свободный конец пружины действует нагрузка ДР cos t

Таким образом, чем меньше разница масс груза и гири, тем меньще изменяется положение указателя, 14 относительно шкалы, 15,

и тем меньще погрещность взвещивания при наклонахи качке. В нулевом положении указателя 14 погрешность от наклонов равна нулю, т. е. чем ближе масса груза к номиналу (конец процесса взвешивания), тем

5 меньше погрешности указателя.

Предлагаемые весы дают возможность использовать гири любой конфигурации и исполнения, исключить противовесы, требующие точной регулировки по углу отклонения от вертикали, заменив их упругим

0 элементом в виде плоской пружины, а также определять в процессе взвещивания величину недовеса или перевеса. При их использовании значительно повышаются производительность и точность взвешивания.

5Формула изобретения

Рычажные весы, содержащие основание грузовую и гиревую платфор.мы, расположенные одна над другой и связанные рычажной системой из двух шарнирных паQ раллелограммов, приче.м грузовая платформа установлена на вертикальном свободном стержне одного из параллелограммов, отличающиеся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, второй параллелограмм снабжен вертикальны.м

5 стержнем, на котором установлена гиревая платформа, а параллелограммы связаны между собой механической передачей, при этом весы снабжены скобой, установленной консольно на одном из вертикальных стержней, и плоским упругим элементом, консольно закрепленным на основании, причем скоба охватывает свободный конец упругого элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 1- Авторское свидетельство СССР № 449251, кл. G 01 G 1/22, 11.12.72. 2. Авторское свидетельство СССР № 570783, кл. G 01 G 1/18, 16.02.76 (прототип) .

t

LSx

СЗ/3