устройство для взвешивания слитков

Формула изобретения

Устройство для взвешивания слитков, содержащее станину, грузоприемную платформу, взаимодействующую с упругим элементом, связанным с преобразователем деформации в электрический сигнал, а также блок обработки и индикации, отличающееся тем, что в качестве упругого элемента установлен торсион, один конец которого жестко закреплен на станине, а преобразователь деформации выполнен в виде электрического датчика импульсов, при этом грузоприемная платформа снабжена зубчатой рейкой, а на свободном конце торсиона смонтировано зубчатое колесо, взаимодействующее с этой рейкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области весоизмерительных приборов, а более конкретно к взвешивающим устройством, применяемым в прокатном производстве, например, для взвешивания слитков.

Известны взвешивающие устройства рычажного типа [1], где усилие передается через систему рычагов на цифровую шкалу. Весы такой конструкции не могут применяться в прокатном производстве из-за малой прочности.

Известны тензометрические весы [2], в которых нагрузка от грузоприемного устройства передается на упругий элемент (чаще всего элемент сжатия), связанные с помощью пайки или клея с тензометрическим датчиком, преобразующим деформацию упругого элемента в электрический сигнал, далее поступающий в блоки обработки и индикации. В тензометрических датчиках используется эффект изменения электрического сопротивления некоторыми материалами под воздействием деформации.

Тензометрические весы очень компактны, однако имеют два существенных недостатка:

- низкая надежность соединения упругого элемента с тензодатчиком, связанная со способом их соединения;

- относительно низкая точность измерения веса объекта, т.к. сигнал от тензодатчика слаботочный, требующий усиления, фильтрации и тщательной тарировки, по данным (1, стр. 3) погрешность измерения обычно составляет 0,5% от наибольшей нагрузки.

Задача, которую решает предлагаемое устройство, заключается в создании устойчивой связи между упругим элементом и электрическим датчиком, а также повышение надежности и точности измерения веса груза за счет повышения разрешающей способности электрического датчика.

Эта задача решается следующим образом.

В известном устройстве для взвешивания слитков, содержащем станину, грузоприемную платформу, взаимодействующую с упругим элементом, связанным с преобразователем деформации в электрический сигнал, а также блок обработки и индикации, согласно изобретению в качестве упругого элемента установлен торсион, один конец которого жестко закреплен на станине, а преобразователь деформации выполнен в виде электрического датчика импульсов, при этом грузоприемная платформа снабжена зубчатой рейкой, а на свободном конце торсиона смонтировано зубчатое колесо, взаимодействующее с этой рейкой.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого устройства.

На фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для взвешивания слитков содержит станину 1, грузоприемную платформу 2 с зубчатой рейкой 3, торсион 4, один конец которого жестко закреплен в станине 1, а на другом свободном конце смонтировано зубчатое колесо 5, а также электрический датчик импульсов 6, блок обработки и индикации 7.

Вращение от вала 8 зубчатого колеса 5 к валу 9 датчика импульсов 6 передается через ускоряющий редуктор 10 с безлюфтовыми зубчатыми парами и муфту 11.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении нагрузка P от веса грузоприемной платформы 2 и зубчатой рейки 3 действует на зубья колеса 5, следовательно, зазоры в зацеплении отсутствуют, а торсион 4 под действием крутящего момента от силы P находится в напряженном состоянии. Это положение соответствует "нулевой" настройке датчика импульсов 6, т. е. на цифровом табло блока обработки и индикации 7 установлен "0", что соответствует отсутствию взвешиваемого груза на грузоприемной платформе 2.

При подаче груза на платформу 2 к нагрузке P на зубья колеса 5 добавляется нагрузка G от веса груза, при этом торсион 4 воспринимает действие дополнительного крутящего момента Mk=Gd/2, где d - делительный диаметр зубчатого колеса, под действием которого торсион 4 скрутится на некоторый угол , пропорциональный весу груза. Таким образом, колесо 5 также повернется на угол , при этом за счет ускоряющего редуктора 10 с передаточным отношением U вал электрического датчика импульсов 6 повернется на угол U, что соответствует n импульсов.

Цену одного импульса легко выяснить, загрузив весы контрольным грузом.

Датчик импульсов обеспечивает до 1000 импульсов за один оборот вала датчика, поэтому если принять угол поворота вала датчика равным 360^o при действии максимального веса, то точность взвешивания будет 1/1000 (цена одного импульса), т.е. 0,1% от максимального веса.

Источники информации

1. И. И. Артоболевский. Механизмы современной техники. М.: Наука, 1979, с. 238.

Каталог-справочник "Электронно-тензометрические весовые устройства". ОНТИПрибор, М., 1966, с. 45.