платформенные весы для взвешивания транспортных средств

Формула изобретения

1. Платформенные весы для взвешивания транспортных средств, например железнодорожных вагонов, содержащие весоприемную платформу с опорными участками, размещенную в яме фундамента, включающего дно, боковые и торцевые стенки, главные шарнирные опоры, расположенные под опорными участками весоприемной платформы, рычажную систему с главными рычагами, при этом каждый главный рычаг содержит малое плечо, большое плечо и размещенный между ними опорный участок, опорные участки главных рычагов расположены под главными шарнирными опорами, а опорные участки весоприемной платформы расположены над главными шарнирными опорами, главные рычаги опираются на дно фундамента через малые плечи, отличающиеся тем, что в них введены весоизмерительные датчики сжатия со сферическими силовводящим и опорным узлами, главные дополнительные опоры, выполненные в виде жестких оснований, опирающихся на дно фундамента, и содержащие силовоспринимающий участок в виде жесткой горизонтальной плоскости, главные шарнирные опоры размещены внутри главных дополнительных опор и жестко связаны с ними, при этом участки малого и большого плеч каждого главного рычага, находящиеся внутри главных дополнительных опор, жестко связаны с ними, а опорные участки весоприемной платформы опираются на силовоспринимающие участки главных дополнительных опор через сферический силовводящий и опорный узлы весоизмерительных датчиков.

2. Платформенные весы для взвешивания транспортных средств по п.1, отличающиеся тем, что главные дополнительные опоры выполнены в виде жестких металлических каркасов.

3. Платформенные весы для взвешивания транспортных средств по п.1, отличающиеся тем, что главные дополнительные опоры выполнены из железобетона.

4. Платформенные весы для взвешивания транспортных средств по п.1, отличающиеся тем, что в них введены ограничители перемещения весоприемной платформы с возможностью регулировки и фиксации величины возможного перемещения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для взвешивания крупногабаритных изделий и транспортных средств, например, железнодорожных вагонов или автомобилей.

Цель изобретения - одновременное повышение производительности, точности и надежности взвешивания путем реконструкции действующих механических платформенных рычажных весов в электронные с минимальными расходами и в кратчайшие сроки, без остановки движения.

Известны платформенные весы для взвешивания транспортных средств, содержащие весоприемную платформу, размещенную в яме фундамента и опирающуюся на рычажную систему, преобразующие вес находящегося на платформе объекта в перемещение стрелки циферблатного указателя (Гаузнер С.И., Кивилис С.С., Осокина А.П., Павловский А.Н. Измерение массы, объема и плотности, М.: Издательство стандартов, 1972 г., стр.260-265, рис.169, 171).

Недостатками известного устройства являются применение рычажного силопреобразующего устройства и циферблатного указателя, не позволяющих без участия оператора, т.е. объективно, измерить вес транспортного средства и зарегистрировать результаты измерения, документировать результаты измерения в электронной форме и (или) на твердом носителе. Участие оператора в процессе считывания показаний со стрелки циферблатного указателя само по себе приводит в конечном итоге к снижению точности измерений, а также допускает субъективные ошибки. Инерционность рычажной силопреобразующей системы снижает производительность взвешивания из-за большого времени успокоения колебаний.

Наиболее близкими по технической сущности к изобретению являются платформенные весы для взвешивания транспортных средств по патенту РФ (СССР) №1827014, G 01 G 19/02, 1991 г., содержащие весоприемную платформу с опорными участками, размещенную в яме фундамента, включающего дно, боковые и торцовые стенки, главные шарнирные опоры, расположенные под опорными участками платформы, рычажную систему с главными рычагами, каждый главный рычаг содержит малое плечо, большое плечо и размещенный между ними опорный участок, опорные участки главных рычагов расположены под главными шарнирными опорами, опорные участки платформы расположены над главными шарнирными опорами, главные рычаги опираются на дно фундамента через малые плечи.

Недостатки прототипа те же, что и описанного выше известного устройства, плюс невозможность достижения высокой точности взвешивания в течение всего срока эксплуатации весов вследствие использования в рычажной системе увеличенного числа по сравнению с известным устройством пар призма - подушка, которые быстро изнашиваются в условиях воздействия динамических нагрузок при заезде на платформу и от коррозии металлических частей во влажной атмосфере весовой ямы. Кроме того, значительные деформации рычажной системы уменьшают жесткость весов в целом, что приводит к увеличению разновысотности пути на платформе и смежных подъездных путей, что в свою очередь приводит к ударам колес по платформе при наезде, что увеличивает износ весов и является еще одним источником уменьшения их точности и надежности.

Цель изобретения - устранение указанных недостатков, т.е. повышение производительности, точности и надежности платформенных весов путем реконструкции механических рычажных весов в электронные с минимальными расходами и без остановки движения.

Поставленная цель достигается тем, что в платформенные весы для взвешивания транспортных средств, например, железнодорожных вагонов, содержащие весоприемную платформу с опорными участками, размещенную в яме фундамента, включающего дно, боковые и торцовые стенки, главные шарнирные опоры, расположенные под опорными участками весоприемной платформы, рычажную систему с главными рычагами, при этом каждый главный рычаг содержит малое плечо, большое плечо и размещенный между ними опорный участок, опорные участки главных рычагов расположены под главными шарнирными опорами, а опорные участки весоприемной платформы расположены над главными шарнирными опорами, главные рычаги опираются на дно фундамента через малые плечи, введены весоизмерительные датчики сжатия со сферическими силовводящим и опорным узлами, главные дополнительные опоры, выполненные в виде жестких оснований, опирающихся на дно фундамента, и содержащие силовоспринимающий участок в виде жесткой горизонтальной плоскости, главные шарнирные опоры размещены внутри главных дополнительных опор и жестко связаны с ними, при этом участки малого и большого плеч каждого главного рычага, находящиеся внутри главных дополнительных опор, жестко связаны с ними, а опорные участки весоприемной платформы опираются на силовоспринимающие участки главных дополнительных опор через сферический силовводящий и опорный узлы весоизмерительных датчиков.

Кроме того, достижению поставленной цели может способствовать выполнение главных дополнительных опор в виде жестких металлических каркасов либо из железобетона, а также введение ограничителей перемещения весоприемной платформы с возможностью регулировки и фиксации величины возможного перемещения.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, на которых показано:

фиг.1 - продольный разрез платформенных весов,

фиг.2 - поперечный разрез платформенных весов по А-А,

фиг.3 - весоизмерительный датчик сжатия со сферическими силовводящим и опорным узлами,

фиг.4. - схема ограничителя перемещения платформы.

Платформенные весы состоят из весоприемной платформы 1 с опорными участками 2, фундамента 3 с дном 4, боковыми стенками 5 и торцовыми стенками 6, главных шарнирных опор 7, рычажной системы с главными рычагами 8. Каждый главный рычаг 8 содержит малое плечо 9, большое плечо 10 и размещенный между ними опорный участок 11. Весоизмерительные датчики сжатия 12 со сферическими силовводящим 13 и опорным 14 узлами опираются на опорный участок 11 главного рычага 8 через главную шарнирную опору 7. Сверху на весоизмерительные датчики сжатия 12 опорными участками 2 наложена весоприемная платформа 1. Главные рычаги 8 опираются на дно 4 фундамента 3 через выступы 15 дна 4 своими малыми плечами 9. Большие плечи главных рычагов 8 могут опираться на дно 4 фундамента 3 через вспомогательные дополнительные опоры 16. Главные дополнительные опоры 17 опираются на дно 4 фундамента 3. Главные шарнирные опоры 7 размещены внутри главных дополнительных опор 17. Главные дополнительные опоры 17 могут быть выполнены в виде железобетонных тумб, опирающихся на дно 4 фундамента 3 и связанных через арматуру с боковыми стенками 5 фундамента 3, либо в виде металлических тумб, выполненных, например, из металлопроката стандартных профилей и также связанных с арматурой дна 4 и боковых стенок 5 фундамента 3. Выступающие из главной дополнительной опоры 17 части главных рычагов 8 могут быть оставлены без доработки либо срезаны, если они мешают обслуживанию. В последнем случае вспомогательные дополнительные опоры 16 отсутствуют.

На верхних частях главных дополнительных опор 17 и на нижних поверхностях опорных участков 2 платформы 1 могут быть размещены металлические пластины 18, увеличивающие прочность и жесткость в местах приложения силы.

Весоприемная платформа 1 может быть снабжена ограничителями 19 продольных перемещений, состоящими из болта 20 со сферической головкой, отделенным регулируемым зазором "h" от металлической пластины 21, заделанной в торцевую стенку 6 фундамента 3.

Аналогично устроены ограничители поперечных перемещений платформы (на чертеже не показаны).

На весоприемной платформе 1 после заезда и торможения располагается взвешиваемое транспортное средство, например, цистерна 22.

Платформенные весы работают следующим образом.

Взвешиваемое транспортное средство 22 размещается на весоприемной платформе 1. Вес транспортного средства 22 передается через опорные участки 2 платформы 1 на весоизмерительные датчики сжатия 12, которые преобразуют вес в электрический сигнал и по линии связи (кабельная или радиоканал) передают на электронный терминал с компьютером (на чертеже не показаны). Электронный терминал преобразует полученные сигнала в значение веса транспортного средства 22.

Применение весоизмерительных датчиков 12 повышает точность взвешивания, так как, например, тензорезисторные датчики и электронные приборы имеют погрешность до 0,01% и выше. Сферические силовводящие узлы 13 и 14 снижают поперечную жесткость весоизмерительных датчиков 12 до пренебрежимо малых значений. Это, в свою очередь, предотвращает появление на силовом входе каждого весоизмерительного датчика 12 боковых сил, возникающих при наезде транспортного средства 22 на весоприемную платформу 1 или при ее температурном расширении, что также повышает точность взвешивания. Разгрузка весоизмерительных датчиков 12 от паразитных боковых сил также повышает надежность их работы и, следовательно, надежность весов в целом. Меняя радиусы сферических силовводящих узлов 13 и 14 весоизмерительных датчиков 12, можно подбирать частоту горизонтальных колебаний весоприемной платформы 1 таким образом, чтобы уменьшать время успокоения ее колебаний после наезда и остановки транспортного средства 22, что повышает производительность взвешивания. Выполнение главных дополнительных опор 17 в виде жестких оснований также повышает собственную частоту весоприемной платформы 1, что, во-первых, уменьшает время успокоения ее колебаний, т.е. дополнительно повышает производительность взвешивания, во-вторых, увеличивает точность за счет обеспечения оптимальных условий опирания весоизмерительных датчиков 12. Размещение главных шарнирных опор 7 внутри главных дополнительных опор 17 и жесткая связь между ними уменьшают прогиб конструкции при наезде транспортного средства 22, что повышает точность вследствие уменьшения общих деформаций весов. Это также повышает надежность вследствие уменьшения ударных нагрузок при заезде транспортного средства 22 на весы из-за уменьшения разновысотности краев весоприемной платформы 1 и прилегающих частей пути (на чертеже не показаны), расположенных на торцовых стенках 6 фундамента 3 вследствие уменьшения прогиба весов в момент наложения нагрузки при наезде транспортного средства 22. Кроме того, использование для восприятия нагрузки части старой конструкции весов, а именно, главной шарнирной опоры 7 и части главного рычага 8 совместно с введенной главной дополнительной опорой 17 повышает прочность конструкции в целом, т.е. повышает ее надежность.

Кроме того, использование части старой конструкции платформенных весов, а именно, главных шарнирных опор 7 и частей главных рычагов 8 совместно с введенными главными дополнительными опорами 17 для восприятия нагрузки сохраняет, как это видно из фиг.1. силовую схему весов практически без изменения в течение всего времени выполнения работ по встройке весоизмерительных датчиков 12. Поэтому изобретение позволяет, подведя дополнительные опоры (на чертеже не показаны) под весоприемную платформу 1 в момент установки весоизмерительных датчиков 12, выполнить реконструкцию весов, не останавливая движение транспортных средств 22 по весоприемной платформе 1.

Главные дополнительные опоры 17 можно выполнять в виде жестких металлических каркасов из стандартных профилей или из железобетона в зависимости от местных условий. Для ускорения реконструкции можно использовать в качестве материала для главных дополнительных опор 17 быстросхватывающийся бетон, что сокращает время работ.

Для ограничения продольных смещений весоприемной платформы 1 при наезде и съезде транспортного средства 22 с весоприемной платформы введены ограничители перемещения платформы 19 с возможностью регулировки и фиксации величины возможного перемещения "h".

На фиг.1 показана рычажная система с продольным расположением четырех главных рычагов 8. Изобретение без изменения сущности может быть реализовано для рычажной системы с поперечным расположением произвольного числа главных рычагов 8, для рычажной системы с продольным расположением произвольного числа главных рычагов 8, а также для весов с произвольным числом весоприемных платформ 1.