CN109506821B - 一种动滑轮测力计及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动滑轮测力计及使用方法,包括壳体和牵引机构;所述壳体下方设置有连接装置,壳体内部水平固定有承载轴;承载轴上通过第一轴承连接有偏心套,偏心套上通过第二轴承嵌套有偏心动滑轮,偏心套连接有传动齿轮系的一端,传动齿轮系的另一端连接有指针,指针设置在壳体外侧,壳体外侧设置有表盘,指针的旋转面与表盘平行,偏心套连接有平面涡卷弹簧的固定端,平面涡卷弹簧自由端固定在壳体内壁上;牵引机构通过牵引绳与偏心动滑轮连接。实现装卸货物时上下起吊,同时称量并指示吊装货物的重量,具有体积小,重量轻,安装拆卸便捷,数据读取直接,环境适应性强,可靠性高等特点。
Description
技术领域
本发明属于货物装卸领域,涉及一种动滑轮测力计及使用方法。
背景技术
运输机在执行舱内货物运输之前,需要将货物安全便捷地装载到舱内,同时保证装载货物之后,飞机的重心在允许范围之内;运输至目的地后,卸载货物到舱外。由于运输机舱内空间狭小,特别是在野外装卸集装箱等大体积货物时,很难借助外界工具进行装卸,需要运输机本身配备的电动吊车进行吊装,同时称量吊装货物的重量并指示,以便进行合理的布放,以保证装载货物后,飞机的重心在允许范围之内,确保飞行安全;到达目的地后,便捷安全地卸载。因此需要一种动滑轮测力计,通过钢丝绳吊装在飞机的电动吊车上,实现装卸货物时上下起吊,同时称量并指示吊装货物的重量。
运输机舱内货物运输作业在国外已比较普遍,也有相对成熟的货物吊装系统,可以满足不同运输机的配备需求。国内运输机舱内货物运输作业随着运输机的发展,其快捷、机动等优势逐渐被大家所认可,而相应货物吊装系统的研发应用还处于初期。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种动滑轮测力计及使用方法,实现装卸货物时上下起吊,同时称量并指示吊装货物的重量,具有体积小,重量轻,安装拆卸便捷,数据读取直接,环境适应性强,可靠性高等特点。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种动滑轮测力计,包括壳体和牵引机构;
所述壳体下方设置有连接装置,壳体内部水平固定有承载轴;
承载轴上通过第一轴承连接有偏心套,偏心套上通过第二轴承嵌套有偏心动滑轮,偏心套连接有传动齿轮系的一端,传动齿轮系的另一端连接有指针,指针设置在壳体外侧,壳体外侧设置有表盘,指针的旋转面与表盘平行,偏心套连接有平面涡卷弹簧的固定端,平面涡卷弹簧自由端固定在壳体内壁上;
牵引机构通过牵引绳与偏心动滑轮连接。
优选的,承载轴上通过第三轴承同轴连接有同心动滑轮,在壳体与牵引机构之间区域设置有定滑轮,牵引绳中间部分依次穿过同心动滑轮、定滑轮和偏心动滑轮。
优选的,壳体表面螺纹连接有拉杆,拉杆伸入壳体一侧的端部与平面涡卷弹簧的固定端连接。
优选的,所述连接装置采用挂钩。
优选的,偏心套轴线与承载轴轴线的偏心距为2mm~3mm。
优选的,第一轴承采用滚针轴承,第二轴承和第三轴承均采用深沟球轴承。
优选的,牵引机构设置在起重设备上。
一种动滑轮测力计的使用方法,基于上述任意一项所述的动滑轮测力计,包括以下步骤;
步骤1,将牵引绳从同心动滑轮底部穿过,绕过定滑轮上方,再从同侧穿过偏心动滑轮底部,牵引绳两端固定在牵引机构的周面上,两端的连线与牵引机构轴线平行;
步骤2,将货物与连接装置连接。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明通过偏心动滑轮在起吊货物过程中,对偏心套始终施加竖直向上的力,平面涡卷弹簧用于对偏心套进行力矩平衡,偏心套的位移量通过传动齿轮系传递给指针,参照指针转动后对应的表盘指数,能够得到货物的重量信息,既利用了滑轮原理,又利用了机械式测力计的结构简单、重复性好、可靠性高和环境适应性强等特性,同时具备动滑轮和测力计功能,实现装卸货物时上下起吊,同时称量并指示吊装货物的重量,具有体积小,重量轻,安装拆卸便捷,表盘读取直接等特点。
进一步,通过在承载轴上设置有同心动滑轮,以及在测力计外侧设置有定滑轮,牵引绳两端与牵引机构连接,中间部分依次穿过同心动滑轮、定滑轮和偏心动滑轮,实现了对大吨位货物的上下起吊,并且不会影响货物的重量称重。
进一步,通过在壳体上螺纹连接有拉杆,拉杆伸入壳体一侧的端部与平面涡卷弹簧的固定端连接,通过螺纹调整拉杆的伸出或者伸入,从而对平面涡卷弹簧施加预紧力,进而对装置进行调校或标定。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明图1的右视图;
图3为本发明的起吊原理示意图;
图4为本发明的力矩示意图。
其中:1-承载轴;2-第三轴承;3-同心动滑轮;4-平面涡卷弹簧;5-偏心套;6-偏心动滑轮;7-表盘;8-传动齿轮系;9-指针;10-壳体;11-吊钩;12-第一轴承;13-第二轴承;14-牵引绳;15-牵引机构;16-拉杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
本发明可以实现运输机舱内货物装卸时上下起吊,同时称量并指示吊装货物的重量。
如图2所示,电动吊车的钢丝绳穿过动滑轮测力计的同心动滑轮3和偏心动滑轮6,将动滑轮测力计吊装在电动吊车上,吊挂货物通过索具吊挂在动滑轮测力计的吊钩11上,利用滑轮原理,滚筒转动进而通过钢丝绳带动动滑轮测力计升降,实现货物的上下起吊。
如图1所示,吊钩11设置在壳体10下方,承载轴1水平设置在壳体10内部,承载轴1两端与壳体10固定连接。
承载轴1上通过第一轴承12连接有偏心套5,偏心套5上通过第二轴承13嵌套有偏心动滑轮6,偏心套5连接有传动齿轮系8的一端,传动齿轮系8的另一端连接有指针9,指针9设置在壳体10外侧,壳体10外侧设置有表盘7,指针9的旋转面与表盘7平行,表盘7上标有重量信息,偏心套5连接有平面涡卷弹簧4的固定端,平面涡卷弹簧4自由端固定在壳体10内壁上;承载轴1上通过第三轴承2同轴还连接有同心动滑轮3,在壳体10与牵引机构15之间区域设置有定滑轮,第一轴承12、第二轴承13和第三轴承2均采用滚针轴承。
牵引绳14两端与牵引机构15连接,中间部分依次穿过同心动滑轮3、定滑轮和偏心动滑轮6,实现了对大吨位货物的上下起吊,并且不会影响货物的重量称重。
如图3所示,当吊钩11吊挂物体后,物体的重力G通过壳体10传至承载轴1,再通过同心动滑轮3和偏心动滑轮6传至钢丝绳,钢丝绳同时在同心动滑轮3和偏心动滑轮6上各产生反作用力F,反作用力F之和与物体的重力G大小相等,方向相反,动滑轮测力计处于受力平衡状态。
如图4所示,承载轴1两端支撑在壳体10上,偏心套5套装在承载轴1上,偏心套5轴线与承载轴1轴线的偏心距e为2mm~3mm,平面涡卷弹簧4一端固定在偏心套5上,另一端固定在壳体10上,偏心动滑轮6安装在偏心套5上。当吊钩11吊挂物体后,偏心动滑轮6上的反作用力和偏心套5的偏心距e产生力矩M1,力矩M1促使偏心套5转动,从而带动安装在偏心套5上的平面涡卷弹簧4变形收缩产生反力矩M2。随着偏心套5转动,反力矩M2增大,当平面涡卷弹簧4的反力矩M2与力矩M1平衡时,偏心套5停止转动,实现吊装货物重量的称量。当卸下物体后,力矩M1消失,平面涡卷弹簧4恢复至初始位置,带动偏心套5回转,回复至初始位置。
偏心套5所转过的角度经过传动齿轮系8放大后通过指针9在表盘7上指示出来,经过标定,指针9在表盘7上所指位置即为吊钩11所挂物体的重量,实现吊装货物重量的指示。当偏心套5回复至初始位置时,带动指针9也回转到零位。
本装置的使用方法:通过一根完整的钢丝绳从同心动滑轮3底部穿过,绕过定滑轮上方,再从同侧穿过偏心动滑轮6底部,最后将钢丝绳的两端固定在起重设备上滚筒的同侧。固定好后,在空载情况下,钢丝绳应平展,不得出现相互扭绞的现象。动滑轮测力计加载后能自动调整同心动滑轮3和偏心动滑轮6各侧的长度。起吊过程中如发现超载,应立即停止使用,进行调校后方可再次使用。在起吊物体平稳后,读取货物离开支撑面时的示值。在使用过程中不得拆解,一经拆解,须重新标定。动滑轮测力计无需供电,可以在-55℃~+120℃温度范围内及湿热、淋雨、海洋环境条件下均可使用。
标定方法:动滑轮测力计标定时先观察指针9是否指示在与竖直方向为±3°范围内,如果不是,则应调整传动齿轮系8中与指针9配合齿轮的位置,直到指针9指示在与竖直方向为±3°范围内,粘贴0位指示牌。然后调节拉杆16上的螺母,带动拉杆16伸缩,初步调节到拉杆16深出20mm~25mm时,便通过拉杆16给平面涡卷弹簧4施加了一定的预紧力,加载满量程G,预载3次,每次预载时间不低于5min,指针9均应旋转至300°±2°位置,如指针9偏大或偏小,则再次调节拉杆16上的螺母,改变平面涡卷弹簧4的预紧力,使最终加载满程时指针9指示在300°±2°位置,且完全卸载后指针9能够回零,在300°±2°位置粘贴满程G位指示牌,以1m/s的速度均速上升3m后下降,在上升和下降过程中,指针9不能超出指示牌范围。然后通过双螺母背紧的方式锁死拉杆16。满程和零位位置确定好后,依次进行G/5、2G/5、3G/5、4G/5、G加载,在每个加载点做好标识,加载三个循环,同等载荷指示位置不能超过±2°,位置确定好后,在对应位置粘贴载荷指示牌,以1m/s的速度均速上升3m后下降,在上升和下降过程中,指针9不能超出对应载荷的指示牌范围。
调校方法:动滑轮测力计每使用一年需要调校一次,调校时应先观察同心动滑轮3和偏心动滑轮6是否转动灵活,吊钩11是否可以360°灵活转动,空载时指针9是否指示在指示0指示牌。如果正常则依次进行G/5、2G/5、3G/5、4G/5、G加载,以1m/s的速度均速上升3m后下降,在上升和下降过程中,指针9不能超出对应载荷的指示牌范围,共进行3个循环,如指示正确,则可以继续使用,如不正确,则按标定方法进行标定。
以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种动滑轮测力计,其特征在于,包括壳体(10)和牵引机构(15);
所述壳体(10)下方设置有吊钩(11),壳体(10)内部水平固定有承载轴(1);
承载轴(1)上通过第一轴承(12)连接有偏心套(5),偏心套(5)上通过第二轴承(13)嵌套有偏心动滑轮(6),偏心套(5)连接有传动齿轮系(8)的一端,传动齿轮系(8)的另一端连接有指针(9),指针(9)设置在壳体(10)外侧,壳体(10)外侧设置有表盘(7),表盘7上标有重量信息,指针(9)的旋转面与表盘(7)平行,偏心套(5)连接有平面涡卷弹簧(4)的固定端,平面涡卷弹簧(4)自由端固定在壳体(10)内壁上;
牵引机构(15)通过牵引绳(14)与偏心动滑轮(6)连接;
承载轴(1)上通过第三轴承(2)同轴连接有同心动滑轮(3),在壳体(10)与牵引机构(15)之间区域设置有定滑轮,牵引绳(14)中间部分依次穿过同心动滑轮(3)、定滑轮和偏心动滑轮(6);
动滑轮测力计的使用方法为:
步骤1,将牵引绳(14)从同心动滑轮(3)底部穿过,绕过定滑轮上方,再从同侧穿过偏心动滑轮(6)底部,牵引绳(14)两端固定在牵引机构(15)的周面上,牵引绳(14)两端的连线与牵引机构(15)轴线平行;
步骤2,将货物与连接装置连接;
当吊钩(11)吊挂物体后,物体的重力G通过壳体(10)传至承载轴(1),再通过同心动滑轮(3)和偏心动滑轮(6)传至牵引绳(14),牵引绳(14)同时在同心动滑轮(3)和偏心动滑轮(6)上各产生反作用力F,反作用力F之和与物体的重力G大小相等,方向相反,动滑轮测力计处于受力平衡状态;
偏心套(5)所转过的角度经过传动齿轮系(8)放大后通过指针(9)在表盘(7)上指示出来,经过标定,指针(9)在表盘(7)上所指位置即为吊钩(11)所挂物体的重量,实现吊装货物重量的指示。
2.根据权利要求1所述的一种动滑轮测力计,其特征在于,壳体(10)表面螺纹连接有拉杆(16),拉杆(16)伸入壳体(10)一侧的端部与平面涡卷弹簧(4)的固定端连接。
3.根据权利要求1所述的一种动滑轮测力计,其特征在于,所述连接装置采用挂钩。
4.根据权利要求1所述的一种动滑轮测力计,其特征在于,偏心套(5)轴线与承载轴(1)轴线的偏心距为2mm~3mm。
5.根据权利要求1所述的一种动滑轮测力计,其特征在于,第一轴承(12)采用滚针轴承,第二轴承(13)和第三轴承(2)均采用深沟球轴承。
6.根据权利要求1所述的一种动滑轮测力计,其特征在于,牵引机构(15)设置在起重设备上。
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