CN213274693U - 一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构，包括杠杆，包括第一承重端、第二承重端和支撑面，所述支撑面与所述杠杆之间形成支点，所述第一承重端上挂设有净重式力标准机，所述第二承重端上挂设有测力标准件，所述支点上设置有用于驱动所述第一承重端向所述重物摆动方向移动的调节机构。本申请具有的效果：本申请通过在杠杆的支点位置上设置滑移组件和转动组件，在挂件发生晃动时，挂件晃动所产生对杠杆拉向挂件方向或反向的力，杠杆通过滑移组件发生位移，使得杠杆的支点位置重新定位，支点的位置随着挂件的摆向位置移动，从而使得挂件的摆动幅度减小，加速挂件稳定，从而提高测力的准确度。

Description

一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构

技术领域

本申请涉及力值检测的领域，尤其是涉及一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构。

背景技术

净重式力标准机主要应用于检定或校准标准测力仪和相应准确度的测力与称重传感器，进行量值传递及高准确度的力值测量工作，根据力的动力效应，采用静重砝码在重力场中的所具有的重力直接复现力值，是现代科学技术所能达到的准确度最高的一种复现力值的方法。净重式力标准机是准确度最高的测力机，国家基准大多采用该类型。

相关技术中，净重式力标准机的测力一般是利用片状的砝码的叠加来表示测得的力值，常常将杠杆砝码端用于放置砝码的挂件增长，从而实现在杠杆的砝码端添加更多砝码以增大量程。

针对上述中的相关技术，发明人认为：在添加或减少砝码的同时造成挂件摆动，由于砝码的吨位大且挂件的摆臂较长，难以快速将挂件稳定，在晃动过程中就会造成杠杆的力臂增加或减少，从而造成测力不准确。

实用新型内容

为了增加砝码挂件的稳定效率，本申请提供一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构。

本申请提供的一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构采用如下的技术方案：

一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构，包括杠杆，所述杠杆包括第一承重端、第二承重端和支撑面，所述支撑面与所述杠杆之间形成支点，所述第一承重端上挂设有净重式力标准机，所述第二承重端上挂设有测力标准件，所述支点上设置有用于驱动所述第一承重端向所述净重式力标准机摆动方向运动的调节机构。

通过上述技术方案，本申请通过在杠杆的支点上设置了调节机构，调节机构用于驱动第一承重端向重物的摆动方向移动，使得第一承重端向重物所在的竖直空间靠拢以减小重物的摆动角度，从而快速地稳定重物，提高测力的准确率和效率。

可选的，所述调节机构包括设置于所述支点上的转动组件，所述转动组件用于调节所述第一承重端向所述净重式力标准机摆动方向转动。

通过采用上述技术方案，转动组件的设置使得杠杆可在水平方向上转动，重物的摆动方向不在杠杆所在直线上时，通过重物摆动所形成的拉力转动杠杆，从而使得杠杆的第一承重端向重物所在的竖直空间靠拢以减小重物的摆动角度，从而快速地稳定重物，提高测力的准确率和效率。

可选的，所述调节机构包括设置于所述支点上的滑移组件，所述滑移组件用于调节所述支点向所述净重式力标准机摆动方向移动。

通过采用上述技术方案，滑移组件的设置使得杠杆的支点位置可在水平方向上移动，从而改变支点的位置，重物的摆动方向在杠杆所在直线上时，通过重物摆动所形成的拉力拉动或推动杠杆，从而使得杠杆的第一承重端向重物所在的竖直空间靠拢以减小重物的摆动角度，从而快速地稳定重物，提高测力的准确率和效率。

可选的，所述净重式力标准机包括固定架和与所述第一承重端连接的挂件，所述挂件上设置有用于放置砝码的第一托，所述固定架上设置有若干用于驱动砝码接触或脱离所述第一托的驱动组件。

通过采用上述技术方案，通过第一托托住砝码将重量加载在挂件上，提高挂件加载重力的准确性。

可选的，每个所述驱动组件包括设置于所述固定架上的电机，所述电机上设置有偏心轴，所述偏心轴上连接有第二托，所述第二托用于在砝码脱离第一托时托住砝码。

通过采用上述技术方案，通过电机的偏心轴自动利用第二托将砝码从第一托上托起或放下，代替了人为的放取减小放置砝码时造成的晃动，提高测力准确性。

可选的，所述转动组件包括转动连接于所述杠杆的转轴，所述转轴上设置有轴承。

通过采用上述技术方案，转轴和杠杆的转动连接点位形成杠杆的支点，使得杠杆在纵向上转动，转轴和轴承配合使得杠杆可在水平方向上转动，提高杠杆的灵活性，减小杠杆与支撑面之间的阻尼作用，提高测力准确性。

可选的，所述滑移组件包括设置于所述支撑面上的滑轨和设置于所述轴承上的滑块，所述滑块与所述滑轨配合。

通过采用上述技术方案，通过滑轨与滑套的设置，使得杠杆滑移连接于支撑面上，由于滑轨与滑套之间存在摩擦力，重物在拉或推杠杆时，不会产生将第一承重端拉过重物所在竖直空间的情况，在减小重物的摆动角度、快速地稳定重物的同时确保杠杆的稳定性。

可选的，所述转动组件包括转动连接于所述支撑面的转轴，所述转轴上设置有轴承。

通过采用上述技术方案，转轴转动连接于支撑面上，不限于杠杆与转轴转动连接，适用于不同装配场景需求。

可选的，所述滑移组件包括设置于所述杠杆上的滑轨和设置于所述轴承上的滑块，所述滑块与所述滑轨配合。

通过采用上述技术方案，滑轨设置于杠杆上，不限于设置于支撑面上，适用于不同装配场景需求。

可选的，杠杆上开设有若干用于挂设砝码的通孔。

通过采用上述技术方案，通孔用于挂设砝码，通过调节砝码挂设于不同的通孔上以调节杠杆的量程。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、本申请通过在杠杆的支点位置上设置滑移组件和转动组件，在挂件发生晃动时，挂件晃动所产生对杠杆拉向挂件方向或反向的力，杠杆通过滑移组件发生位移，使得杠杆的支点位置重新定位，支点的位置随着挂件的摆向位置移动，从而使得挂件的摆动幅度减小，加速挂件稳定，从而提高测力的准确度。

2、转动组件的设置使得杠杆可在水平方向上转动，重物的摆动方向不在杠杆所在直线上时，通过重物摆动所形成的拉力转动杠杆，从而使得杠杆的第一承重端向重物所在的竖直空间靠拢以减小重物的摆动角度，从而快速地稳定重物，提高测力的准确率和效率。

3、滑移组件的设置使得杠杆的支点位置可在水平方向上移动，从而改变支点的位置，重物的摆动方向在杠杆所在直线上时，通过重物摆动所形成的拉力拉动或推动杠杆，从而使得杠杆的第一承重端向重物所在的竖直空间靠拢以减小重物的摆动角度，从而快速地稳定重物，提高测力的准确率和效率。

附图说明

图1是本申请所述杠杆机构及净重式力标准机示意图。

图2是本申请所述杠杆机构示意图。

图3是图2的爆炸示意图。

图4是图2的剖视图。

图5是图1中A的放大图。

图6是本申请所述杠杆机构的驱动组件示意图。

图7是图6中B的放大图。

图8是本申请所述杠杆机构的第一种原理图。

图9是本申请所述杠杆机构的第二种原理图。

图10是实施例2中的爆炸示意图。

图11是实施例3中滑移组件示意图。

图12是实施例4中转动组件示意图。

附图标记说明：100、杠杆；101、第一承重端；102、第二承重端；103、净重式力标准机；104、测力标准件；105、挂件；106、支点；200、调节机构；201、转动组件；2011、转轴；2012、轴承；2013、铰接板；202、滑移组件；2021、滑轨；2022、滑块；2023、滑槽；2024、环形台阶；203、支撑面；204、通孔；301、第一托；302、驱动组件；3021、电机；3032、偏心轴；3033、滚轮；3034、第二托；3035、上板；3036、下板；3037、滑动板；3038、滑条；303、固定架；401、第一套管；402、活动杆；403、第一限位板；404、第二限位板；501、第二套管。

具体实施方式

以下结合附图1-12对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构。

实施例1：

如图1、2所示，包括杠杆100，杠杆100包括第一承重端101、第二承重端102和支撑面203，支撑面203与杠杆100之间形成支点106，第一承重端101通过挂件105铰接挂设净重式力标准机103，第二承重端102用于挂设测力标准件104（测力标准件104可以为秤砣或砝码）。在支点106上设置有调节机构200，调节机构200用于驱动第一承重端101朝向净重式力标准机103摆动方向移动。

本实施例中，净重机的挂件105及挂件105上的砝码作为重物挂设于第一承重端101上。

如图2、3所示，调节机构200：包括转动组件201和滑移组件202。

转动组件201：如图3、4所示，在重物发生垂直于杠杆100所在方向发生摆动时，用于调节杠杆100转动。包括转动连接于杠杆100上的转轴2011，转轴2011上套设有轴承2012，轴承2012固定于滑移组件202上，使得杠杆100可在水平方向转动。

转轴2011与杠杆100之间设置有铰接板2013，转轴2011通过铰接板2013铰接于杠杆100上，使得杠杆100可相对于转轴2011可纵向转动。

滑移组件202：如图3、4所示，在重物发生平行于杠杆100所在方向发生摆动时，用于调节支点106的位置。包括滑块2022和滑轨2021，滑块2022的顶部设有环形台阶2024，轴承2012嵌设与环形台阶2024内，滑轨2021固定于支撑面203上，在滑块2022的底部开设有与滑轨2021配合的滑槽2023，使得滑块2022可在滑轨2021上滑移。

本实施例中，第一承重端101与第二承重端102上均铰接设置有挂件105，在第一承重端101上，重物通过挂件105将重力加载在第一承重端101上；测力标准件104为砝码，也通过挂件105将砝码的重力加载在第二承重端102上。

如图2所示，支点106位置与第二承重端102之间的杠杆100部分上设置有若干通孔204，本实施例中，通孔204的数量为2个，通孔204用于挂设测力标准件104以调节杠杆100的量程。

如图5所示，净重式力标准机103包括固定架303与挂件105，挂件105铰接于第一承重端101上，固定架303设置于挂件105外围，挂件105竖直向下垂挂，在挂件105上设置有若干用于用于放置砝码的第一托301，在固定架303上设置有若干用于驱动砝码与第一托301接触或从第一托301脱离的驱动组件302。

用于向挂件105加载重力的砝码呈圆形的片状，套设于每两个第一托301之间，在砝码放置在第一托301上时，砝码的重力即加载到了挂件105上。

如图6、7所示，驱动组件302包括设置于固定架303上的电机3021，电机的输出轴上设置有转盘，转盘边缘上设置有偏心轴3032，在电机3021的偏心轴3032上设置有第二托3034，第二托3034向挂件105延伸并位于砝码的下方，第二托3034靠近电机3021的一端上设置有与第二托3034相平行的上板3035与下板3036，电机3021的偏心轴3032上套设有滚轮3033，滚轮3033位于上板3035与下板3036之间且均上板3035、下板3036相抵触。

第二托3034上与固定架303设置有移动组件，移动组件包括设置于第二托3034上的滑动板3037和设置于固定架303上的滑条3038，滑条3038方向呈竖直，滑动板3037与滑条3038滑移配合，使得第二托3034能够相对于固定架303上下滑移。

电机3021的偏心轴3032向上转动时，偏心轴3032推动上板3035向上运动，第二托3034在将砝码从第一托301上托起，砝码与第一托301脱离；电机3021的偏心轴3032向下转动时，偏心轴3032推动下板3036向下运动，第二托3034在将砝码放置到第一托301上，砝码与第二托3034脱离。

每个砝码至少与一个驱动组件302相配合，本实施例中，每个砝码与两个驱动组件302相配合，即在砝码不与第一托301接触时，砝码通过两个驱动组件302的第二托3034将砝码托住并稳定。

本申请实施例一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构的实施原理为：

如图8所示，第一承重端101上的重物发生平行于杠杆100方向摆动时，重物对第一承重端101的拉力F1方向为沿着挂件105所在方向并朝向重物，拉力F1的水平方向分力F11平行于杠杆100并朝向远离支点106的方向，F11产生对杠杆100拉动效果，杠杆100被朝向F11方向拉动，滑块2022被拉动并在滑轨2021上发生滑移，使得杠杆100的支点106位置改变，同时第一承重端101的朝向F11的方向移动，即第一承重端101向重物所在竖直空间移动，减小重物的摆动角度；由于滑块2022与滑轨2021之间存在摩擦力，第一承重端101不会被拉到重物的正上方。

如图9所示，第一承重端101上的重物发生垂直于杠杆100方向摆动时，重物对第一承重端101的拉力F2向为沿着挂件105所在方向并朝向重物，拉力F2的水平方向分力F2垂直杠杆100，F21产生对杠杆100拉动效果，杠杆100被朝向F21方向拉动，转轴2011和杠杆100在轴承2012的作用下，使得杠杆100发生转动，同时第一承重端101的朝向F21的方向移动，即第一承重端101向重物所在竖直空间移动，减小重物的摆动角度；由于轴承2012存在摩擦力，第一承重端101不会被拉到重物的正上方。

第一承重端101上的重物发生圆周摆动时，结合上述的平行于杠杆100方向摆动和垂直于杠杆100方向摆动两种情况，杠杆100的支点106位置既发生偏移杠杆100又发生转动。

实施例2：

如图1、2所示，一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构，包括杠杆100，杠杆100包括第一承重端101、第二承重端102和支撑面203，支撑面203与杠杆100之间形成支点106，第一承重端101用于挂设净重式力标准机，第二承重端102通过挂件105铰接挂设测力标准件104。在支点106上设置有调节机构200，调节机构200用于驱动第一承重端101朝向净重式力标准机摆动方向移动。

本实施例中，净重机的挂件105及挂件105上的砝码作为重物挂设于第一承重端101上。

如图10所示，调节机构200：包括转动组件201和滑移组件202。

转动组件201：在重物103发生垂直于杠杆100所在方向发生摆动时，用于调节杠杆100转动。包括转动连接于支撑面203上的转轴2011，转轴2011上套设有轴承2012，轴承2012固定于滑移组件202上，使得杠杆100可在水平方向转动。

转轴2011与支撑面203之间设置有铰接板2013，转轴2011通过铰接板2013铰接于支撑面203上，使得杠杆100可相对于支撑面203可纵向转动。

滑移组件202：在重物103发生平行于杠杆100所在方向发生摆动时，用于调节支点106的位置。包括滑块2022和滑轨2021，滑块2022的底部设有环形台阶2024，轴承2012嵌设与环形台阶2024内，滑轨2021固定于杠杆100上，在滑块2022的顶部开设有与滑轨2021配合的滑槽2023，使得滑块2022可在滑轨2021上滑移。

本实施例中，第一承重端101与第二承重端102上均铰接设置有挂件105，在第一承重端101上，重物通过挂件105将重力加载在第一承重端101上；测力标准件104为砝码，也通过挂件105将砝码的重力加载在第二承重端102上。

如图2所示，支点106位置与第二承重端102之间的杠杆100部分上设置有若干通孔204，本实施例中，通孔204的数量为2个，通孔204用于挂设测力标准件104以调节杠杆100的量程。

如图5所示，净重式力标准机103包括固定架303与挂件105，挂件105铰接于第一承重端101上，固定架303设置于挂件105外围，挂件105竖直向下垂挂，在挂件105上设置有若干用于用于放置砝码的第一托301，在固定架303上设置有若干用于驱动砝码与第一托301接触或从第一托301脱离的驱动组件302。

用于向挂件105加载重力的砝码呈圆形的片状，套设于每两个第一托301之间，在砝码放置在第一托301上时，砝码的重力即加载到了挂件105上。

如图6、7所示，驱动组件302包括设置于固定架303上的电机3021，电机的输出轴上设置有转盘，转盘边缘上设置有偏心轴3032，在电机3021的偏心轴3032上设置有第二托3034，第二托3034向挂件105延伸并位于砝码的下方，第二托3034靠近电机3021的一端上设置有与第二托3034相平行的上板3035与下板3036，电机3021的偏心轴3032上套设有滚轮3033，滚轮3033位于上板3035与下板3036之间且均上板3035、下板3036相抵触。

第二托3034上与固定架303设置有移动组件，移动组件包括设置于第二托3034上的滑动板3037和设置于固定架303上的滑条3038，滑条3038方向呈竖直，滑动板3037与滑条3038滑移配合，使得第二托3034能够相对于固定架303上下滑移。

电机3021的偏心轴3032向上转动时，偏心轴3032推动上板3035向上运动，第二托3034在将砝码从第一托301上托起，砝码与第一托301脱离；电机3021的偏心轴3032向下转动时，偏心轴3032推动下板3036向下运动，第二托3034在将砝码放置到第一托301上，砝码与第二托3034脱离。

每个砝码至少与一个驱动组件302相配合，本实施例中，每个砝码与两个驱动组件302相配合，即在砝码不与第一托301接触时，砝码通过两个驱动组件302的第二托3034将砝码托住并稳定。

本申请实施例一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构的实施原理为：

如图8所示，第一承重端101上的重物103发生平行于杠杆100方向摆动时，重物103对第一承重端101的拉力F1方向为沿着挂件105所在方向并朝向重物103，拉力F1的水平方向分力F11平行于杠杆100并朝向远离支点106的方向，F11产生对杠杆100拉动效果，杠杆100被朝向F11方向拉动，滑块2022被拉动并在滑轨2021上发生滑移，使得杠杆100的支点106位置改变，同时第一承重端101的朝向F11的方向移动，即第一承重端101向重物103所在竖直空间移动，减小重物103的摆动角度；由于滑块2022与滑轨2021之间存在摩擦力，第一承重端101不会被拉到重物103的正上方。

如图9所示，第一承重端101上的重物103发生垂直于杠杆100方向摆动时，重物103对第一承重端101的拉力F2向为沿着挂件105所在方向并朝向重物103，拉力F2的水平方向分力F2垂直杠杆100，F21产生对杠杆100拉动效果，杠杆100被朝向F21方向拉动，转轴2011和杠杆100在轴承2012的作用下，使得杠杆100发生转动，同时第一承重端101的朝向F21的方向移动，即第一承重端101向重物103所在竖直空间移动，减小重物103的摆动角度；由于轴承2012存在摩擦力，第一承重端101不会被拉到重物103的正上方。

第一承重端101上的重物103发生圆周摆动时，结合上述的平行于杠杆100方向摆动和垂直于杠杆100方向摆动两种情况，杠杆100的支点106位置既发生偏移杠杆100又发生转动。

实施例3：

本实施例与实施例1的不同仅在于：

如图11所示，滑移组件202：包括平行固定于支撑面203上的第一套管401，和插设于第一套管401内的活动杆402，活动杆402可在第一套管401内滑移，第一套管401的插口上设置有第一限位板403，位于第一套管401内的活动杆402端部设置有第二限位板404，第一限位板403与第二限位板404互相抵触防止活动杆402脱离第一套管401，在活动杆402位于第一套管401外部的一端上通过轴承2012转动连接有转轴2011。

实施例4：

本实施例与实施例3的不同仅在于：

如图12所示，转动组件201：包括转轴2011，转轴2011垂直固定于活动杆402上，在转动上套设有第二套管501，使得第二套管501相对于转轴2011可转动。

在第二套管501顶部通过铰接板2013铰接有杠杆100。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构，包括杠杆（100），所述杠杆（100）包括第一承重端（101）、第二承重端（102）和支撑面（203），所述支撑面（203）与所述杠杆（100）之间形成支点（106），其特征在于，所述第一承重端（101）上挂设有净重式力标准机（103），所述第二承重端（102）上挂设有测力标准件（104），所述支点（106）上设置有用于驱动所述第一承重端（101）向所述净重式力标准机（103）摆动方向运动的调节机构（200）。

2.根据权利要求1所述的一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构，其特征在于：所述调节机构（200）包括设置于所述支点（106）上用于调节所述第一承重端（101）向所述净重式力标准机（103）摆动方向转动的转动组件（201）。

3.根据权利要求2所述的一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构，其特征在于：所述调节机构（200）包括设置于所述支点（106）上用于调节所述支点（106）向所述净重式力标准机（103）摆动方向移动的滑移组件（202）。

4.根据权利要求1所述的一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构，其特征在于：所述净重式力标准机（103）包括固定架（303）和与所述第一承重端（101）连接的挂件（105），所述挂件（105）上设置有用于放置砝码的第一托（301），所述固定架（303）上设置有若干用于驱动砝码接触或脱离所述第一托（301）的驱动组件（302）。

5.根据权利要求4所述的一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构，其特征在于：每个所述驱动组件（302）包括设置于所述固定架（303）上的电机（3021），所述电机（3021）上设置有偏心轴（3032），所述偏心轴（3032）上连接有第二托（3034），所述第二托（3034）用于在砝码脱离第一托（301）时托住砝码。

6.根据权利要求3所述的一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构，其特征在于：所述转动组件（201）包括转动连接于所述杠杆（100）的转轴（2011），所述转轴（2011）上设置有轴承（2012）。

7.根据权利要求6所述的一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构，其特征在于：所述滑移组件（202）包括设置于所述支撑面（203）上的滑轨（2021）和设置于所述轴承（2012）上的滑块（2022），所述滑块（2022）与所述滑轨（2021）配合。

8.根据权利要求3所述的一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构，其特征在于：所述转动组件（201）包括转动连接于所述支撑面（203）的转轴（2011），所述转轴（2011）上设置有轴承（2012）。

9.根据权利要求6所述的一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构，其特征在于：所述滑移组件（202）包括设置于所述杠杆（100）上的滑轨（2021）和设置于所述轴承（2012）上的滑块（2022），所述滑块（2022）与所述滑轨（2021）配合。

10.根据权利要求1所述的一种净重式力标准机的自平衡杠杆机构，其特征在于：杠杆（100）上开设有若干用于挂设砝码的通孔（204）。

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