IT8323243A1 - Apparecchio di supporto di un carico avente mezzi di misurazione del carico e metodo per la determinazione della grandezza del carico - Google Patents
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Description
"APPARECCHIO DI SUPPORTO DI UN CARICO AVENTE MEZZI DI MISURAZIONE DEL CARICO E METODO PER LA DETERMINAZIONE DELLA GRANDEZZA DEL CARICO"
R I A S S U N T O
Viene descritto un apparecchio di supporto di un carico avente mezzi integrali di misurazione del carico. Nelle apparecchiature del tipo avente un organo di braccio atto a fornire una struttura di sollevamento del carico ad una estremit? rempta ed avente un attacco girevole ad una estremit? opposta nonch? un motore a fluido collegato per supportare ed articolare l'organo di braccio, si descrive un dispositivo di misurazione per l'attacco all'asta di pistone del motore a fluido per rilevare e misurare lo stato di compressione dell'asta. L'asta di pistone ? collegata all'organo di braccio in posizione intermedia tra le estremit?, e serve a sollevare il braccio sotto una pressione idraulica. Un estensimetro ? montato alla parte esterna dell'asta estendentesi tra l'organo di braccio ed il cilindro del motore, e funziona in modo da misurare continuamente il grado di compressione esistente nell'asta. Vengono descritti ulteriori mezzi elettrici per interpretare l'uscita dell'estensimentro come il peso del carico che il braccio sta sollevando.
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda dispositivi di rilevamento di un carico ed un metodo per essi per determinare la grandezza di un carico che ? sospeso da un'estremit? distante di un organo a trave.
Nel brevetto U.S.A. ND 2.319.299 viene descritto un dispositivo misuratore del \ carico che utilizza la deflessione di una trave per misurare ii carico che ? sospeso dall'estremit? distante di un braccio. La deflessione di una trave che viene misurata ? proporzionale al carico che ? sospeso dall'estremit? del braccio principale, e nel misurare questa deflessione si pub effettuare una determinazione della grandezza di un carico. Tipicamente il complesso che ? noto consiste in un braccio che ? girevole verticalmente durante l'azionamento di un cilindro idraulico che supporta il braccio attraverso la sua gamma di movimento girevole. Il braccio comprende una parte di una gru idraulica o simili, e fornisce un bozzello ed un paranco ad una estremit? remota per sollevare carichi. La trave flettente che viene usata per misurare il carico ? montata alla base del braccio ed ? fissata in modo da deflettersi proporzionatamente alla grandezza del carico esistente all'estremit? del braccio principale.
E' inoltre commercialmente noto un mezzo per rilevare la grandezza di un carico che ? contenuto entro un silo di immagazzinamento un contenitore, consistente in un estensimetro che ? atto ad essere attaccato alle gambe di supporto di un contenitore di immagazzinamento in massa. L'estensimetro ? composto da metalli speciali, la cui impedenza varia in proporzione alle forze di sollecitazione introdotte nelle gambe di supporto del contenitore al quale ? attaccato. Questa variazione di impedenza viene rilevata ed elaborata elettricamente in una misurazione di peso. Un tale estensimetro fabbricato dalla Kisler Morse Corporation ed ? commercialmente disponibile.
Nel brevetto U.S.A. N? 3.490.015 viene descritto un dispositivo di misurazione del carico che utilizza un dinamometro all'estremit? distante di un braccio di sospensione del carico, che misura il carico sospeso da esso. Nel brevetto U.S.A. N? 2.030.529 viene descritto un dispositivo di misurazione del carico che utilizza un sistema a puleggia attorno al quale ? avviato un cavo di supporto del carico per misurare il carico sospeso dal cavo. Nel brevetto U.S.A. N<D >3.756.423 viene descritto un dispositivo di misurazione del carico che include una cellula di carico che misura direttamente il carico su un cavo di paranco, e che ? disposto in corrispondenza dell'estremit? di sospensione del carico del braccio. Ancora un ulteriore complesso commercialmente noto insegna il posizionamento di un trasduttore di pressione entro il cilindro idraulico che supporta il braccio di supporto del carico. Il trasduttore di pressione rileva la pressione di fluido entro il cilindro di sollevamento e trasla tali misurazioni in segnali elettrici che vengono quindi traslati come grandezze di peso.
La presente invenzione riguarda il problema di fornire un apparecchio di rilevamento della grandezza del carico per un braccio di supporto del carico che sia economico, affidabile ed immune dall'esposizione agli ambienti del posto di lavoro. Poich? i complessi presentemente disponibili e noti sona montati in posizioni esterne esposte rispetto al braccio, essi sono suscettibili di danneggiamento e di effetti dannosi di ambienti di lavoro nocivi. Ci? ? particolarmente vero per quei dispositivi che sono posizionati all'estremit? remota del braccio. Inoltre la presente invenzione riguarda il problema di fonire un apparecchio di misurazione del carico che sia affidabile e che non venga influenza dalle fluttuazioni nelle caratteristiche di macchina durante il funzionamento dell'apparecchiatura. Poich? le viscosit? del fluido e la deflessione del braccio cambiano nelle temperature operative e di ambiente, i dispositivi di misurazione del carico che si basano sulla misurazione di pressioni di fluido o di deflessioni del braccio, sono inerentemente suscettibili di variazioni nelle letture a causa di fluttuazioni nella viscosit?, delle temperature dell'ambiente e di altre variabili. Inoltre un problema con i dispositivi della tecnica precedente ? che essi non sono adatti ad un attacco economico a retropresa sulle apparecchiature di sollevamento esistenti nel campo.
Secondo la presente invenzione perci? un complesso di misurazione del carico comprende un dispositivo estensimentro che ? attaccato esternamente all'asta di pistone che supporta un braccio portante il carico. Il dispositivo estensimetro funziona per rilevare lo stato di compressore dell'asta di pistone in una maniera continua, e genera segnali elettrici analogici che vengono trasmessi a mezzi esterni elaboratori di dati per interpretare la misurazione della sollecitazione come un peso del carico. L'estensimetro perci? serve a misurare la grandezza del carico sull'estremit? del braccio misurando la sollecitazione proporzionale introdotta nell'asta di pistone che supporta il braccio. L'asta di pistone funziona duplicemente come motore primo del braccio portante il carico in un piano verticale, e come parte componente di un apparecchio di rilevazione del carico. Estensimetri multipli possono essere attaccati all'asta di pistone, ed i dati prodotti da questi estensimetri multipli vengono sottoposti a media per compensare gli effetti dello squilibrio del carico, del vento e di altre variabili che possono influenzare l'accuratezza delle loro letture indipendenti.
Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, un metodo per misurare un carico sospeso da un braccio di supporto del carico comprende le operazioni di: montare almeno un estensimetro ad una superficie esterna dell'asta di pistone che supporta il braccio di supporto del carico; collegare mezzi elettrici all'estensimetro per interpretare le misurazioni di sollecitazione nell'asta di pistone come grandezza del peso del carico che ? supportato dall'asta di pistone.
I problemi della tecnica precedente riportati sopra vengono risolti dalla presente invenzione mediante il posizionamento dell'estensimetro in corrispondenza dell'asta di pistone del cilindro di sollevamento. Questa posizione ? relativamente protetta dal contatto di danneggiamento e dall'ambiente di lavoro. Inoltre lo stato complessivo dell'asta di pistone ? relativamente immune dalle variazioni nella temperatura ambiente o dai cambiamenti nelle caratteristiche operative del complesso di braccio. Inoltre la presente invenzione pu? essere retroadattata alle apparecchiature di sollevamento esistmti nel campo poich? l'attacco della presente invenzione non richiede modifiche dei componenti normali delle apparecchiature di sollevamento.
Una forma di realizzazione della presente invenzione verr? ora descritta a titolo di esempio con riferimento ai disegni annessi.
La Fig. 1 ? una vista in elevazione laterale dell'apparecchio di supporto del carico assemblato comprendente un braccio, un motore idraulico che supporta il braccio, ed una coppia di estensimetri attaccati secondo gli insegnamenti della presente invenzione.
La Fig. 2 ? una vista prospettica esplosa dell'estensimetro in oggetto, mostrante le viti di montaggio esplose da esso.
La Fig. 3 ? una vista prospettica parzialmente in sezione attraverso l'asta di pistone di un motore idraulico vicino agli estensimetri. Un elemento di appoggia e montaggio viene mostrato per allineare accuratamente gli estensimetri sull'asta di pistone.
La Fig. 4 ? una vista prospettica parzialmente in sezione di un'asta di pistone, mostrante gli estensimetri montati ad essa in conformit? dei principi della presente invenzione.
Riferendosi dapprima alla Fig. 1, viene descritto l'apparecchio di supporto del carico 2 comprendente un organo di braccio allungato 4, avente un'estremit? 6 di supporto del carico, un'estremit? opposta B che ? collegata in modo girevole ad una incastellatura di gru o simili. Si comprender? che il braccio 4 fornisce mezzi (non mostrati) in corrispondenza dell'estremit? di supporto del carico 6, come un bozzello e parango oppure una piattaforma, che funziona per supportare il carico di lavoro. Un apparecchio di questo tipo generale viene trovato sulle unit? di gru, piattaforme di lavoro aereo e cos? via. L'apparecchio di supporto del carico 2 inoltre comprende un motore a fluido 10, consistente in un'asta di pistone 12 ed un'asta 14 di cilindro idraulico di un tipo comunemente usato nell'industria. L'asta di pistone 12 ha un'estremit? 16 collegata in modo fisso all'organo di braccio 4 in posizione intermedia tra le sue estremit?, e l'estremit? opposta dell'asta di pistone 16 si estende nel cilindra idraulico 14. Si comprender? che l'asta di pistone agisce sotto l'influenza di fluido idraulico per elevare ed abbassare il braccio 4 sotto il controllo dell'operatore. Una coppia di estensimetri 18 vengono illustrati come montati all'asta di pistone 12 in posizione vicina al punto di attacco dell'asta al braccio. Conduttori elettrici 20 vengono mostrati collegati agli estensimetri 18 e forniscono un'entrata ed un'uscita elettrica agli indicatori.
Con riferimento alla Fig. 2, uno degli estensimetri 18 viene mostrato in vista prospettica ingrandita come comprendente in generale un corpo principale rettangolare avente gambe di supporto longitudinali 22 che dipendono da esso. Una coppia di viti di montaggio 26 sono usate per attaccare l'estensimetro 18 all'asta di pistone e sporgono attraverso le aperture 20 e nell'asta di pistone come verr? spiegato appresso. L'estensimetro 18 ? del tipo generale commercialmente disponibile ed usato nell'industria principalmente per sorvegliare il volume in contenitori come serbatoi, vasche o simili. Specificatamente gli estensimetri del tipo generale sono usati per determinare il volume in un contenitore cilindrico rilevando la compressione degli organi di supporto del contenitore. Normalmente uno o pi? degli estensimetri sono attaccati a ciascun organo di supporto allo scopo di fare una media degli effetti del carico e compensare le influenze termiche e del vento. La costruzione di ciascun estensimetro costituisce il legame di due cristalli semiconduttori assieme. All'attacco dell'estensimetro ad un corpo, qualsiasi compressione del corpo genitore comprimer? anche l'estensimetro facendo si che si verifichino variazioni resistenti nei cristalli in una proporzione diretta al grado di compressione. Sono disponibili sistemi elettrici che possono interpretare l'uscita elettrica dagli estensimetri in risposta alle variazioni nella resistenza, ed inerpretare tali variazioni nella resistenza come pesi di carico. Gli estensimetri sono fatti da un materiale tale da accoppiarsi al coefficiente di espansione termica del materiale al quale devono esere attaccati gli estensimetri. Un estensimetro di questo tipo generale ? un modello 503 Microcell, fabbricato dalla Kisler-Morse Corporation, Bellevue, Washington (USA).
Riferendosi alla Fig. 3, gli estensimetri 18 sono montati ai lati opposti dell'asta di pistone 12 e sono posizionati in posizione appropriata da una attrezzatura 28 di sagoma di assemblaggio avente un profilo interno arcuato 30 attoa conformarsi alla curvatura dell'asta di pistone. Una coppia di estensimetri 18 vengono usati per compensare il carico squilibrato, il vento e gli effetti termici allo scopo di migliorare l'accuratezza della lettura. Al posizionamento degli estensimetri 18 sui lati opposti dell'asta di pistone mediante l'aiuto di una attrezzatura di sagoma 28, una coppia di fori viene effettuata nell'asta di pistone mediante un metodo di trapanatura e maschiatura. Dopo di ci? le viti 24 vengono inserite per attaccare sicuramente l'estensimetro 18 all'asta di pistone, e l'attrezzatura a sagoma 28 viene rimossa come illustrato in Fig. 4.
Si comprender? da parte delle persone esperte nella tecnica che l'asta di pistone 12 verr? compressa dal carico del braccio 4 contro la pressione di fluido idraulico esercitata sull'asta di pistone da parte del motore idraulico 10. Il grado di compressione dell'asta di pistone 12 sar? direttamente proporzionale al carico che viene posto sull'estremit? 6 portante il carico dell'organo a braccio 4. Quando l'asta di pistone viene compressa, gii estensimetri 18 rileveranno il grado di compressione e produrranno un segnale di tensione analogico elettrico in proporzione ad esso. Sistemi elettronici tipicamente disponibili possono interpretare l'uscita analogica degli estensimetri 18 e visualizzare continuamente il peso che viene sollevato dall'organo a braccio 4. I vantaggi della presente invenzione sono che gli estensimetri 18 possono essere retroadattati sulle apparecchiature esistenti poich? essi devono essere attaccati esternamente all'asta di pistone 12. Inoltre si
Claims (13)
1. Complesso di braccio portante il carico comprendete un organo di braccio avente un'estremit? libera dalla quale ? sospeso un carico; un motore a fluido per supportare l'organo di braccio, comprendente un corpo a camera ed un'asta di pistone che risiede entro il corpo a camera ed avente un'estremit? collegata all'organo di braccio; ed un estensimetro montato su una superficie esterna dell'asta di pistone per rilevare la grandezza della sollecitazione di compressione entro l'asta di pistone.
2. Complesso secondo la rivendicazione 1 in cui l'organo di braccio ha un'estremit? di base che ? opposta all'estremit? di sospensione del carico e che ? ancorata in modo girevole in modo tale che l'organo di braccio ruota attorno all'estremit? di base in un piano verticale.
3. Complesso secondo la rivendicazione 1 comprendente inoltre un circuito elettrico per interpretare la grandezza della sollecitazione di compressione entro l'asta di pistone come proporzionale al peso del carico sospeso dal braccio;
4. Complesso secondo la rivendicazione 1 in cui l'asta di pistone ha un segmento intermedio situato esternamente al corpo a camera, l'estensimetro essendo montato al segmento esterno dell'asta di pistone.
5. Complesso secondo la rivendicazione 1 in cui l'asta di pistone si muove reciprocamente rispetto al corpo a camera sotto l'influenza del fluido pressurizzato entro il corpo a camera stesso, per far ruotare l'organo di braccio attorno alla sua estremit? di base.
6. Metodo per determinare il peso di un carico sospenso da un'estremit? di un organo a braccio comprendente le operazioni di collegare un'asta all'organo a braccio in modo tale che sostanzialmente tutto il peso del carico viene trasferito per porre l'asta in uno stato di compressione; montare un'estensimetro ad una superficie esterna dell'asta per misurare la grandezza della sollecitazione di compressione introdotta nell'asta da parte del peso del carico e produrre un'uscita in risposta ad essa; e collegare un circuito all'estensimetro per interpretare l'uscita sotto forma di grandezza del peso del carico sospeso dall'organo a braccio.
"APPARECCHIO DI SUPPORTO DI UN CARICO AVENTE MEZZI DI MISURAZIONE DEL CARICO E METODO PER LA DETERMINAZIONE DELLA GRANDEZZA DEL CARICO"
FONDAMENTO DELL?INVENZIONE
Campo dell'invenzione
La presente invenzione riguarda un'apparecchiatura di supporto del carico del tipo generale comprendente un braccio per sollevare carichi da una sua estremit? distante sotto il controllo di un motore a fluido. Per esempio la presente invenzione riguarda un'apparecchiatura quale gru idrauliche mobili o piattaforme di lavoro aeree del tipo usato per sollevare operatori in posizioni di lavoro elevate. Inoltre il campo della presente invenzione riguarda i dispositivi di rilevamento del carico del tipo usato per determinare la grandezza di un carico che ? sospeso dall'estremit? distante di un organo a trave.
La tecnica precedente
Nell'industria delle apparecchiature idrauliche esiste da lungo tempo una necessit? di un dispositivo accurato ed affidabile per rilevare la grandezza di un carico che ? sospeso dall'estremit? distante di un braccio. Tipici tentativi verso la soluzione di questo problema si sono accentrati attorno a due sistemi generali. Un sistema consiste nei rilevare la pressione di fluido in un cilindro di sollevamento idraulico che funziona per supportare il braccio, e l'altro sistema generale ? stato quello di fornire un dispositivo elettromeccanico all'estremit? distante del braccio che misura direttamente il peso che ? sospeso da esso. Nel primo caso esistono diversi inconvenienti nel presente stato della tecnica che impediscono che i sensori di pressione e di fluido raggiungano risultati desiderabili nelle condizioni diverse che esistono nelle localit? di lavoro sul campo. Per esempio il fluido idraulico in un cilindro di sollevamento ? soggetto a variazioni alquanto estreme nella temperatura che possono far fluttuare la viscosit? del fluido su un'ampia gamma. Inoltre il fluido ? suscettibile di contaminazione da impurit?, che pu? provocare letture inaccurate da parte dei sensori di pressione dello stato della tecnica. Ancora ulteriormente i sensori di pressione attualmente disponibili sono dispositivi relativamente costosi e non sono facilmente accessibili per l'aggiustaggio, la sostituzione o riparazione quando sono posizionati entro un cilindro idraulico.
Nella seconda classe di dispositivi, vale a dire quei dispositivi elettromeccanici che sono intesi per il posizionamento all'estremit? distante del braccio, e che misurano direttamente la grandezza del carico sospeso da esso, esistono inconvenienti simili che impediscono a questi dispositivi di risolvere le necessit? dell'industria. Per esempio tali dispositivi a causa della loro posizione richiedono che fili si estendano lungo il braccio in modo da trasmettere segnali elettrici dai dispositivi di supporto del carico remoti. Questi conduttori sono soggetti a danneggiamento a causa della loro posizione esposta lungo il braccio. Inoltre i dispositivi elettromeccanici che sono atti a misurare la grandezza dei pesi di carico delle gru sono relativamente costosi e perci? hanno un'accettazione limitata entro il mercato. Altri dispositivi elettromeccanici che eliminano fili duri e trasmettono l'informazione indietro ad un ricevitore attraverso l'aria sono stati tentati. Anche questi sono tuttavia costosi e le interferenze elettriche possonoi nfluenzare negativamente la veridicit? dei dati che vengono ricevuti.
Riassumento la tecnica precedente non ha avuto successo nel soddisfare le necessit? dell'industria per un sensore di carico che sia facilmente atto ad un attacco a retropresa alle apparecchiature attualmente esistenti. Sia i dispositivi a sensore di pressione che quelli di misurazione elettromeccanici del peso richiedono in misura maggiore o minore di creare su misura l'apparecchiatura per accogliere il loro attacco. Ci? limita il mercato per tali dispositivi escludendo le apparecchiature attualmente usate nel campo.
SOMMARIO DELL'INVENZIONE
La presente invenzione supera gli inconvenienti di cui sopra del presente stato della tecnica fornendo un mezzo perfezionato per rilevare la grandezza del carico in un apparecchio di supporto del carico. Un organo a braccio dei tipo girevole attorno ad una prima estremit? ed avente mezzi di supporto del carico per sospendere un carico all'estremit? opposta, ? atto ad avere un motore a fluido collegato per supportare l'organo di braccio in posizione intermedia tra le sue estremit?. Il motore a fluido consiste in un cilindro idraulico ed in un'asta di pistone che si estende nel cilindro idraulico e che inoltre ha una seconda estremit? che ? attaccata in modo fisso all'organo a braccio in posizione intermedia tra le sue estremit?. Almeno un dispositivo ad estensimetro ? attaccato esternamente all'asta di pistone e funziona per rilevare lo stato di compressione dell'asta di pistone in una maniera continua. Preferibilmente almeno due o pi? di questi estensimetri sono usati per fare una media degli effetti del carico del vento e cos? via che possono influenzare l'accuratezza delle letture. Gli estensimetri sono collegati elettricamente a mezzi esterni comunemente usati nell'industria per interpretare i dati dagli estensimetri come peso di carico. Specificatamente il sistema ? configurato in modo tale che l'asta di pistone viene direttamente sollecitata dalla grandezza del carico sull'estremit? del braccio. L'asta di pistone viene compressa proporzionamente alla grandezza del carico sull'estremit? del braccio e perci? funziona duplicemente come motore primo e come parte componente dell'apparecchio di misurazione del carico.
Di conseguenza ? uno scopo della presente invenzione quello di fornire un apparecchio di supporto del carico avente mezzi di misurazione del carico perfezionati.
Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di fornire un apparecchio di supporto del carico avente mezzi di misurazione del carico che vengono facilmente applicati e che sono atti ad un attacco a retropresa alle apparecchiature idrauliche esistenti.
Ancora ulteriormente un obbiettivo della presente invenzione ? quello di fornire un apparecchio di supporto del carico avente aggiunti mezzi di misurazione del carico per un'apparecchiatura idraulica del tipo avente un organo a trave portante il carico supportato da un motore a fluido.
Ulteriormente ? un obbiettivo della presente invenzione quello di fornire mezzi di misurazione del carico per bracci supportati con motore idraulico, i quali mezzi di misurazione del carico sono impervi alle fluttuazioni nelle viscosit? e nelle pressioni del fluido idraulico.
Un ulteriore obbiettivo della presente invenzione ? quello di fornire mezzi di misurazione del carico per un'apparecchiatura a braccio supportata da motore idraulico, i quali mezzi di misurazione del carico sono impervi ai livelli di impurit? nel fluido idraulico del motore.
Un obbiettivo della presente invenzione ? quello di fornire mezzi di misurazione del carico per un'apparecchiatura supportata con motore idraulico, i quali mezzi sono impervi alle fluttuazioni nella temperatura operativa del motore idraulico.
Ancora un ulteriore obbiettivo della presente invenzione ? quello di fornire mezzi di misurazione del carico per organi a braccio supportati da un motore idraulico, i quali mezzi sono posizionati distanti dall'estremit? portante il carico dell'organo a braccio.
Ancora un ulteriore obbiettivo della presente invenzione ? quello di fornire mezzi di misurazione del carico per un apparecchio supportato con motore idraulico che ? attaccato in una posizione relativamente protetta dell'apparecchio.
Ancora un ulteriore obbiettivo della presente invenzione ? quello di fornire un metodo per misurare il carico di un organo a braccio supportato da motore idraulico.
Un ulteriore obbiettivo ? quello di fornire mezzi di misurazione del carico per un apparecchio supportato con motore idraulico che ? facilmente ed economicamente prodotto ed assemblato.
Questi ed altri obbiettivi che diverranno chiari ad una persona esperta nella tecnica, vengono raggiunto dalla forma di realizzazione preferita che viene descritta in dettaglio qui appresso e che ? illustrata dai disegni annessi.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI ANNESSI
La Fig. 1 ? una vista in elevazione laterale dell'apparecchio di supporto del carico assemblato comprendente un braccio, un motore idraulico che supporta il braccio, ed una coppia di estensimetri attaccati secondo gli insegnamenti della presente invenzione.
La Fig. 2 ? una vista prospettica esplosa dell'estensimetro in oggetto, mostrante le viti di montaggio esplose da esso.
La Fig. 3 ? una vista prospettica parzialmente in sezione attraverso l'asta di pistone di un motore idraulico vicino agli estensimetri. Un elemento di appoggio e montaggio viene mostrato per allineare accuratamente gli estensimetri sull'asta di pistone.
La Fig. 4 ? una vista prospettica parzialmente in sezione di un'asta di pistone, mostrante gli estensimetri montati ad essa in conformit? dei principi della presente invenzione.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA FORMA DI REALIZZAZIONE PREFERITA
Riferendosi dapprima alla Fig. 1, viene descritto l'apparecchio di supporto del carico 2 comprendente un organo di braccio allungato 4, avente un'estremit? 6 di supporto del carico, un'estremit? opposta 8 che ? collegata in modo girevole ad una incastellatura di gru o simili. Si comprender? che il braccio 4 fornisce mezzi (non mostrati) in corrispondenza dell'estremit? di supporto del carico 6, come un bozzello e parango oppure una piattaforma, che funziona per supportare il carico di lavoro. Un apparecchio di questo tipo generale viene trovato sulle unit? di gru, piattaforme di lavoro aereo e cosi via. L'apparecchio di supporto del carico 2 inoltre comprende un motore a fluido 10, consistente in un'asta di pistone 12 ed un'asta 14 di cilindro idraulico di un tipo comunemente usata nell'industria. L'asta di pistone 12 ha un'estremit? 16 coliegata in modo fisso all'organo di braccio 4 in posizione intermedia tra le sue estremit?, e l'estremit? opposta dell'asta di pistone 16 si estende nel cilindro idraulico 14. Si comprender? che l'asta di pistone agisce sotto l'influenza di fluido idraulico per elevare ed abbassare il braccio 4 sotto il controllo dell'operatore. Una coppia di estensimetri 18 vengono illustrati come montati all'asta di pistone 12 in posizione vicina al punto di attacco dell'asta al braccio. Conduttori elettrici 20 vengono mostrati collegati agli estensimetri 18 e forniscono un'entrata ed un'uscita elettrica agii indicatori.
Con riferimento alla Fig. 2, uno degli estensimetri 18 viene mostrato in vista prospettica ingrandita come comprendente in generale un corpo principale rettangolare avente gambe di supporto longitudinali 22 che dipendono da esso. Una coppia di viti di montaggio 26 sono usate per attaccare l'estensimetro 18 all'asta di pistone e sporgono attraverso le aperture 20 e nell'asta di pistone come verr? spiegato appressa. L'estensimetro 18 ? del tipo generale commercialmente disponibile ed usato nell'industria principalmente per sorvegliare il volume in contenitori come serbatoi, vasche o simili. Specificatamente gli estensimetri del tipo generale sono usati per determinare il volume in un contenitore cilindrico rilevando la compressione degli organi di supporto del contenitore. Normalmente uno o pi? degli estensimetri sono attaccati a ciascun organo di supporto allo scopo di fare una media degli effetti del carico e compensare le influenze termiche e del vento. La costruzione di ciascun estensimetro costituisce il legame di due cristalli semiconduttori assieme. All'attacco dell'estensimetro ad un corpo, qualsiasi compressione del corpo genitore comprimer? anche l'estensimetro facendo si che si verifichino variazioni resistenti nei cristalli in una proporzione diretta al grado di compressione. Sono disponibili sistemi elettrici che possono interpretare l'uscita elettrica dagli estensimetri in risposta alle variazioni nella resistenza, ed inerpretare tali variazioni nella resistenza come pesi di carico. Gli estensimetri sono fatti da un materiale tale da accoppiarsi al coefficiente di espansione termica del materiale al quale devono esere attaccati gli estensimetri. Un estensimetro di questo tipo generale ? un modello 503 Microcell, fabbricato dalla Kisler-Morse Corporation, Bellevue, Washington (USA).
Riferendosi alla Fig. 3, gli estensimetri 18 sono montati ai lati opposti dell'asta di pistone 12 e sono posizionati in posizione appropriata da una attrezzatura 28 di sagoma di assemblaggio avente un profilo interno arcuato 30 attoa conformarsi alla curvatura dell'asta di pistone. Una coppia di estensimetri 18 vengono usati per compensare il carico squilibrata, il vento e gli effetti termici allo scopo di migliorare l'accuratezza della lettura. Al posizionamento degli estensimetri 18 sui lati opposti dell'asta di pistone mediante l'aiuto di una attrezzatura di sagoma 28, una coppia di fori viene effettuata nell'asta di pistone mediante un metodo di trapanatura e maschiatura. Dopo di ci? le viti 24 vengono inserite per attaccare sicuramente l'estensimetro 18 all'asta di pistone, e l'attrezzatura a sagoma 28 viene rimossa come illustrato in Fig. 4.
Si comprender? da parte delle persone esperte nella tecnica che l'asta di pistone 12 verr? compressa dal carico del braccio 4 contro la pressione di fluido idraulico esercitata sull'asta di pistone da parte del motore idraulico 10. Il grado di compressione dell'asta di pistone 12 sar? direttamente proporzionale al carico che viene posto sull'estremit? 6 portante il carico dell'organo a braccio 4. Quando l'asta di pistone viene compressa, gli estensimetri 18 rileveranno il grado di compressione e produrranno un segnale di tensione analogico elettrico in proporzione ad esso. Sistemi elettronici tipicamente disponibili
RIVENDICAZIONI
Ci? che si rivendica ?:
1. Apparecchio di supporto del carico comprendente: un organo a trave avente mezzi di supporto del carico; mezzi a motore a fluido collegati per supportare detto organo a trave, detti mezzi motori comprendendo un corpo a camera ed un'asta di pistone che si estende in detto corpo a camera e collegata ad un'estremit? a detto organo a trave; almeno un mezzo ad estensimetro montato esternamente a detta asta di pistone per rilevare lo stato di compressione di detta asta e produrre un'uscita in risposta di essa.
2. Apparecchio secondo la rivendicazione 1 in cui detto organo a trave comprende un braccio girevole attorno ad una sua estremit?.
3. Apparecchio secondo la rivendicazione 1 comprendente inoltre mezziper interpretare detta uscita come grandezza del carico che ? supportato da detta asta.
4. Apparecchio secondo la rivendicazione 1 in cui detta asta di pistone ha un'estremit? collegata a detto organo a trave, un'estremit? opposta sporgendo in detto corpo a camera, ed un segmento intermedio situato esternamente a detto corpo a camera, detti mezzi ad estensimetro essendo montati su detto segmento esterno.
3. Apparecchio di supporto del carico comprendente: un organo a braccio avente mezzi di supporto del carico; un'asta collegata a detto organo a braccio in modo tale che sostanzialmente tutto il peso di detto carico viene trasferito attraverso detto organo a braccio per porre detta asta in uno stato di compressione; almeno un mezzo ad estensimetro montato esternamente a detta asta per rilevare la grandezza di detta compressione dell'asta e produrre un segnale di uscita in risposta ad essa.
6. Apparecchio secondo la rivendicazione 5 in cui detto organo a braccio ? girevole attorno ad una sua estremit?, detto apparecchio comprendendo inoltre mezzi a corpo a camera del motore a fluido, detta asta comprendendo un'asta d? pistone avente un'estremit? collegata per muovere detto organo a braccio, un'estremit? opposta che sporge in detto mezzo di corpo a camera, ed un segmento intermedio situato esternamente a detto mezzo di corpo a camera, detti mezzi ad estensimetro essendo montati a detto segmento di asta intermedio.
7. Apparecchio secondo la rivendicazione 5 comprendente inoltre mezzi per interpretare detto segnale di uscita come grandezza del carico che ? supportato da detto organo a braccio.
8. Apparecchio sensore per determinare una grandezza di peso supportatoda un organo a trave di supporto del carico comprendente: un'asta collegata a detto organo a trave in modo tale che sostanzialmente tutto detto peso di detto carico viene trasferito attraverso detto organo a braccio per porre detta asta in uno stato di compressione; almeno un mezzo ad estensimetro montato esternamente a detta asta per rilevare la grandezza di detta compressione dell'asta e produrre un segnale di uscita in risposta ad essa.
9. Apparecchio secondo la rivendicazione 8 comprendente inoltre mezzi a corpo a camera del motore a fluido, detta asta comprendendo un'asta di pistone avente un'estremit? collegata per muovere detto organo a trave, un'estremit? opposta che sporge in detto mezzo di corpo a camera ed un segmento intermedio situato esternamente a detto mezzo di corpo a camera, detto mezzo ad estensimetro essendo montato su detto segmento esterno dell'asta di pistone.
10. Apparecchio secondo la rivendicazione 9, detta asta di pistone essendo mobile reciprocamente rispetto a detto mezzo di corpo a camera sotto l'influenza della pressione di fluido per muovere detto organo a trave.
11. Apparecchio secondo la rivendicazione 8 comprendente inoltre mezzi per interpretare detto segnale di uscita come grandezza del carico che ? supportato da detto organo a trave.
12. Metodo per determinare il peso del c?rico supportato da un'estremit? di un organo a braccio, il quale organo a braccia ? girevole attorno ad un'estremit? opposta ed ? supportato da un'asta di pistone collegata a detto organo a braccio in posizione intermedia tra le sue estremit?, comprendente le operazioni di: montare almeno un mezzo ad estensimetro ad una superficie esterna di detta asta di pistone, detto mezzo rilevando una grandezza di compressione di detta asta di pistone e producendo un'uscita in risposta ad essa; mezzi di collegamento a detti mezzi ad estensimetro per interpretare detta uscita come grandezza del peso del carico che ? supportata da detta asta di pistone.
13. Metodo per determinare il peso del carico supportato da un organo a trave comprendente le operazioni di: collegare un'asta a detto organo a trave in modo tale che sostanzialmente tutto detto peso del carico ? applicato per porre detta asta in uno stato di compressione; montare almeno un mezzo ad estensimetro ad una superficie esterna di detta asta, detti mezzi rilevando una grandezza di compressione di detta asta e producendo un'uscita in risposta ad essa; mezzi di collegamento a detti mezzi ad estensimetro per interpretare detta uscita come grandezza del carico che ? supportato da detto organo a trave.
R I A S S U N T O
Viene descritto un apparecchio di supporto di un carico avente mezzi integrali di misurazione del carico. Nelle apparecchiature del tipo avente un organo di braccio atto a fornire una struttura di sollevamento del carico ad una eternit? remota ed avente un attacco girevole ad una estremit? opposta nonch? un motore a fluido collegato per supportare ed articolare l'organo di braccio, si descrive un dispositivo di misurazione per l'attacco dell'asta di pistone del motore a fluido per rilevare e misurare lo stato di compressione dell'asta. L'asta di pistone ? collegata all'organo di braccio in posizione intermedia tra le estremit?, e serve a sollevare il braccio sotto una pressione idraulica. Un estensimetro ? montato alla parte esterna dell'asta estendentesi tra l'organo di braccio ed il cilindro del motore, e funziona in modo da misurare continuamente il grado di compressione esistente nell'asta. Vengono descritti ulteriori mezzi elettrici per interpretare l'uscita dell'estensimetro come il peso del carico che il braccio sta sollevando.
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