RU1797696C - Устройство дл измерени массы нетто груза - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : грузоприем- ник установлен на основании 4 с помощью кронштейнов 2. В отверстии кронштейна 2 установлена втулка 7 с внутренней резьбой, в которой размещена призма б в виде винта. Опора призмы 6 выполнена в виде поршн  3. Поршень 3 установлен на пружине 15 в гильзе 20 и скреплен с силовывод щим стержнем 10, который пропущен через отверстие в дне гильзы 20. Гильза 20 установлена в отверстии П-образной стойки 19 над силоизмеритёльным датчиком, установленным с возможностью осевого фиксированного перемещени . До начала измерени  массы нетто компенсируют балластную массу груза путем выравнивани  рассто ни  от кронштейна 2 до П-образной стойки 19 и последующей установки показани  силоиз- мерительного датчика 8 на нуль. 10 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при измерении груза в различных област х народного хоз йства.

Известен электромеханический тензометр , содержащий корпус, две опорные ножки, установленные в нем, два чувствительных элемента, закрепленных в корпусе одним концом так, что их оси вращени  расположены во взаимно перпендикул рных плоскост х, измерительную ножку, узел креплени  измерительной ножки к корпусу, включающий элемент, св зывающий их через ножевые опоры.

Элемент выполнен в виде траверсы,, а узел креплени  снабжен двум  нит ми, параллельными одна другой и траверсе.

Недостатком известного тензометра  вл етс  то, что он предназначен дл  деформации твердого тела и не может быть использован дл  измерени  массы груза.

Наиболее близким техническим решением , выбранным в качестве прототипа ,  вл етс  электротензометрическое весоизмерительное устройство, содержащее грузоподъемник с кронштейнами, установленными на опоре, закрепленные на основании, причем между первой опорой и основанием через плиту (силоввод щий элемент ) установлен силоизмерительный датчик .

Кроме того, устройство содержит струны , прикрепленные к кронштейнам, фиксирующие положение плиты по отношению к основанию в горизонтальной плоскости, фальшопоры, устанавливаемые при необходимости под грузоприемником. измерительный прибор, на который поступают выходные сигналы от сйлоизмерительного датчика и преобразуютс  в показатели веса,

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что оно не позвол ет измер ть массу нетто груза отдельно, а измер ет ее вместе с балластной массой груза, брутто.

Цель изобретени  - повышение эффективности устройства за счет обеспечени  возможности измерени  массы нетто, меньшей балластной массы.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее грузоприемник с кронштейнами, установленными на опоре, закрепленные на основании, причем между первой опорой и основанием через силоввод щий элемент установлен силоизмерительный датчик, введены втулки с внутренней резьбой, П-образна  стойка с отверстием в горизонтальной перемычке, пружина, гильза с фланцем на открытом конце и отверстием в ее дне, причем гильза установлена в отверстии П-образной стой0

5

0

5

ки, котора  размещена над силоизмери- тельным датчиком, а его силоввод щий элемент выполнен в виде стержн , который пропущен через отверстие в дне гильзы и скреплен с подп тником первой опоры, выполненным в виде поршн , который размещен в гильзе на пружине, при этом призма каждой опоры выполнена в виде винта и установлена во втулке, котора  закреплена на соответствующем кронштейне, а силоизмерительный датчик установлен с возможностью фиксированного перемещени .

Примеры реализации предлагаемого устройства приведены на прилагаемых чертежах .

На фиг.1 изображено устройство, измер ющее массу нетто; на фиг.2 - фальшопо- ра; на фиг.З изображен грузоприемник, с одной стороны которого подсоединено устройство , измер ющее массу нетто, а с другой - фальшопора.

На фиг.4,5, 6, 7 и 8 приведены варианты возможного расположени  силоизмери- тёльных датчиков и фалыиопор относительно измер емой массы, а также геометрическое распределение усилий по опорам на устройство дл  измерени  массы нетто груза: . .. -..

дл  фиг.4 при а 120° и 3-х опорах п

0 1

1 0.33;

дл  фиг.5 при а 180° и 3-х опорах п

5 дл  фиг.6 при а 180° и 4-х опорах п ,25; ,

дл  фиг.7 при а 120° и 3-х опорах п ,33; дл  фиг.8 при а 180° и 4-х опорах п т-г-

4

0.25;

п - коэффициент геометрического регулировани  нагрузки на опоры;

а угол, определ ющий распределение усилий в зависимости от расположени  опор.

На фиг.9 изображена диаграмма деформации упругого устройства под действием массы нетто и балластного груза, где Р - усилие, воспринимаемое пружиной силоввод щего элемента от массы балластного груза, кг;

С - величина сокращени  пружины силоввод щего элемента под действием массы балластного груза, см;

I - величина сокращени  высоты упругого элемента сйлоизмерительного датчика под воздействием массы нетто груза, см.

На фиг. 10 изображен упругий элемент тензометрического датчика, где L- обща  высота упругого элемента, см; Li, La, La - высота соответствующего сечени  упругого элемента, см;

Fi, Fa, РЗ площадь соответствующего участка упругого элемента, см .

Устройство дл  измерени  массы нетто груза содержит грузоприемник 1 (фиг.1,2, 3) с кронштейнами 2, установленными на опо- ре 3, закрепленные на основании 4.

Призма 5 каждой опоры 3 выполнена в виде винта 6 и установлена во втулке 7 с внутренней резьбой, котора  закреплена на соответствующем кронштейне 2.

С помощью винта б осуществл етс  регулировка рассто ни  Н (фиг, 1) дл  установки грузоприемника 1 в горизонтальное положение.

Силоизмерительный датчик 8 установ- лен на опорном фланце 9 между первой опорой 3 и основанием 4 через силоввод - щий элемент 10 с возможностью осевого фиксированного перемещени ,

Опорный фланец фиксируетс  винтом 11.

Втулка 7 зафиксирована гайкой 12.

Силоввод щий элемент 10 выполнен в виде стержн  и предназначен дл  компенсации балластной массы груза и дл  переда- чй усили  от массы нетто груза на Силоизмерительный датчик 8.

Подп тник 13 первой опоры 3 выполнен в виде поршн , который размещен в гильзе 14 на пружине 15.

Силоввод щий элемент 10 пропущен через отверстие 16 в дне гильзы 14 и скреплен с подп тником 13 первой опоры 3.

Над силоизмерительным датчиком 8 размещена П-образна  стойка 17 с отвер- стием 18 в горизонтальной перемычке 19.

Гильза 14 установлена в отверстии 18 П-образной стойки 17 и имеет фланец 20 на открытом конце дл  опирани  на П-образ- ную стойку 17.

С одной стороны грузоприемник 1 опираетс  на опору 3 и через Силоввод щий элемент 10 - на Силоизмерительный датчик 8, установленный на опорном фланце 9.

С другой стороны (фиг,3) грузоприемник 1 опираетс  на фальшопору 21 (фиг.2)и поддерживающую стойку 22, установленную на основании 4,

Фальшопора 2.1 предназначена дл  распределени  усилий от массы груза.

Количество фальшопор зависит от форму груза или грузоприемника.

Устройство работает следующим образом .

Перед началом измерени  ма ссы нетто груза производ т компенсацию балластной массы груза, дл  чего устанавливают грузоприемник 1 в горизонтальное положение. Дл  этого винтом 6 регулируетс  рассто ние Н на каждой опоре (см. фиг.1, 2) до установлени  одинакового рассто ни  на каждой опоре, после чего это положение винта 6 фиксируетс  гайкой 12.

Поднимают или опускают фланец 9 с размещенным на нем датчиком 8 путем вращени  фланца 9 в одну или в другую сторону до тех пор, пока показани  измерительного прибора датчика 8 установ тс  на нулевом значении, после чего установившеес  положение фланца 9 фиксируетс  винтом 11.

После выполнени  регулировки и установки измерительного прибора на нуль устройство готово к работе.

Затем производ т заполнение грузоприемника 1 измер емой массой и по показани м датчика 8 суд т о массе нетто груза.

Например, при получении среднеугле- родистого феррохрома методом смешивани  жидких расплав производ т технологическую операцию по заливке жидкого силикохрома в ковш, содержащий руд- ноизвестковый расплав.

Операци  заливки должна осуществл тьс  с жесткими требовани ми как по весовому количеству заливаемого силикохрома , так и по количеству заливки в единицу времени.

Такие требовани  св заны, с одной стороны , с технологией восстановлени  феррохрома , ас другой - с ликвидацией выбросов расплава в процессе заливки.

Исходные данные.

Собственна  масса ковша объемом 20 м с рудноизвестковым расплавом - 58000 кг; масса рудноизвесткового расплава с твердыми добавками - 24000 кг; масса футерованной платформы весового устройства - 20000 кг.

Итого, масса балластного груза составл ет:

58000 + 24000 + 20000 102000 кг.

Количество заливаемой массы силикохрома нетто составл ет 5200 ± 60 кг.

В данном случае взвешиванию подлежит только масса силикохрома 5200 кг, а остальна  масса 102000 кг  вл етс  балластной и не должна участвовать в данном процессе взвешивани ,

Определ ем точность взвешивани  массы нетто силмкохрома (5200 кг) с использованием устройства, измер ющего массу нетто, (фиг.1) по формуле:

п :--Ч-q К, кг,(1)

где jUn - точность взвешивани ;

Р - усилие, воспринимаемое пружиной силоввод щего элемента (при , п 0,5,фиг.5, Р - 102000 0,5 51000кг);

С - величина сокращени  высоты пружины под действием силы Р (фиг,9), котора  зависит от характеристики пружины и принимаетс  равной С - 16,8158 см;

К - точность взвешивани  тензометри- ческого датчика от наибольшего предела взвешивани  (нетто) ± 1%. (Дл  данного примера наиболее подход щим  вл етс  датчик типа 1ЭДВУ5-2 08.012-0,5);

- величина сокращени  высоты сило- измерительного элемента тензометриче- ского датчика под воздействием массы нетто груза, определ ема  по формуле:

; ,-Mixt.o,,

где q - масса нетто груза, кг;

L - высота силоизмёрительного элемента тензодатчика (фиг. 10).

В данном случае: L L1+L2+L3, где L - 1,3 см, L2 4,7 см. La 1.8 см,

F - площадь поперечного сечени  сило- измерительного элемента тензодатчика,

см2 (фиг. 10). В данном случае: F F1 + F2 + F

где Fi 10.17 см2, F2 3,25 см2; F3 24.46 см2.

Е - модуль упругости силоизмёрительного элемента тензодатчика, кгс/см2 (дл  закаленной стали Е 2,1 10 кгс/см2);

п - коэффициент геометрического распределени  нагрузки на опоры (при расположении опор под углом а- 180°, п 0,5, фиг.5).

Ввиду того, что поперечное сечение си- лоизмерительного элемента имеет переменное сечение, то обща  величина сокращени  высоты силоизмёрительного элемента тензодатчика I определ етс  из суммы величин сокращений в каждом сечении (см, фиг.10)..

j

п х q х Li , п х q x La ,. п x q x La

E... i r- fZ i Irft fl x FIЕ х F2 Е х РЗ

I 0.5 x 5200 x 1.3 + 0.5x5200x4.7 +

2,1 lO 10,17 2,1 .25 0,5x5200x1.8 0.002039 CM.

2,1 ICrS 24,46

Подставив полученные значени  в формулу (1), получили численное значение точности взвешивани  массы нетто груза, в данном случае силикохрома (5200 кг)

5JT Of|2039+ 52-00x0.0110 ,0100 58,186 кг.

Ниже приведена сопоставительна  таблица взвешивани  по за вл емому устройству и устройству-прототипу.

Анализ таблицы показал, что по прото- . типу (брутто 107200 кг, полученное из суммировани  балластной массы 102000 кг и массы нетто 5200 кг) точность взвешивани  составл ет 1072 кг или 1%. Если же точность взвешивани  1072 кг отнести к интерёсуе- мой массе нетто 5200 кг, то это составит 20,6%;

по предлагаемому устройству балластна  масса 102000 кг скомпенсирована упругим элементом, поэтому во внимание принимаетс  масса нетто 5200 кг, от которой точность взвешивани  составл ет 58,18 кг или 1,11%.

Следовательно, точность взвешивани  массы нетто 5200 кг по прототипу не отвеча- ет услови м поставленной задачи ± 60 кг, так как превышает ее в 18,55 раза.

Точность взвешивани  по предлагаемому устройству ±58,18 кг соответствует требовани м задачи.

Таким образом, предлагаемое устройство с уравновешиванием балластной массы по сравнению с прототипом позвол ет повысить точность взвешивани .

30

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  массы нетто груза, содержащее грузоприемник с кронштейнами , установленными на опоре, закрепленные на основании, причем между первой

   опорой и основанием через силоввод щий

   элемент установлен силоизмерительный

   датчик, отличающеес  тем, что, с целью

   повышени  эффективности за счет обеспечени  возможности измерител  массы нетто , меньшей балластной массы, в него введены втулки с внутренней резьбой, П-об- разна  стойка с отверстием в горизонтальной перемычке, пружина, гильза с фланцем

   на открытом конце и отверстием в ее дне, причем гильза установлена в отверстии П- образной стойки, котора  размещена над силоизмерительным датчиком, а его силоввод щий элемент выполнен в виде стержн ,

   который пропущен через отверстие в дне гильзы и скреплен с подп тником первой опоры, выполненным в виде поршн , который размещен в гильзе на пружине, при этом призма каждой опоры выполнена в виде винта и установлена во втулке, котора  закреплена на соответствующем кронштейне , а силоизмерительный датчик установлен с возможностью осевого фиксированного перемещени .