RU201037U1 - Устройство для взвешивания и определения координат центра масс взвешиваемого объекта - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к весоизмерительной технике и может быть использована для определения массы и координат центра масс летательных аппаратов.Полезная модель нацелена на повышение эксплуатационной надежности и точности устройства. Указанный технический результат достигается тем, что устройство для взвешивания и определения координат центра масс взвешиваемого объекта содержит опоры с возможностью перемещения по высоте, например домкраты, неподвижно закрепленные на опоре основания, и весоизмерительные тензодатчики, оснащенные специальными грузоприемными устройствами, электрически соединенные с соответствующими входами измерительного блока, выход которого электрически соединен с блоком отображения информации, содержащим блок памяти и средства отображения контуров взвешиваемого объекта с указанием координат его опорных узлов, выход которого соединен с соответствующим входом измерительного блока, при этом весоизмерительные тензодатчики установлены на грузоприемных платформах, которые могут в заданных пределах перемещаться по плоскости соответствующих оснований, при этом грузоприемная платформа оснащена одноосными направляющими качения и выполнена так, чтобы установленный на ней тензодатчик имеет возможность свободно перемещаться относительно основания в горизонтальной плоскости строго в заданном направлении и в заданных пределах. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Полезная модель относится к весоизмерительной технике и может быть использована для определения массы и координат центра масс летательных аппаратов.

Известно устройство для взвешивания и контроля расположения центра тяжести транспортного средства (Патент на полезную модель RU 65216, МПК G01G 19/04 (2006.01), опубликован 27.07.2007), содержащее силоизмерительные тензодатчики, установленные на опорах с возможностью перемещения по высоте и подключенные к измерительному блоку, выход которого подключен к блоку отображения информации о силе давления на каждый тензодатчик и информации о суммарной силе давления, блок памяти, подключенный к измерительному блоку, опоры выполнены с возможностью перестановки на основании, в блок отображения информации введены средства отображения плана контролируемого транспортного средства с указанием координат его опорных узлов и центра тяжести.

Недостаткам данного устройства является наличие дополнительной некомпенсируемой погрешности измерений, обусловленной возникновением боковых по отношению к оси чувствительности весоизмерительных тензодатчиков нагрузок, вызванных изменением геометрии и положения в пространстве взвешиваемого объекта при его вывешивании (установке в заданное положение с помощью домкратов).

Наиболее близким по назначению и совокупности существенных признаков к заявленному устройству является устройство для определения координат центра масс и массы (Патент на полезную модель RU №100615, МПК G01G 19/07(2006.01), опублик. 2010.12.20), содержащее опоры с возможностью перемещения по высоте и весоизмерительные тензодатчики, оснащенные специальными грузоприемными устройствами, установленные на грузоприемных платформах, опирающихся на неподвижно закрепленные к опоре основания, при этом грузоприемные платформы могут в заданных пределах перемещаться по поверхности соответствующих оснований.

Недостаткам данного устройства является наличие излишних для достижения требуемой компенсации степеней свободы, что усложняет конструкцию устройства и негативно отражается на его точности и надежности (запасе прочности).

Целью полезной модели является повышение эксплуатационной надежности и точности измерений устройства.

С этой целью предлагается устройство для взвешивания и определения координат центра масс взвешиваемого объекта (фиг. 1), содержащее весоизмерительные тензодатчики 1, число которых определяется конструктивными особенностями объекта измерения, на каждом из которых установлено грузоприемное устройство 2 с переходником 13, форма которого определяется конструкцией взвешиваемого объекта. Весоизмерительные тензодатчики 1 установлены на грузоприемных платформах 3, которые опираются на основания 4. При этом часть (одна или более) из входящих в состав устройства грузоприемных платформ 3 являются элементами горизонтальной развязки, то есть, выполнены так, что они могут перемещаться по поверхности основания 4 только в одном из задаваемых узлом качения 11 направлении в пределах, определяемых конструкцией грузоприемных платформ. Основание 4 закреплено на опоре 5, обладающей возможностью перемешать основание 4 по высоте. В качестве опор 5 могут использоваться домкраты. Основание 4 снабжено упорами 12 для предотвращения рассоединения платформы 3 и основания 4. Для удобства монтажа устройства платформа 3 оснащена ручками 14. Каждый весоизмерительный тензодатчик 1 подключен к своему измерительному блоку 6 (фиг. 2), выполненному в виде, например, индикатора весоизмерительного устройства, преобразующего в надлежащий вид информационный сигнал о воспринимаемом тензодатчиком 1 усилии и передающем его о по цифровому интерфейсу в блок согласования интерфейсов 7, откуда данные, в удобном для обработки виде, передаются в вычислитель 8, выполненный в виде системного блока компьютера, оснащенного соответствующими интерфейсами. Монитор компьютера выполняет при этом функции блока отображения информации 9. Для загрузки и архивирования информации к блоку 8 подключен блок памяти 10.

Техническим результатом, на который нацелена полезная модель, является повышение эксплуатационной надежности и точности устройства.

Указанный результат достигается тем, что часть входящих в состав устройства для определения координат центра масс и полной массы объекта грузоприемных платформ, опирающихся на неподвижно прикрепленные к опорам основания, выполнены с возможностью в заданных пределах свободно перемещаться по поверхности соответствующих оснований только в одном направлении, осуществляя тем самым в этом направлении горизонтальную разгрузку тензодатчиков, что позволяет компенсировать влияние боковых по отношению к оси чувствительности тензодатчиков нагрузок, что существенно повышает точность измерений, а ограничение степеней свободы упрощает конструкцию и позволяет выполнить ее с большим запасом прочности, что делает устройство более надежным и удобным в эксплуатации.

При этом грузоприемная платформа оснащена специализированными ручками.

При этом каждый весоизмерительный тензодатчик оснащен собственным измерительным блоком, выполненным в виде, например, весоизмерительного индикатора, преобразующего и передающего информацию об измеренной нагрузке с использованием цифрового интерфейса в блок согласования интерфейсов, откуда данные в удобном для дальнейшей обработки формате, передаются в вычислитель, выполненный в виде системного блока компьютера с соответствующими интерфейсами.

Полезная модель поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства;

на фиг. 2 изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства в компьютер вводится код исследуемого объекта, например, самолета, и из блока памяти 10 в вычислитель 8 передается информация о типе объекта, а на экране блока отображения информации 9 появляется схема (контур) выбранного объекта и расположение (координаты) опорных узлов, предназначенных для ввода грузоприемных устройств.

Под опорные узлы объекта измерения подводятся опоры 5 (домкраты) с установленными на них элементами устройства, включающими основание 4, тензодатчик 1 и грузоприемное устройство 2. Варьируя высоту опор 5, обеспечивают установку объекта в заданное пространственное положение - вывешивая его. При вывешивании исследуемого объекта, из-за деформаций и изменения его углового положения возникают перемещения опорных узлов объекта относительно опор 5 и если, при этом, опоры 5 не имеют соответствующих степеней свободы в горизонтальной плоскости, то возникают паразитные боковые нагрузки на тензодатчики 1, обусловливающие соответствующую погрешность измерений. Платформы 3, выполняющие функцию горизонтальной развязки, обеспечивают свободное перемещение опорных узлов исследуемого объекта относительно опор 5 в горизонтальной плоскости в направлении, где эти перемещения наиболее выражены, При этом минимизируются обусловленная воздействием боковых нагрузок погрешность измерений. Измерительный блок 6 обрабатывает информацию, снимаемую с тензодатчиков 1, и отображает ее раздельно в соответствующих окнах блока отображения информации 9. На экране блока 9 также отражается вычисленные блоком 8. полная масса объекта и координаты проекции центра масс объекта на горизонтальную плоскость. Результаты измерений и вычислений сохраняются в блоке памяти 10.

Эксплуатация опытного образца подтвердила влияние совокупности существенных признаков на достигаемый технический результат: повышение эксплуатационной надежности и точности устройства.

Полезная модель является новой, поскольку вся совокупность признаков не известна из предшествующего уровня техники, приведенной в соответствующем разделе описания, а также промышленно применимой в используемой области техники.

Claims (3)

1. Устройство для взвешивания и определения координат центра масс взвешиваемого объекта, содержащее опоры с возможностью перемещения по высоте, неподвижно закрепленные на опоре основания, и весоизмерительные тензодатчики, оснащенные грузоприемными устройствами, электрически соединенные с соответствующими входами измерительного блока, выход которого электрически соединен с блоком отображения информации, содержащим блок памяти и средства отображения контуров взвешиваемого объекта с указанием координат его опорных узлов, выход которого соединен с соответствующим входом измерительного блока, при этом весоизмерительные тензодатчики установлены на грузоприемных платформах, которые могут в заданных пределах перемещаться по плоскости соответствующих оснований, отличающееся тем, что грузоприемная платформа оснащена одноосными направляющими качения и выполнена так, что установленный на ней тензодатчик имеет возможность свободно перемещаться относительно основания в горизонтальной плоскости строго в заданном направлении и в заданных пределах.

2. Устройство по п. 1, характеризующееся тем, что грузоприемная платформа оснащена специализированными ручками.

3. Устройство по п. 1, характеризующееся тем, что каждый весоизмерительный тензодатчик оснащен собственным измерительным блоком, выполненным в виде, например, весоизмерительного индикатора, преобразующего и передающего информацию об измеренной нагрузке с использованием цифрового интерфейса в блок согласования интерфейсов, откуда данные в удобном для дальнейшей обработки формате передаются в вычислитель, выполненный в виде системного блока компьютера с соответствующими интерфейсами.

Images