RU2108552C1

RU2108552C1 - Balance

Info

Publication number: RU2108552C1
Application number: RU96105919A
Authority: RU
Inventors: Евгений Клементьевич Яковлев
Original assignee: Евгений Клементьевич Яковлев
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 1998-04-10

Abstract

FIELD: instrumentation engineering. SUBSTANCE: two hydraulically coupled flexible sensing elements (belows) 2,3 are used as hydraulic reduction gear of weighed load gravity. Relation of effective areas of sensing elements determines reduction coefficient. Reduced gravity compensator is represented by quadrant mechanisms the proposed construction of which allows removal of scale nonlinearity, and attachment of their axles, axle of pinion 9 with indicating pointer 10 and dial 11 to moving rod 13 enables performance of measurements after bellows 2,3 return to initial state, thereby removing the effect of elastic deformation forces on balance readings. Gear 8 is load-receiving arm of quadrants. It is in mesh with transmission rack and is fixed to balancing lever 14 the end of which carries axle of pendulum 15 with oval gear 16 rolling over stationary gear 17 secured to carrying bridge 12. Motion law of pendulum 15 is determined by geometrical parameters of oval gears 16, 17 which are selected from condition of maximum linearization of balance scale. Balance sensitivity is determined by rigidity of bellows 2,3 at small deformations when position indicator shift from mark located on body becomes discernible visually. EFFECT: simplified construction; reduced dimensions and mass; higher accuracy. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительным средствам и может быть использовано в конструкциях малогабаритных циферблатных весов общего назначения. The invention relates to measuring instruments and can be used in the construction of small-sized dial balance scales for general purposes.

Аналогом изобретения могут служить гидравлические весы с редуцированием силы тяжести взвешиваемого груза. An analogue of the invention can serve as a hydraulic balance with the reduction of the gravity of the weighed load.

В качестве прототипа выбраны весы по авт. св. СССР N 1656334 A1, G 01 G 5/04, 1988, содержащие мембранные гидроопоры для установки грузоприемной платформы, мультипликатор для подачи жидкости в гидроопоры, выполненный в виде двух цилиндров (гидравлического и пневматического), в которых размещены соответственно мембрана и поршень, жестко соединенные между собой штоком. Взвешивание осуществляется путем измерения манометром давления в гидросистеме, после того как результирующее усилие от воздействия сжатого воздуха на поршень сравняется с редуцированным в гидросистеме весом груза с грузоприемной платформой и последняя поднимается на гидроопорах до определенного положения, при котором пневмораспределители поддерживают фиксированное давление в пневмоцилиндре. As a prototype of the selected scales for ed. St. USSR N 1656334 A1, G 01 G 5/04, 1988, containing membrane hydraulic supports for installing a load receiving platform, a multiplier for supplying fluid to the hydraulic supports, made in the form of two cylinders (hydraulic and pneumatic), in which a membrane and a piston are rigidly connected, respectively between each other by a stock. Weighing is carried out by measuring the pressure in the hydraulic system with a pressure gauge, after the resulting force from the action of compressed air on the piston is equal to the weight of the load reduced in the hydraulic system with the load receiving platform and the latter rises on the hydraulic supports to a certain position at which the air distributors maintain a fixed pressure in the pneumatic cylinder.

Недостатками таких весов являются:
сила тяжести взвешиваемого груза уравновешивается с помощью достаточно сложной пневмосистемы, использующей посторонний источник энергии (сжатый воздух);
показания получают косвенным методом: путем измерения давления в гидросистеме с использованием дополнительного средства измерения - манометра.The disadvantages of such scales are:
the gravity of the weighed load is balanced using a fairly complex pneumatic system using an external energy source (compressed air);
Indications are obtained by an indirect method: by measuring the pressure in the hydraulic system using an additional measuring tool - a manometer.

Цель изобретения - упрощение конструкции, уменьшение габаритов и массы, а также повышение точности весов за счет применения в качестве гидроредуктора силы тяжести взвешиваемого груза двух гидравлически связанных между собой упругих чувствительных элементов (УЧЭ), отношение эффективных площадей которых определяет коэффициент редукции, а в качестве компенсатора редуцированной силы тяжести - квадратных механизмов, предлагаемая конструкция которых позволяет устранить нелинейность шкалы, а крепление их осей, оси трибки с указательной стрелкой и циферблата на подвижном штоке дает возможность производить измерения после возвращения УЧЭ в исходное состояние, чем исключается влияние сил упругой деформации УЧЭ на показания весов. The purpose of the invention is to simplify the design, reduce the size and weight, as well as increase the accuracy of the balance due to the use of gravity of the weighed load of two hydraulically interconnected elastic sensitive elements (UEC), the ratio of the effective areas of which determines the reduction coefficient, and as a compensator reduced gravity - square mechanisms, the proposed design of which allows to eliminate the nonlinearity of the scale, and the fastening of their axes, the axis of the tribes with the index page Christmas tree and the dial on the movable rod makes it possible to take measurements after the return of the UEC to its original state, which excludes the influence of the elastic deformation forces of the UEC on the readings of the balance.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема весов. The invention is illustrated in the drawing, which shows a schematic diagram of the scales.

К корпусу 1 своими нижними площадками крепятся УЧЭ (сильфоны) 2 и 3, заполненные жидкостью и связанные каналом 4. На верхнюю площадку сильфона 2 своим дном опирается цилиндрический кожух 5 с грузовым крюком 6. К верхней площадке сильфона 3 крепится вилка 7 из зубчатых реек, входящих в зацепление с шестернями 8, оси которых, а также ось трибки 9 с указательной стрелкой 10 и циферблат 11 удерживают горизонтальный мостик 12, несущей опорой которого является подпружиненный шток 13. Шестерня 8 является грузоприемным плечом квадранта. Его уравновешивающее плечо представляет собой рычаг 14, на конце которого установлена ось маятника 15 с овальной шестерней 16, входящей в зацепление с неподвижной овальной шестерней 17, закрепленной на мостике соосно с шестерней 8. На корпусе 1 имеется метка 18, соответствующая ненагруженному состоянию сильфонов, а на вилке 7 - указатель положения 19. UCHE (bellows) 2 and 3, filled with liquid and connected by channel 4, are attached to the housing 1 by their lower platforms. A cylindrical casing 5 with a cargo hook 6 rests with its bottom on the upper platform of the bellows 2. A fork 7 of gear racks is attached to the upper platform of the bellows 3, meshing with gears 8, the axes of which, as well as the axis of the tribe 9 with an arrow 10 and the dial 11, hold a horizontal bridge 12, the supporting support of which is a spring-loaded rod 13. Gear 8 is a load-bearing shoulder of the quadrant. Its balancing shoulder is a lever 14, at the end of which the axis of the pendulum 15 with an oval gear 16 is installed, which engages with a fixed oval gear 17 fixed to the bridge coaxially with gear 8. There is a mark 18 on the housing 1 corresponding to the unloaded condition of the bellows, and on the plug 7 - position indicator 19.

Весы работают следующим образом. Scales work as follows.

Под действием силы тяжести взвешиваемого груза сжимается сильфон 2 и наполняющая его жидкость по каналу 4 перетекает в сильфон 3, вызывая его расширение. При этом вилка 7 из зубчатых реек перемещается вверх, вынуждая поворачиваться шестерни 8 и закрепленный на их оси рычаг 14. Овальная шестерня 16 перекатывается по неподвижной овальной шестерне 17 и сообщает дополнительное движение маятнику 15 относительно рычага 14. Закон этого движения определяется геометрическими параметрами овальных шестерен, которые выбираются из условия наибольшей линеаризации шкалы весов. Движение продолжается до тех пор, пока рычаг 14 и маятник 15 не займут положение, при котором квадранты уравновесят редуцированную силу тяжести взвешиваемого груза. Для исключения влияния на показания весов сил упругой деформации сильфонов оператор возвращает гидроредуктор в исходное состояние, опуская шток 13 до совпадения указателя 19 на вилке с меткой 18 на корпусе 1. Квадранты при этом дополнительно повернутся на угол, соответствующий величине исчезнувших вместе с деформацией сильфонов сил упругости. Under the influence of gravity of the weighed load, the bellows 2 is compressed and the fluid filling it through the channel 4 flows into the bellows 3, causing its expansion. In this case, the fork 7 from the gear racks moves upward, forcing the gears 8 and the lever 14 fixed on their axis. The oval gear 16 is rolled along the fixed oval gear 17 and gives additional movement to the pendulum 15 relative to the lever 14. The law of this movement is determined by the geometric parameters of the oval gears, which are selected from the condition of the greatest linearization of the scale of weights. The movement continues until the lever 14 and the pendulum 15 occupy a position in which the quadrants balance the reduced gravity of the weighed load. To exclude the influence on the readings of the weights of the elastic forces of the bellows, the operator returns the hydraulic gear to its original state, lowering the rod 13 until the pointer 19 on the plug coincides with the mark 18 on the housing 1. The quadrants will additionally rotate by an angle corresponding to the value of the elastic forces that disappeared with the deformation. .

После снятия показаний под действием пружины шток возвращается вверх до упора, а квадранты поворачиваются в исходное состояние. Чувствительность весов будет тем больше, чем меньше будет жесткость сильфонов при малой деформации, когда становится визуально различимым отклонение указателя положения 19 от метки 18. After taking the readings under the action of the spring, the rod returns up to the stop, and the quadrants turn to their original state. The sensitivity of the balance will be the greater, the lower the stiffness of the bellows at low deformation, when the deviation of the position indicator 19 from the mark 18 becomes visually distinguishable.

Claims

1. Scales containing a housing, a hydraulic reducer of gravity of the weighed cargo, a compensator of reduced gravity and a dial, characterized in that they introduce a spring-loaded rod with a bearing bridge mounted movably relative to the housing and a tube with an arrow, the hydraulic reducer of gravity of the weighed cargo is made in the form two hydraulically interconnected elastic sensing elements, one of which has a large effective area and is configured to absorb the load from the weighed load , Reduced gravity compensator is designed as a quadrant mechanisms, and another resilient sensing element is mechanically connected with a load shoulder quadrants quadrant mechanisms axes and pinion axis and the dial installed on the bearing bridge fixed to the spring-loaded rod.

2. The balance according to claim 1, characterized in that the load-bearing shoulder of the quadrant is made in the form of a gear engaged with a gear rack and rigidly connected to the lever of the balancing arm, at the end of which there is an axis of the pendulum with an oval gear meshing with the stationary oval gear mounted on a supporting bridge.