RU219216U1

RU219216U1 - Автомобильные весы

Info

Publication number: RU219216U1
Application number: RU2023109220U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Рыжиков; Екатерина Анатольевна Козырева; Антон Михайлович Берков
Filing date: 2023-04-11
Publication date: 2023-07-05

Abstract

Полезная модель относится к весоизмерительной технике и может быть использована для взвешивания автомобиля и транспортируемого груза. Автомобильные весы содержат платформу, имеющую три опоры. Каждая опора установлена на шток гидроцилиндра. Гидроцилиндры гидравлически соединены с датчиком давления и через обратный клапан подключены к гидронасосу с приводом от электродвигателя. Датчики давления соединены последовательно между собой и подключены к измерительному устройству. Технический результат - повышение точности взвешивания груза за счет уравновешивания датчиков давления, компенсирующие неточность установки взвешиваемого груза относительно центра тяжести платформы.

Description

Полезная модель относится к весоизмерительной технике и может быть использована для взвешивания автомобиля и транспортируемого груза.

Разработанные до настоящего времени конструкции автомобильных весов содержат платформу, закрепленную на опорах в четырех точках, в центре тяжести которой устанавливается датчик давления. Недостатком этих конструкций является нестабильность показаний из-за смещения центра тяжести груза относительно центра тяжести грузовой платформы.

Известны электронные весы [патент США 4782904 G01G 19/40], содержащие микро ЭВМ, входы и выходы которой подключены через порты ввода вывода к входам АЦП, фильтр низкой частоты, грузоприемную платформу, тензометрический датчик. Информация о результатах взвешивания выводится на электронное табло или монитор ПК. Недостатком конструкции является наличие грузовой платформы, закрепленной на опорах в четырех точках, в центре тяжести которой устанавливается тензодатчик. При смещении центра тяжести груза относительно центра тяжести грузовой платформы изменяются показания датчика, возникает ошибка определения веса груза. Чем больше эксцентриситет действия равнодействующей веса груза на грузовую платформу, тем больше погрешность измерения.

Аналогом заявленной конструкции являются врезные электронные весы [Пат. RU 164544]. Аналог содержит фундамент с весовой ямой, датчики веса, размещенные в весовой яме, весоприемную платформу, опирающуюся на датчики веса, при этом верхние поверхности весоприемной платформы, верхних частей фундамента и дорожного покрытия лежат в одной общей плоскости.

Недостатками конструкции является низкая чувствительность весов при работе на минимальном диапазоне взвешивания, так как при минимальных деформациях тензометрических датчиков веса они не изменяет своих показаний. При смещении центра тяжести груза в поперечном направлении относительно оси, проходящей через датчики веса, происходит перекос весоприемной платформы и изменяются направления реакций плоских опорных поверхностей, действующие на датчики веса, что вызывает погрешность измерений.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является автомобильные весы [Пат. RU 89224], которые содержат двухсекционную весовую платформу, опирающуюся на тензорезисторные датчики, установленные на опорные плиты с фиксирующими элементами. Выходы тензорезисторных датчиков подключены к блоку измерения. К недостаткам прототипа можно отнести неуравновешенность грузовой платформы, установленной на четырех опорах. При смещении центра тяжести груза относительно центра тяжести грузовой платформы изменяется направление реакций в опорах и результирующая сила, действующая на консольные балки с тензодатчиками. При большом смешении груза один из тензодатчиков может изменить знак деформации на противоположный, что вызовет погрешность измерений веса груза.

Задача полезной модели - повышение точности измерения за счет уравновешивания датчиков давления, компенсирующие неточность установки взвешиваемого груза относительно центра тяжести платформы.

Отличительными признаками заявленной конструкции являются:

платформа содержит три опоры, установленные на штоках гидроцилиндров, связанных с основанием;

каждый гидроцилиндр гидравлически соединен с датчиком давления и через обратный клапан подключены к гидронасосу с приводом от электродвигателя;

датчики давления электрически соединены последовательно между собой и подключены к измерительному устройству.

Поставленная задача решается тем, что автомобильные весы, содержащие платформу и измерительное устройство, отличающиеся тем, что для повышения точности измерения платформа содержит три опоры, установленные на штоках гидроцилиндров, связанных с основанием, а каждый гидроцилиндр гидравлически соединен с датчиком давления и через обратный клапан подключены к гидронасосу с приводом от электродвигателя, причем датчики давления электрически соединены последовательно между собой и подключены к измерительному устройству.

На фиг. 1 показана гидрокинематическая схема устройства автомобильных весов.

Устройство содержит платформу 1 установленную в трех точках на опорах связанных с штоками гидроцилиндров 2. Каждый гидроцилиндр 2 гидравлически подключен через обратный клапан 3 к гидронасосу 4 с приводом от электродвигателя 5. Сливные гидролинии гидронасосов 4 подключены к маслобаку 6. В напорной гидромагистрале каждого гидроцилиндра 2 установлен датчик давления 7 резисторного типа. Платформа 1 с помощью пружин 8 связана с основанием.

На фиг. 2 датчики давления, обозначенные Д1, Д2, Д3, последовательно включены в одно звено измерительного моста, подключенного к измерительному устройству (ИУ). Для балансировки моста используются резисторы R, R_k1, R_k2. Использование измерительного моста позволяет повысить точность процесса взвешивания груза.

Устройство работает следующим образом.

При включении гидронасоса 4 рабочая жидкость через обратные клапаны 3 подается в гидроцилиндры 2 и платформа 1 поднимается. В системе создается минимальное начальное давление, соответствующее нулевому показанию веса взвешиваемого груза. После выключения гидронасоса 4, обратные клапаны 3 поддерживают установленное минимальное рабочее давление в гидросистеме. При установке автомобиля на платформу 1 в гидросистеме возникает давление рабочей жидкости, которое фиксируется датчиками давления 7. Происходит изменение сопротивления датчиков давления 7, которое суммируется и фиксируется измерительным устройством ИУ. Измерительное устройство ИУ проводит обработку сигналов и определяет силу веса груза. Платформа 1 является уравновешенной механической системой, так как имеет три точки опоры. В этом случае все гидроцилиндры 4, установленные на опорах, будут нагружены внешним сжимающим усилием. Независимо от положения взвешиваемого груза относительно центра тяжести платформы 1 сумма показаний датчиков давления 7 не изменится, что позволяет точно определять вес груза. При отсутствии утечек рабочей жидкости, повторное включение гидронасоса 4 не предусматривается. Пружины 8 предназначены для возврата платформы в исходное состояние после взвешивания.

Предложенная конструкция автомобильных весов с уравновешенной платформой на трех гидравлических опорах компенсирует неточность установки взвешиваемого груза. Последовательное подключение датчиков давления в одном плече измерительного моста позволяет суммировать их показания в каждой опоре, что повышает точность взвешивания груза.

Claims

Автомобильные весы, содержащие платформу и измерительное устройство, отличающиеся тем, что платформа содержит три опоры, установленные на штоках гидроцилиндров, связанных с основанием, а каждый гидроцилиндр гидравлически соединен с датчиком давления и через обратный клапан подключен к гидронасосу с приводом от электродвигателя, причем датчики давления электрически соединены последовательно между собой и подключены к измерительному устройству.