RU2658583C1 - Device for load weighing - Google Patents

Device for load weighing Download PDF

Info

Publication number
RU2658583C1
RU2658583C1 RU2017115248A RU2017115248A RU2658583C1 RU 2658583 C1 RU2658583 C1 RU 2658583C1 RU 2017115248 A RU2017115248 A RU 2017115248A RU 2017115248 A RU2017115248 A RU 2017115248A RU 2658583 C1 RU2658583 C1 RU 2658583C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
weighing
load
controller
lever
measurements
Prior art date
Application number
RU2017115248A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Александрович Иванов
Денис Александрович Харченко
Вадим Олегович Масленко
Анатолий Петрович Богачев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет"
Priority to RU2017115248A priority Critical patent/RU2658583C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2658583C1 publication Critical patent/RU2658583C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G5/00—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by fluid action
    • G01G5/04—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by fluid action with means for measuring the pressure imposed by the load on a liquid
    • G01G5/06—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by fluid action with means for measuring the pressure imposed by the load on a liquid with electrical indicating means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to weighing technology and can be used for design and manufacturing weighing systems for both small and large loads, for example for forestry and road construction equipment, namely for loaders. Device comprises a lever mounted on the support base, said lever has a load receptor at its end and a sensor mounted on the base, a controller with visualization of measurements. Strain gauge element for calibrating the load is used as a sensor, and a hydraulic system is used for actual weighing of the load, the hydraulic system comprises a hydraulic cylinder, pump station, distributor and pressure sensors in the rod and piston cavities of the hydraulic cylinder, which are installed with the possibility of transferring the weighing results to the controller, which has a touch screen with visualization of measurements, the device for weighing the load is equipped with an electromagnetic clutch controlled by the controller, wherein the clutch is configured to shut off the strain gauge element before operation of the hydraulic system.
EFFECT: technical result is reduced time for measurements, increased accuracy, as well as weighing both small and large loads.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области весоизмерительной техники и может быть использовано при проектировании и изготовлении систем взвешивания как малых так и больших грузов, например в лесозаготовительной и строительно-дорожной технике, а именно в погрузчиках.The invention relates to the field of weighing equipment and can be used in the design and manufacture of weighing systems for both small and large loads, for example, in forestry and road construction equipment, namely in loaders.

Известно устройство для взвешивания груза на рычажных весах, а именно весах, содержащих двуплечий рычаг - коромысло. В данном устройстве вес груза измеряют после гашения колебаний рычажной системы. Датчиком перемещений фиксируют колебания двуплечего рычага и преобразуют их в цифровой код. Для ускорения затухания колебаний рычага применяют демпфирование. При больших колебаниях рычага колебания гасят с помощью фрикционного элемента. После снижения скорости колебаний ниже установленной фрикционный механизм отключают и до успокоения системы ведут с помощью пневмоцилиндра. Измерение веса ведут при полном отсутствии колебаний двуплечего рычага (Авторское свидетельство СССР №1631304, G01G 7/00 от 28.02.91).A device for weighing cargo on a lever scale, namely, scales containing a two-arm lever - rocker. In this device, the weight of the load is measured after damping the vibrations of the linkage system. The displacement sensor records the vibrations of the two shoulders of the lever and converts them into a digital code. To accelerate the damping of the oscillations of the lever, damping is used. With large vibrations of the lever, the vibrations are damped using a friction element. After reducing the oscillation speed below the established, the friction mechanism is turned off and, until the system calms down, they are driven by a pneumatic cylinder. Weight measurement is carried out in the complete absence of oscillations of the two shoulders of the lever (USSR Author's Certificate No. 1631304, G01G 7/00 of 02/28/91).

Недостатками известного устройства являются длительность процесса измерения, низкая точность.The disadvantages of the known device are the duration of the measurement process, low accuracy.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для взвешивания груза, содержащее установленный на основании на опоре рычаг с грузоприемным элементом на конце рычага и датчиком, укрепленным на основании, контроллер с визуализацией измерений (Патент РФ №2308678, G01C 9/00 от 20.10.2007).The closest in technical essence and the achieved result is a device for weighing cargo, comprising a lever mounted on the base with a support element at the end of the lever and a sensor mounted on the base, a controller with visualization of measurements (RF Patent No. 2308678, G01C 9/00 from 20.10 .2007).

Недостатками устройства являются сложность конструкции, длительность процесса измерения, низкая точность и невозможность использования взвешивания как малых, так и больших грузов, например в лесозаготовительной и строительно-дорожной технике, а именно в погрузчиках.The disadvantages of the device are the complexity of the design, the duration of the measurement process, low accuracy and the inability to use weighing of both small and large loads, for example, in forestry and road construction equipment, namely in loaders.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является уменьшение времени на проведение измерений, повышение точности, а также взвешивание как малых, так и больших грузов, например в лесозаготовительной и строительно-дорожной технике, а именно в погрузчиках.The technical problem to which the claimed invention is directed is to reduce the time it takes to take measurements, increase accuracy, and also weigh both small and large loads, for example, in forestry and road construction equipment, namely in loaders.

Решение указанной задачи достигается тем, что в устройстве для взвешивания груза, содержащем установленный на основании на опоре рычаг с грузоприемным элементом на конце рычага и датчиком, укрепленным на основании, контроллер с визуализацией измерений, согласно изобретению в качестве датчика используют тензометрический элемент для тарировки груза, а для фактического взвешивания груза применена гидравлическая система, включающая гидроцилиндр, насосную станцию, распределитель и датчики давления в штоковой и поршневой полостях гидроцилиндра, которые установлены с возможностью передачи результатов взвешивания на контроллер, который имеет сенсорный дисплей с визуализацией измерений, при этом устройство для взвешивания груза оборудовано электромагнитной муфтой, управляемой контроллером, которая выполнена с возможностью отключения тензометрического элемента перед работой гидравлической системы.The solution to this problem is achieved by the fact that in the device for weighing the cargo, containing the lever mounted on the base with the support element at the end of the lever and the sensor mounted on the base, a controller with measurement visualization, according to the invention, a strain gauge element for calibrating the load is used as a sensor, and for the actual weighing of the cargo, a hydraulic system was used, including a hydraulic cylinder, a pump station, a distributor and pressure sensors in the rod and piston cavities of the hydraulic cylinder lindra, which are installed with the possibility of transferring the weighing results to a controller that has a touch screen with visualization of measurements, while the device for weighing cargo is equipped with an electromagnetic clutch controlled by the controller, which is configured to disconnect the strain gauge element before the hydraulic system.

Использование в устройстве взвешивания вышеуказанных элементов позволяет уменьшить время на проведение и обработку измерений и повысить точность взвешивания как малых, так и больших грузов, например в лесозаготовительной и строительно-дорожной технике, а именно в погрузчиках.The use of the above elements in the weighing device allows to reduce the time for carrying out and processing measurements and to increase the accuracy of weighing both small and large loads, for example, in forestry and road construction equipment, namely in loaders.

Техническая задача совпадает с техническим решением.The technical problem coincides with the technical solution.

Устройство и принцип работы поясняются чертежами, где на фиг. 1 приведена структурная схема устройства для взвешивания груза; на фиг. 2 - общий вид опытного образца (фото).The device and principle of operation are illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a structural diagram of a device for weighing cargo; in FIG. 2 - general view of the prototype (photo).

Устройство для взвешивания груза 1 содержит установленный на основании на опоре рычаг 2 с грузоприемным элементом 3 на конце рычага 2 и датчиком, укрепленным на основании, контроллер 4 с визуализацией измерений. В качестве датчика используют тензометрический элемент 5 для тарировки груза 1, а для фактического взвешивания груза 1 применена гидравлическая система, включающая гидроцилиндр 6, насосную станцию 7, распределитель 8 и датчики давления 9 в штоковой и поршневой полостях гидроцилиндра 6, которые установлены с возможностью передачи результатов взвешивания на контроллер 4, который имеет сенсорный дисплей с визуализацией измерений. Устройство для взвешивания груза 1 оборудовано электромагнитной муфтой 10, управляемой контроллером 4, которая выполнена с возможностью отключения тензометрического элемента 5 перед работой гидравлической системы.The device for weighing the load 1 comprises a lever 2 mounted on a base on a support with a load receiving element 3 at the end of the lever 2 and a sensor mounted on the base, a controller 4 with visualization of the measurements. As a sensor, a strain gauge element 5 is used to calibrate the load 1, and for the actual weighing of the load 1, a hydraulic system is used, including a hydraulic cylinder 6, a pump station 7, a distributor 8 and pressure sensors 9 in the rod and piston cavities of the hydraulic cylinder 6, which are installed with the possibility of transmitting the results weighing on the controller 4, which has a touch screen with visualization of measurements. The device for weighing the load 1 is equipped with an electromagnetic clutch 10 controlled by the controller 4, which is configured to disable the strain gauge element 5 before operating the hydraulic system.

Устройство для взвешивания груза работает следующим образом.A device for weighing cargo works as follows.

Некоторый груз 1 подвешивается на грузоприемный элемент 3, который расположен на конце рычага 2 на расстоянии (a) до центра оси опоры рычага 2. На рычаге 2 закреплен тензометрический элемент 5 на расстоянии (b) до центра оси опоры рычага 2. Тензометрический элемент 5 в свою очередь передает аналоговый сигнал на контроллер 4 с дисплеем. Контроллер 4 преобразует аналоговый сигнал в цифровой код, равный измеряемой силе. Далее в контроллере 4 производится перерасчет силы растяжения в вес груза 1 при помощи формулы (1).A certain load 1 is suspended on a load-receiving element 3, which is located on the end of the lever 2 at a distance (a) to the center of the axis of the support of the lever 2. On the lever 2 is fixed a strain gauge 5 at a distance (b) to the center of the axis of the support of the lever 2. Strain gauge 5 in turn, transmits an analog signal to controller 4 with a display. The controller 4 converts the analog signal into a digital code equal to the measured force. Then, in the controller 4, the tensile force is converted into the weight of the cargo 1 using the formula (1).

Figure 00000001
Figure 00000001

где Q - вес груза, кг; a - расстояние от центра оси опоры до центра оси грузоприемного элемента, мм; b - расстояние от центра оси опоры до центра оси датчика, мм; c - расстояние от центра оси опоры до центра тяжести рычага, мм; Np - сила растяжения, кН; Gp - вес рычага, кН; 9800 - коэффициент перевода размерной единицы из Н в кг.where Q is the weight of the cargo, kg; a is the distance from the center of the axis of the support to the center of the axis of the receiving element, mm; b is the distance from the center of the axis of the support to the center of the axis of the sensor, mm; c is the distance from the center of the axis of the support to the center of gravity of the lever, mm; Np is the tensile force, kN; Gp is the weight of the lever, kN; 9800 - conversion rate of the dimensional unit from N to kg.

После тарировки груза 1 тензометрическим способом начинает работу гидравлическая система. Перед проведением взвешивания контроллер 4 с дисплеем автоматически отключает из работы тензометрический элемент 5 с помощью электромагнитной муфты 10.After cargo calibration 1, the hydraulic system starts to work in a tensometric way. Before weighing, the controller 4 with the display automatically disables the strain gauge element 5 using the electromagnetic clutch 10.

Насосная станция 7 подает жидкость на распределитель 8, а он в свою очередь подает жидкость в поршневую полость гидроцилиндра 6, который поднимает рычаг 2 с оттарированным грузом 1. Гидроцилиндр 6 закреплен перпендикулярно рычагу 2, штоком вверх, на расстоянии (b) до центра оси опоры рычага 2. Контроллер 4 с дисплеем принимает с датчиков давления 9 аналоговые сигналы и преобразует их в цифровые коды, равные соответственно давлению в штоковой и в поршневой полостях. Производится расчет фактического груза по формуле (2), которая внесена в программу контроллера:Pump station 7 delivers fluid to dispenser 8, and it, in turn, delivers fluid to the piston cavity of hydraulic cylinder 6, which raises lever 2 with a calibrated load 1. The hydraulic cylinder 6 is fixed perpendicular to lever 2, with the rod upward, at a distance (b) to the center of the axis of the support lever 2. The controller 4 with the display receives analog signals from pressure sensors 9 and converts them into digital codes, equal to the pressure in the rod and in the piston cavities, respectively. The actual load is calculated according to the formula (2), which is included in the controller program:

Figure 00000002
Figure 00000002

где Q1 - вес груза, равный весу рычага, кг; Q - оттарированный вес груза, кг; P1 - давление в гидроцилиндре при весе Q1, бар; P2 - давление в гидроцилиндре при весе Q, бар; Qф - фактический вес взвешиваемого груза, кг; P - текущее давление в гидроцилиндре, бар.where Q 1 is the weight of the load, equal to the weight of the lever, kg; Q - the calibrated weight of the cargo, kg; P 1 - pressure in the hydraulic cylinder with a weight of Q 1 , bar; P 2 - pressure in the hydraulic cylinder with a weight of Q, bar; Q f - the actual weight of the weighed cargo, kg; P - current pressure in the hydraulic cylinder, bar.

Разработан опытный образец предлагаемого изобретения, предназначенный для взвешивания груза до 20 кг. Устройство реализовано на гидравлическом стенде немецкого производства FESTO «Гидравлика 2000». На данном устройстве опробовано заявляемое изобретение.A prototype of the invention is designed for weighing cargo up to 20 kg. The device is implemented on the hydraulic bench of the German production FESTO "Hydraulics 2000". The claimed invention was tested on this device.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет по сравнению с аналогами уменьшить время на проведение измерений, повысить точность, а также обеспечить взвешивание как малых, так и больших грузов, например в лесозаготовительной и строительно-дорожной технике, а именно в погрузчиках.Thus, the present invention allows, in comparison with analogues, to reduce the time for measurements, to improve accuracy, and also to provide weighing of both small and large loads, for example in forestry and road construction equipment, namely in loaders.

Claims (1)

Устройство для взвешивания груза, содержащее установленный на основании на опоре рычаг с грузоприемным элементом на конце рычага и датчиком, укрепленным на основании, контроллер с визуализацией измерений, отличающееся тем, что в качестве датчика используют тензометрический элемент для тарировки груза, а для фактического взвешивания груза применена гидравлическая система, включающая гидроцилиндр, насосную станцию, распределитель и датчики давления в штоковой и поршневой полостях гидроцилиндра, которые установлены с возможностью передачи результатов взвешивания на контроллер, который имеет сенсорный дисплей с визуализацией измерений, при этом устройство для взвешивания груза оборудовано электромагнитной муфтой, управляемой контроллером, которая выполнена с возможностью отключения тензометрического элемента перед работой гидравлической системы.A device for weighing cargo, comprising a lever mounted on the base with a support element at the end of the lever and a sensor mounted on the base, a controller with visualization of measurements, characterized in that a strain gauge element is used as a sensor to calibrate the load, and for actual load weighing a hydraulic system including a hydraulic cylinder, a pump station, a distributor and pressure sensors in the rod and piston cavities of the hydraulic cylinder, which are installed with the possibility of delivery of weighing results to the controller, which has a touch screen with visualization of measurements, while the device for weighing the cargo is equipped with an electromagnetic clutch controlled by the controller, which is configured to disconnect the strain gauge element before the hydraulic system.
RU2017115248A 2017-04-28 2017-04-28 Device for load weighing RU2658583C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017115248A RU2658583C1 (en) 2017-04-28 2017-04-28 Device for load weighing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017115248A RU2658583C1 (en) 2017-04-28 2017-04-28 Device for load weighing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2658583C1 true RU2658583C1 (en) 2018-06-21

Family

ID=62713436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017115248A RU2658583C1 (en) 2017-04-28 2017-04-28 Device for load weighing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2658583C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1631304A1 (en) * 1989-03-10 1991-02-28 Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса Weighing device
RU2308678C1 (en) * 2006-05-06 2007-10-20 Закрытое акционерное общество "ЭТАЛОН ВЕСПРОМ" Method and device for weighing with lever balance
RU70365U1 (en) * 2007-07-24 2008-01-20 ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Бизнес Контрол" DEVICE FOR TESTING WEIGHTS

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1631304A1 (en) * 1989-03-10 1991-02-28 Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса Weighing device
RU2308678C1 (en) * 2006-05-06 2007-10-20 Закрытое акционерное общество "ЭТАЛОН ВЕСПРОМ" Method and device for weighing with lever balance
RU70365U1 (en) * 2007-07-24 2008-01-20 ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Бизнес Контрол" DEVICE FOR TESTING WEIGHTS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205642735U (en) Center mass measuring device
US2477854A (en) Hydraulic jack weighing device
US10295417B2 (en) Load cell for measuring load on a rod
US10807851B2 (en) Crane mechanism and work platform with load detection means and integrated inclination sensor
RU2397456C1 (en) Method of determining weight and coordinates of centre of gravity of airplane
EP3449227A1 (en) Method of weight determination of a load carried by a lifter of a lifting device and weighing device
GB2528897A (en) Low-profile load cell assembly
CN204202812U (en) The caliberating device of simple and easy force cell
RU2658583C1 (en) Device for load weighing
CN201892566U (en) Hopper scale calibration device
RU2652532C1 (en) Method of vehicle weighing
CN106553978A (en) Fork truck
CN106017624A (en) Method for weighing belt conveyor and weighing device
CN211310609U (en) Novel grab weighing system
CN110319989B (en) Nondestructive testing method for spring stiffness in-service spring support and hanger
RU135634U1 (en) LOADING CRANE MODULE AND ITS CALIBRATION DEVICE
US3089519A (en) Load cells for hydraulic weighing machines
CN103434026B (en) For powder weighing device and the mixing plant of mixing plant
CN110291035B (en) Device and method for ballast weighing at a crane, and corresponding crane
RU103569U1 (en) COMPLETE MEASURING DEVICE
CN104833406A (en) Weighing sensor
RU158100U1 (en) CARGO TRANSPORT DEVICE
RU201037U1 (en) A device for weighing and determining the coordinates of the center of mass of the weighed object
SU678367A1 (en) Standard force-measuring machine
JPH0713576B2 (en) Mass measurement method with front loader

Legal Events

Date Code Title Description
TC4A Altering the group of invention authors

Effective date: 20190606

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190429