SE418536B - Anordning for uppberande av lasten eller lastberaren i en elektromekanisk vag - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 7811771-0 Föreliggande uppfinning består av en anordning för uppbärande av lasten eller lastbäraren i en elektromekanisk våg via minst tre lastöverförande ställen och sammsnförande de i dessa ställen verkande dellasterna så, att deras verkan superponerss genom en central mätkropp. Kännetecknande för anordningen är dels, att nämnda mätkropp är försedd med et dess längdaxel stelt anslutna armpar. Vidar t i varje ända av kroppen och tvärs e att den ena armen i ena armparet från mätkroppens ena sida via en stödanordning, som kan vara utförd som en till armen vinkelställd, horisontell balk, på minst ett ställe stöder mot eller är ansluten till anordningens underlag och att armen i det andra armparet, som utgår från andra ändan av mätkroppen me" från sama sida av denna, via en stödanordning, som kan vara liknande den ovan nämnda, på minst ett ställe är ansluten till lasten eller lastbärsren. I analogi med dessa armars utförande är vidare kännetecknande att den andra armen i det först nämnda armparet från mätkroppens motsatta sida via en stödanordning, som nämnts ovan, på minst ett ställe är ansluten till lasten eller lastbäraren och den andra armen i det där- efter nämnda armparet från mätkroppens motsatta sida via en stödanordning, som nämnts ovan, på minst ett ställe stöder mot eller är ansluten till an- ordningens underlag. Kännetecknande är även att mätkroppen utsätts för en vridpåkänning, som ett mått på den totala lasten, och att kroppen är dimen- sionerad så att denna vridpâkänning är mätbar inom det för vågen avsedda mät- området. Sådana mätgivare där vridpåkänningen ien stavfprmig kropp mäts med resistivs töjningsgivare, men utformade för mätning av kraften i ett överfö- ringsställe är i och för sig känd. Ett exempel ä emellertid mätlasten delas upp i fyra vridpåkända armar, pâ vilka töjningsgivsre r svenska patentet 359922, där är placerade.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande under hänvisning till bifogade Fig l visar i perspektiv anordningens principiella uppbyggnad. i fyra projektioner där samtliga ritningar.

Fig 2 visar ett enkelt, praktiskt utförande mekaniska delar är stelt förbundna till ett stycke. Fig 3 visar slutligen ett utförande där precisionen hos mätanordningen kan justeras genom att de in- gående delarna kan inställas i förhållande till varandra.

Pig l visar den centralt placerade mätkroppen l i form av en rektangulär stav i vars ene ända armparet 2,3 är fästat. De två armarna utgörs av en samman- hängande, rektsngulär stång fäst på mitten. I mätkroppens andra ända är arm- paret 4,5 fäst och ritat streckat, eftersom det är skymt. Det har same ut- 10 15 20 25 30 '7811771-0 u ' x (_,- förande och dimensioner som armparet 2,3, men de båda stängernas längdaxlar _ W är placerade i en mindre vinkel i förhållande till varandra (ca l0°). I armar- nas ändar är stödanordningar 6-9 fästade, vilkas längdaxlar löpa parallellt me den stavformiga mätkroppens (l) längdaxel. Stödanordningarna består liksom armarna (2,3 respektive 4,5) av rektangulära stänger med samma längd som mät- kroppens (1) längd. I arm 2 är stödstången 6 fästad och denna är avsedd att vila mot vägens underlag, som inte visas på figuren. I arm 4 är stödstången 7 fästsd på samma sätt som stång 6, men stången 7 är ansluten till den rektan- gulära, cylindriska kroppen 10, som utgör lasten på vågen. I stödstângens (7) ändar finns vertikala tappar ll och 12 med litet tvärsnitt, vilka anligger mot kroppens l0 hörn, och således utgör lastinförande ställen. Armarna 3 och 5 är på analogt sätt försedda med stödstängerna 8 och 9 vilka anligger mot kroppen 10 via xertikala tapparna 13 och 14 (den senare skymd) respektive vilar mot vägens underlag. Kroppen 10 har för enkelhetens skull ritats med samma dimen- sioner på horisontalplanet som avstånden mellan vågens lastutförande ställen, men dimensionerna kan även vara större.

De båda armparen (2,3 respektive 4,5) är placerade i en mindre vinkel till varandra, som nämnts tidigare. Anledningen till detta är att stödstängerna 6 och 7 respektive 8 och 9 skall ha en fri distans mellan sig. Denna distans kan väljas så att stängerna når kontakt, om lasten överskrider tillåtet värde.

När den belsstande kroppen 10 är placerad på vågen kommer lasten att överföras via minst tre av de fyra lastöverförande ställena (tapparna ll-14). Pilen 15 visar en antagen del av lasten överförd till tapp ll och punktföljden (16) visar vilka delar av anordningen som påverkas av dellasten 15 fram till den motsvarande reaktionskraften i underlaget märkt med pilen 17. Eftersom stöd- stången 7 är styvt förbunden med armen 4, ger lasten lS upphov till ett moment mot armens (4) längdaxel, och armen överför detta till ett böjande moment på mätkroppen (1). Lasten 15 ger dessutm ett vridande moment på mätkroppen (1) med armen 4 som hävarm. Det vridande momentet på mätkroppen (1) balanseras av armen 2 och reaktionskraften 17. Dellasten märkt med pilen 18 i det intill- liggande hörnet, ger på sama sätt ett böjande moment men av motsatt rotations- riktning och ett vridande moment i mätkroppen (1) med sama hävarm (4). Detta vridanda moment superponeras till det som>uppkommer från lasten 15. Dellasten från de övriga två lastöverförande ställena (tapparna l3 och 14) ger på analogt . .'.....|..§..\...~.____.méa..un.l ëwwl-vfl-Iv-*vøwv-a. _ _, _ .e > .v ._ ï 7s11?víëdw sätt vridande moment i mätkroppen (1) via hävsrmarna 3 och 5. Mätkroppen l utsätts således för vridande moment på grund av varje dellast i överförings- ställena. Det inses även att suman av delmomenten är proportionell mot to- taliastens storlek under förutsättning att armarna 3 och 4 respektive 2 och 5 S verkar :td lika längd. Detta är dels en toleransfrâga vid tillverkningen av anordningen. Dels kan armlängdernss effektiva längd justeras genom att tapparna ll-14 bockas i sidled relativt mätkroppens (l) längdaxel, under det en last av känd storlek flyttas mellan de lastöverförande ställena (ll-14) och dessa justeras tills det vridande momentet är lika stort oavsett vilken 10 lastöverförade tapp som belastas. Mätkroppen utsätts således för dels böjande moment, vars storlek varierar beroende av lastens fördelning mellan de last- överförande punkterna, och dels av ett vridande moment som kan fås oberoende av lsstens fördelning enlig: föregående beskrivning. Det böjande momentet töjer respektive kontrahersr över~ och undersidorna av den stavformiga mätkroppen 1. 15 Vid dess horisontella centrumplan (mitt mellan över- och undersidan) påverkas den ej av detta böjande moment, medan det vridande momentet har ett maximum i centrumplanet. Enklast fås ett mått på mätkroppens vridande moment medelst elektriska töjningsgivare 19, som placeras så att deras töjningskänslighet är i 45° vinkel relativt mätkroppens längdaxel. Detta sätt att mäta vridande mo- 20 ment och hur elektrisk hopkoppling och signslbehandling sker, är känt och beprövat och förklaras därför inte närmare. .g L.'~¿.4_ För att ernå en låg höjd hos vågen och minimering av de böjande momenten på grund av stödstängerna (6-9) utföres anordningen enligt uppfinningen, såsom visas på fig 2 a-d. Fig 2 a visar anordningen från ovan d v s från den sida 25 som vetter mot lastriktningen, medan fig 2 b visar projektionen från pilen 19. Ä Pig 2 c och d återger snitten 20 a-b respektive 21 a-b. Någon last på vågar» ordningen eller lastbärare visas inte av figurförenklingsskäl. På fig 2 s fram- går att mätkroppen 22 har rektangulär form och med armparen 23,24 respektive 25,26 med sina längdaxlar parallella och fast förbundna med mätkroppen i dess 30 vardera ände. Armparen har cirkulär tvärsektion och kan exempelvis vara gjorda i ett stycke och trädde genom passande hål genom mätkroppen och därefter svetsade till denna. I armarnas ändar är stödanordningar 27-30 fästade, exempel- vis medelst svetsning, vilka har formen av stänger med rektangulära sektioner och deras längdaklar löper parallellt med mätkroppens (22) längdaxel. I arm 24 35 är stödstången 27 fästad. Denna är försedd med ett hål 3l genom vilket armen 10 15 20 25 30 35 Mñ”7s117v1-o 25 fritt passerar. Hålet och armens fästställe är placerade vid sidan av stödstångena 27 centiumlinje, men åt motsatt sida i förhållande till fäststället för armen 25 och stödstången 28. På analogt sätt är armarna 23 och 26 fästade till stödstängerna 29 respektive 30 med ett hål 32 genom stången 30 för armen 23. Stödstängerna 27 och 30 bildar genom de från centrumlinjerna förskjutna fästställen det lägsta med fig 2 a parallella planet hos våganordningen och stängernas tvärsektionskortsidor utgör våganordningens kontaktplan mot dess underlag. De båda andra stängerna 28 och 29, vara fästställen är förskjutna åt motsatt sida, som de förstnämnda stängerna 27 och 30 är, utgör det översta kontaktplanet, som således lasten eller lastbäraren är fästade vid. Pig 2 b visar mätkroppens (22) kortsida och armparet 23,24, samt hur stängerna 27 och 30 respektive 28 och 29 är förskjutna åt under- respektive översidan av våg- anordningen. Belastas anordningen med en last som angriper från vågens översida uppstår en reaktionslast på dess undersida, på sama sätt som visas på fig 1.

Mätkroppen 22 vrides då runt sin längdaxel på grund av hävarmarna 23,26 respek- tive 24,25. Denna förvridning mäts med töjningsgivarna 33-35. Fig 2 c, som åter- ger snittet 20 a-b, visar två av töjningsgivarnas (33,34) placering. Dessa är placerade mitt på mäkroppens långsida och i 45° vinkel mot kroppens längdaxel, men 90° i förhållande till varandra, för att såväl ökande som minskande mot- stånd samtidigt skall erhållas i de två givarna. Det andra paret givare'3S,36 på fig 2 a är placerade i sama vridningsriktningar. Pig 2 d, utgörande snitt 21 a-b, visar armarna 24,25 i genomskärning och hålet 31 i stödstången 27, vilket är så upptaget, att armen 25 löper fritt igenom. Utförandet av anord- ningen enligt fig 2 a-d överför lasten i princip på samma sätt som utförandet enligt fig l med den skillnaden att böjande momenten i mätkroppen (22) från stödstängerna (27-30) blir relativt sett lägre eftersom armarna (23-26) är fästa ett stycke från stängernas (27-30) ändar och deras hävarmslängder därför blir kortare, än när lasten angriper i någon av stängernas ändar, såsom fallet är vid utförandet enligt fig 1.

Fig 3 a-c återger ett utförande av anordningen med de ingående delarna isär- tagna och justerbara i förhållande till varandra. Fig 3 a visar anordningen från ovan, medan fig 2 b visar ett snitt 37 a-h och fig 2 c visar vyn från pilens 38 riktning. På fig 3 a är vågens lastbärande platta 39 delvis bort- skuren för att anordningens övriga delar även skall framgå på figuren. Mitt på fig 3 a syns mätkroppen 40 i vars ändar armparen 41-44 är fästs. Armparen _, .aLln-wl 10 15 20 25 30 7811771 '-0 består av sammanhängande, cirkulära stänger, som sträcker sig genom parallella hal (401 och 4011) i varje ansa på märka-apps; (ao). Mellan de sidor av nånn, som vetter från mätkroppens mitt, och till dess ändar är horisontella slitsar upptagna (ej visade på fig) och medelst skruvar 45,46 genom mätkroppens ändar bildas klämförband som fixerar armarna 41-44 till mätkroppen. Den mellersta delen av mätkroppen (40) är utformad så att den får koncentrerade töjningar på grund av vridning, men samtidigt är styv för böjande moment. Mätkroppens tvärsektion framgår av fig 36 och har således en korsformig sektion, som er- hålles genom att fyra urtag 40III gjorts från sidorna av den cirkulära kroppen.

I bottnarna på urtagen är töjningsgivarna för vridmomentmätningen placerade i 45° riktning i förhållande till mätkroppens längdaxel (dessa syns ej på fig).

För att skydda mätkretsen är en kåpa 47 placerad över mätkroppens mellersta del. Stödanordningarna 48-51 i ändarna på armparen 41-44 består av stänger med rektangulära sektioner med riktningen parallell med mätkroppens (40). armen 42 är fäst vid stödstången 48 medelst klotsen 52. Denna har ett tvärgâende hål för armen (42) i ena ändan och mellan hålet och klotsens (S2) ända är en horisontell slits upptagen (syns ej på figuren), så att armen (42) kläma fast medelst skruven 53. Klotsens (52) andra ända är fixerad till stången 48 medelst svetsning. Armen 44 är på sama sätt justerbart fixerad till stödstången Sl Klämförbanden mellan mätkroppen 40, längdförhållanden medelst klotsen 54 och dess klämskruv 55. stödrtängerna 48,51 och armparen 41-44 medger att armarnas Armarna 41 och 43 centreras med spel genom (4l,43) är fixerade kan justeras med stor noggrannhet. hålen 56 och 57 i stängerna 48 respektive 51 och armarna medelst svetsning i stängerna 49 och 50. Lastbäraren (39) har formen av en platta med nedbockande sidor och dessa är fästa i de lastbärande stödstängerna 49 och 50 medelst skruvförbanden 58-6l. Härigenom styrs stängerna 49,50 i sid~ led så att verkan av hävarmarna 41 och 43 blir entydigafi»Undersidan av anord- ningcn består av plattan 62, vara uppbockandc sidor är fästs i de andra två stödstängerna 48 och 51 medelst skruvförbanden 63-66. Av dessa är förbandet 64 skymt av lastbärare (39) och förbandet 66 endast synligt på fig 3 c.

De visade utföringsformerna av anordningen enligt uppfinningen utgör några prin- cipiella exempel på uppfinningens idê och det är uppenbart att modifieringar och alternativ är möjliga utan frångående av uppfinningens grundtanke såsom anges i nedanstående patentkrav. 10 Sålunda mäts i exemplen mätkroppens förvridning medelst resistí“a töjnings- givare. Det finns ett flertal alternativa mätmetoder av känt slag såsom magneroelastiska givare, svängande kroppar (strängar eller band) vara re- sonansfrekvens ändras av torsionsdeformationen, som är applicerbara. Sålunda kan mätkroppen utföras av ett antal magnetiska plåtar sammansatta till ett paket för att möjliggöra växelsvänningsmagnetisering utan förödande järn- förluster. Såväl momentarmar som stödanordningar för lastöverföringen har dessutom av förenklingsskäl vid beskrivningen givits enkla, mekaniska ut- föranden, vilk effekterna hos uppfinningen. as mekaniska optimering ytterligare kan framhäva de tekniska

Claims (5)

7811771 'Û PAIENTANSPRÅK

1. l. Anordning för uppbärande av lasten eller lastbäraren i en elektromekanisk våg via minst tre lastöverförande ställen och samanförande de i dessa stäl- len verkande dellasterna så, att deras verkan superponeras genom en central :kropp k ä n n e t e c k n a d av att nämnda kropp (l) är försedd med ett i varje ända av kroppen tvärs dess längdaxel stelt anslutna armpar (2,3 respek- tive 4,5), att den ena armen (2) i ena armparet från kroppens ena sida via en stödanordning (6) stöder mot eller är ansluten till anordningens underlag och den ena armen (4) i andra armparet från same sida av kroppen via en stöd- dning (7) på minst ett ställe är ansluten till lasten (10) eller last- bäraren, att den andra armen (3) i det förstnämnda armparet från kroppens (1) andra sida via en stödanordning (8) på minst ett ställe är ansluten till lasten (10) eller lastbäraren och den andra armen (5) i det därefter nämnda ödanordning (9) stöder 81101' armparet från samma, andra sida av kroppen via en st mot eller är ansluten till anordningens underlag, och av att kroppens (1) vridpåkânning eller vriddeformation medelst elektriska mätvärdesomvandlare är mätbar inom det för vågen avsedda mätområdet.

2. Anordningen enligt anspråk l, k ä n n e t e c k n a d av att de anslutna armparen (23-26) är förbundna med mätkroppen (22) så, att deras längdaxlar är huvudsakligen parallella.

3. Anordning enligt anspråken l och 2, k ä n n e t e c k n a d av, att de av armparens delar (3,4) som förbinder lastbäraren med kroppen (1) har lika, effektivt verkande hävarmslängder, och att de av armparens delar (2,5), som förbinder kroppen med underlaget eller stöder mot detta har lika, effektivt verkande hävarmslängder.

4. Anordning enligt anspråken 1-3, k ä n n e t e c k n a d av att last- bäraren består av en fyrhörning plattform (39) med två intilliggande hörn förbundna med en arm (43) utifrån ena ändan av mätkroppen (40) och de andra två hörnan förbundna med en arm (41) utifrån andra andan av mätkroppen.

5. Anordning enligt anspråken l-4, k ä n n e t e o k n a d av, att mät- kroppen ej utgörs av en massiv enhet utan kan bestå av ett antal hopfogade skivor eller cylindriska kroppar. __NJ.-ai_mma-....aH.annu--.mannensnnuanmunuUininÅtNmuIUnuhuwøununununununnnunnnI