Рычажные весы

(51) М. Кл.з 6 01 б 1/18 Гасударственный кемнтет Опубликовано 23.05.81. Бюллетень19ло делам изобретений и еткрмтийДата опубликования описания 25.05.81 Н. И. Недзельский, В. И. Гормаков и В. Н. Коржов(54) РЫЧАЖНЫЕ ВЕСЫ Изобретение относится к весоизмерительной технике и предназначено главным образом для использования на морских судах.Известно устройство для взвешивания груза на кораблях, содержащее два поплавка, грузовой и гиревой, имеющих кольце- образную форму и расположенных концентрично друг относительно друга. Поплавки погружены в жидкость и с помощью шарнирного механизма связаны с весоуказательным прибором 11,Недостатком устройства является высокая стоимость, а также значительные габариты и вес.Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемым являются рычажные весы, содержащие основание, грузовую и гиревую платформы, расположенные одна над другой и связанные рычажной системой из двух шарнирных параллелограммов, причем грузовая платформа установлена на вертикальном свободном стержне одного из параллелограммов 12.Недостатком устройства является то, что во время качки возникают неустранимые погрешности, обусловленные несовпадением центра масс гири с геометрической осью рычага, на котором она установлена, а также то, что при наличии противовесов необходима регулировка их по углу отклоненияпо вертикали с точностью до угловых секунд,что практически невозможно без созданияспециального устройства,Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерений,Эта цель достигается тем, что в предлагаемых весах второй параллелограмм снабжен вертикальным стержнем, на котором1 О установлена гиревая платформа, а параллелограммы связаны между собой механической передачей, при этом весы снабженыскобой, установленной консольно на одномиз вертикальных стержней, и плоским упругим элементом, консольно закрепленнымна основании, причем скоба охватываетсвободный конец упругого элемента,На фиг. 1 показана принципиальнаясхема рычажных весов; на фиг. 2 - варианты выполнения механической передачизт соединяющей шарнирные параллелограммы.Весы содержат рычажную систему, состоящую из двух шарнирных параллелограммов 1 и 2, собранных на шарикоподшипниках 3. Параллелограммы 1 и 2 взаимосвя 83234с51 о15 2 О 25 зо заны механической передачей, выполненной в виде двух зубчатых секторов 4 и 5. Передача может быть также рычажной (фиг. 2 б) и ленточной (фиг. 2 в).Вместо противовесов в весах используется упругий элемент, выполненный в виде плоской пружины 6, один конец которой жестко закреплен на корпусе, а второй, свободный, входит в паз скобы 7. В положении равновесия между пружиной и верхней стенкой скобы, а также между пружиной и нижней стенкой скобы имеется зазор, который позволяет свести к нулю погрешности указателя отклонений массы. Горизонтальные плечи параллелограммов 1, 2 ь 8 соединены вертикальными стойками 9 иО, на верхних концах которых укреплены гиревая 11 и грузовая 12 платформы, установленные на одной вертикальной оси с минимальным расстоянием друг от друга. На горизонтальном плече параллелограммаустановлены подвижный груз 13 для приведения весов в положение равновесия и стрелка-указатель 14, перемещающаяся вдоль шкалы 15.Устройство работает следующим образом В положении равновесия рычаги параллелограммов 1, 2 и 8 устанавливаются горизонтально, а пружина 6 находится в не- нагруженном состоянии, Между пружиной 6 и верхней стенкой скобы 7, а также между пружиной 6 и нижней стенкой скобы 7 имеется симметричный зазор, а указатель 14 находится около нулевого деления шкалы 15.При нагружении гиревой платформы 11 зубчатый сектор 4 поворачивается по часовой стрелке, а сектор 5 - против часовой стрелки, платформа 11 перемещается вниз, а грузовая платформа 3 - вверх. Скоба 7 перемещает конец пружины 6 вверх, при этом она нагружается. Под действием груза, масса которого равна условной массе гири, положение равновесия восстанавливается после нескольких затухающих колебани й, а пружина опять оказывается в ненагруженном состоянии.При наклоне корпуса весов в плоскости параллелограммов 1 и 2 равновесие не нарушается,. поскольку вертикальные (по отношению к подвижной системе координат) составляющие веса груза и гири 13 определяются путем умножения веса груза и веса гири 13 на косинус угла наклона корпуса, а горизонтальные нагрузки воспринимаются как радиальные нагрузки шарниров 3.При наклоне корпуса весов в плоскости, перпендикулярной к плоскости параллелограммов, равновесие также не нарушается, так как вертикальные составляюшие грузов уравновешиваются так же, как и в первом случае, и определяются путем умножения веса груза и веса гири на косинус угла наклона, горизонтальные составляющие воспринимаются шарнирами (шарикоподшипниками) как осевые нагрузки. Пружина 6 при наклоне также не нарушает положения равновесия, так как она находится в ненагруженном состоянии.Если же система неравновесна, и указатель 14 смещен относительно нулевой риски шкалы 15 вправо или влево, то при наклоне весов положение указателя 14 относительно шкалы 15 несколько изменяется.Это произойдет потому, что в данном случае пружина 6 находится в напряженном состоянии и сила, действуюшая на свободный конец пружины, различна при горизонтальном и наклонном положениях корпуса весов,Если в горизонтальном положении весов на свободный конец пружины действует сила, условно равная разнице масс груза и гири ЬР, то при отклонении корпуса весов на угол с на свободный конец пружины действует нагрузка ЛР сов к Таким образом, чем меньше разница масс груза и гири, тем меньше изменяется положение указателя 14 относительно шкалы 15, и тем меньше погрешность взвешивания при наклонахи качке. В нулевом положении указателя 14 погрешность от наклонов равна нулю, т. е, чем ближе масса груза к номиналу (конец процесса взвешивания), тем меньше погрешности указателя.Предлагаемые весы дают возможность использовать гири любой конфигурации и исполнения, исключить противовесы, требующие точной регулировки по углу отклонения от вертикали, заменив их упругим элементом в виде плоской пружины, а также определять в процессе взвешивания величину недовеса или перевеса. При их использовании значительно повышаются производительность и точность взвешивания,Форлула изобретенияРычажные весы, содержашие основание, грузовую и гиревую платформы, расположенные одна над другой и связанные рычажной системой из двух шарнирных па 4 о раллелограммов, причем грузовая платформа установлена на вертикальном свободном стержне одного из параллелограммов, отличающиеся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, второйпараллелограмм снабжен вертикальным45 стержнем, на котором установлена гиреваяплатформа, а параллелограммы связанымежду собой механической передачей, приэтом весы снабжены скобой, установленнойконсольно на одном из вертикальных стержней, и плоским упругим элементом, консольно закрепленным на основании, причем скоба охватывает свободный конец упругогоэлемента,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ав 1 орское свидетельство СССР449251, кл. б 01 б 122, 11.12.72.2. Авторское свидетельство СССР570783, кл, б 01 6 118, 16.02.76 (прототип),+ о Жог / тинова етни ВНИИ венного комитет ретений и откр 35, Раушская н г. Ужгород, ул. 130илиад 4/5ная, 4 Редактор Н. ЕгоСостав Техред А Тираж 7 ПИ Государстделам Изоб Москва, Ж - П Патентз,тель Т. УБойкас орректор Г. Родписноеа СССРытийаб д.Проект