Устройство для поверки весов

СО 1 ОЭ СОВЕТСНИХсавэщнвикРЕСПУБЛИК А 1 09 (10 11 4 С 01 а 23(01 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯМ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРВ 517804, кл. 0 01 С 23/02, 1975.Авторское свидетельство СССРВ 870963, кл. С 01 С 23/О 1, 1980.( 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ ВЕСОВ(57) Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить точность поверки весов при одновременном увеличении нагрузок, Устройство содерхит силовую Фермузакрепленный в верхней 10 и нвкней7 опорах механизм нагрукения в видецилиндра 3 с размещенными в немплукхерами 4 и 5. На торцах механизма нагружения установлены верхний инижний сферические шарниры (111), вполостях которых расположены соединительные карданные 111 8 и 11 дпяпередачи вращательного момента соответственно от плунжера 4 к нижнейопоре 7 и от плунжера 5 к силовойферме 1. Верхний сферический 111посредством механизма перемещенияв двух взаимно перпендикулярныхнаправлениях в горизонтальной плоскости связан с верхней опорой 10,основанием 12 и силовой фермой 1,1229587Осевые перемещения карданного 1 ТТ8 относительно верхней опсгры 10 обеспечиваются пружинами 20 и 21 соответственно и необходимы для компенсации неполного совмещения осейкарданных 111 с центрами сферичес-ких поверхностей соответствующихсферических Т 11. Диаметр наибольшейокружности, образованной контактирующими поверхностями сферических111, выбран равным внутреннему диаметру цилиндра 3. 1 ил.Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности кустройствам для поверки и калибровкивесоизмерительных механизмов,Целью изобретения является повышение точности поверки при одновременном увеличении нагрузок.На чертеже показано устройстводля поверки весов.Устройство содержит силовую ферму 1, измеритель 2 нагрузки, механизм нагружения, состоящий из цилиндра 3, нижнего 4 и верхнего 5 плунжеров, нижний сферический шарнир,состоящий из промежуточной детали 6,нижней опоры , соединенной с нижнимплунжером 4 карданным шарниром 8,верхний сферический шарнир, состоящий из промежуточной детали 9, верхней опоры 10, соединенной с верхнимплунжером 5 карданным шарниром 11к снабженной, направляющими выступами,размещенными в направляющих пазахоснования 12, В свою очередь основание 12 имеет направляющие выступы,расположенные перпендикулярно направляющим пазам, которые расположены в направляющих пазах силовой фермы 1. Направляющие пазы силовой фермы 1 расположены в горизонтальнойплоскости.Опора 10 может перемещаться относительно основания 12 по направляющим пазам, например, с помощью винтового механизма 13. Основание 12может перемещаться относительно силовой фермы 1 по направляющим пазам, например, с помощью винтовогомеханизма 14.Диаметры окружностей, образованных контактирующими поверхностями5 сферических шарниров й должны бытьблизкими по величине внутреннемудиаметру 6 цилиндра 4 механизманагружения, т.е. чтобы выполнялосьсоотношение 6 й:1.Нижний и верхний сферические шарниры представляют собой беээазорныесферические гидростатические осевыеподшипники с центральными кольцевыми камерами, нижний шарнир - с разгрузочной полостью А, верхний - сразгрузочной полостью Б. В плунжерах 4 и 5 выполнены каналы, в которых установлены дросаели 15 и 16.На верхнем плунжере 5 установлен 20 привод 7, предназначенный для вращения цилиндра 3, датчики 18 и указатели 19 уровня. Датчики 18 и указатели 19,уровня установлены на плоскости перпендикулятно оси плунжера5 и друг другу.Внутри плунжера 4 на карданномшарнире 8 установлена пружина 20,которая предназначена для устранения действия веса плунжера 4 и про межуточной детали 6 на сферическиеповерхности нижнего сферическогошарнира и обеспечения осевого перемещения карданного шарнира 8 относительно плунжера 4.3 Внутри опоры О на карданном шарнире 11 установлена пружина 21, которая предназначена для обеспечения1229 г, = рЛа,/4,г = рлаф/4 возиожности перемещения карданного шарнира 11 относительно опоры 10 в осевом направлении и обеспечения постоянного контакта сферических поверхностей верхнего сферического шарнира.Осевые перемещения карданного шарнира 8 относительно плунжера 4 и карданного шарнира 11 относительно верхней опоры 10 необходимы для ком пенсации неполного совмещения осей карданных шарниров с центрами сферических поверхностей соответствующих сферических шарниров.Карданный шарнир 8 необходим для 15 передачи вращающего момента от плунжера 4 к нижней опоре 7, а карданный шарнир 11 необходим для передачи вращательного момента от плунжера 5 к силовой ферме 1. 20Устройство работает следующим образом.Механизм нагружения перед установкой на платформу весов подвешен на карданном шарнире 11. При этом центр тяжести сбалансированного механизма нагружения и оси плуижеров 4 и 5 совмещаются, т.е. под действием веса механизм нагружения принимает вертикальное положение (самоустанавливается). Момент трения в сфере незначителенЗатем плунжер 4 выдвигается и упирается опорой 7 в платформу весов. Нижняя поверхность опоры 7 благода ря наличию сферического и карданного шарниров занимает положение, соответствующее реальному положению в пространстве опорной поверхности платформы весов. Положение опорной 40 поверхности платформы весов не регламентировано, т.е. опора 7, подвешенная на карданном шарнире 8, поворачивается, прилегая своей поверхностью к платформе весов. При этом обяза тельно происходит совмещение осей карданных шарниров 8 и 11 с центрами поверхностей сферических шарниров. Это совпадение обеспечивается возможностью осевого перемещения карданного шарнира 8 относительно плунжера 4 и карданного шарнира 11 относительно опоры 10.В полости А и Б масло поступает из системы противодавления. 55Одновременно из системы противо- давления в полость В подается гидравлическое давление, определяющее наг" 587 4рузку, близкую к заданной (поверяющей). Включается привод 17 и оси плунжеров 4 и 5 и вращающегося цилиндра 3 совмещаются. При этом между цилиндром 3 и плунжерами 4 и 5 возни кает вращающий момент трения, который через карданные шарниры 8 и 11 передается на опоры 7 и 10, зафиксированные относительно силовой фермы. При этом вращения плунжеров 4 и 5 не происходит. Под действием нагрузки платформа весов и силовая ферма 1 изменяют свое положение в пространстве, и механизм нагружения отклоняется от вертикального положения. Перемещая с помощью винтовых механизмов 13 и 14 верхний сферический шарнир, а вместе с ним верхнюю часть механизма иагружения, по казателям 18 и 19 уровня возвращают механизм нагружеиия в вертикальное положение.Наличие разгрузочной полости в каждом сферическом шарнире исключает передачу непосредственно осевой силы от плунжера 4 к платформе весов и от плунжера 5 к силовой ферме 1 через сферические поверхности сферических шарниров. Осевая сила воспринимается гидравлической подушкой, реактивная сила которой равна где р - гидравлическое давление вполостях А, Б, В, и в полости системы противодавлеиия;а," диаметр окружности, образованной контактирукцими поверхностями сферического шарнира.Осевая сила, развиваемая механизмом нагружения, равна где а - внутренний диаметр цилиндра 3.Малая линейная скорость относительного перемещения сферических поверхностей в каждом сферическом шарнире при перемещении верхнего сферического шарнира относительно силовой фермы 1 приводит к возникновению сил трения в каждом сферическом шарнире весьма малой величины фСледовательно, платформа весов занимает свое положение равновесия, 3 1229 те, боковые силы, приводящие к увеличению сил трения в шарнирах весов, исключаются.При этом механизм нагружения занимает вертикальное положение, что исключает возникновение боковых сил и исключает уменьшение вертикальной составляющей нагрузки.Весьма малые величины сил трения и моментов трения в сферических шар нирах при перемещениях платформы весом, силовой фермы 1 деформациях), верхнего сферического шарнира относительно силовой фермы исключают пе" редачу через механизм нагружениФ 15 боковых сил и моментов, что увеличивает надежность работы предлагаемого устройства.После того, как механизм нагруже" ния займет вертикальное положение, О полость В отключается от системз противодавления н подключается к измерителю 2 нагрузки, который уточняет заданную нагрузку.Так как давление в системе проти водавления,незначительно меньше давления, развиваемого измерителем 2 нагрузки, то деформация силовой фермы и поверяемых весов незначительно изменяется, Следовательно, отклоне- зо ние механизма нагружения от вертикального положения незначительно, поэтому отпадает необходимость уточнять дополнительно вертикальное положение механизма нагружения непосредственно перед снятием показаний со шкалы весов.Уточненная нагрузка сравнивается с показаниями весов. Для поверкн весов при другом значении нагрузки 4 О проводятся следующие операции.Полость В отключается от измерителя 2 нагрузки и подключается к сис. теме противодавления. С изменением давления в полости В и в системе 45 противодавления изменяется величина поверяющей нагрузки. Под действием измененной нагрузки положение платформы весов и силовой фермы 1 в пространство изменится. При этом меха 587 Ьниэм нагружения отклонится от вертикального положения.Перемещением с помощью винтовых механизмов 13 н 14 механизма нагружения приводят его вновь в вертикальное положение. Полость В подключается к измерителю 2 нагрузки, который уточняет новое значение (поверяющей) нагрузки. Это новое значение нагрузки сравнивается с показа" пнями весов. Далее все процессы по- . верки повторяются.Отсутствие механического контакта между сферическими поверхностями в сферических шарнирах устраняет ограничение предлагаемого устройства по нагрузке,Формула изобретенияУстройство для поверки весов, содержащее силовую ферму, закрепленный в верхней. н нижней опорах механизм нагружения в виде цилиндра с размещенными в нем плунжерами н измеритель нагрузки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повы,шения точности поверки при одновре 1 менном увеличении нагрузок, на верхнем и нижнем торцах механизма нагружения установлены сферические шарниры с полостями, соединеннымн с гидравлической системой, причем в полости каждого сферического шарнира расположен соединительный карданный шарнир, точка пересечения осей вращения которого совпадает с центром сферической поверхности шарнира, верхний сферический шарнир посредством механизма перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях в горизонтальной плоскости связан с верхней опорой, основанием и силовой фермой, при этом диаметр наибольшей окружности, образованной контактирующими поверхностями сферических шарниров и лежащей в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра механизма нагружения, равен его внутреннему диаметру.