Образцовое силоизмерительное устройство

Союз Советских Социалистических Реслублнк(23) Приоритет О О 1 . 25/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 300181(72) Авторы изобретения Я. Любарский и Л.А. Кия Заявите краинский республиканский центр ст и метрологии Госстандарта ССС н а РАЗЦОВОЕ СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВ естного устройстваагружения,ия - повышение точра"известное устройство нет требуемой точности нагОднако и б спечивае жения. Наиболее сущности к разцовое си во, содержаш между собой опорные эленоройстр близким по технической редлагаемому является обоизмерительное устройстее грузы, соединенные подъемный механизм и.енты грузов Р 3 иэмерительное ус гружения (фиг.1) Изобретение относится к технике измерения силы, а более конкретно к устройству силоизмерительных машин с нагружением посредством грузов,вес которых передается непосредственно на поверяемый или градуируемый дина" мометр, и может быть применено при создании образцовых силоизмерительных машин на усилия 10-600 тс, предназначенных для поверки и градуировки динамометров и силоизмерительных преобразователей с наиболее высокой точностью.Известно силоизмерительное устрой ство прямого нагружения, содержащее грузы различной массы, навешиваемые на грузовую штангу посредством поцвижных траверс с автономными приводами арретирующий механизм, фиксирующий штангу в нагруженном положении Недостаток извнизкая точность нЦель изобретенности.Указанная цель достигается засчет того, что в него введены проушины с шаровыми упорами, каркасы с тверсами, карданный подвес, поперечны, причем подъемный механизм выполнен в виде эластичных пневматическихоболочек с кольцевыми опорными тарелкамисвязанными с каркасами вих верхней части через карданный подвес, а опорные элементы грузов выпол"15 нены в виде поворотных упоров, установленных на вертикальных валах иконтактирующих с концами поперечин,при этом каркасы соединены друг сдругом проушинами с шаровыми упорами,2 О грузы установлены на поперечинах,опирающихся на траверсы каркасов вдругих точках выше центра тяжестигрузов,На фиг. 1 схематически иэображеобраэцовое силоизмерительное устство, общий вид, на фиг. 2 - кон"укция одной из секций; на фиг.3узел 1 на фиг. 2.Образцовое сило тройство прямого насостоит из рамы 1 с основанием "2,грузов 3 и портала 4, который имеетверхний 5 и нижний б захваты для установки поверяемого динамометра 7.Количество грузов 3, равно числу ступеней нагружения (преимущественнодесять), Длина верхнего захвата 5 может регулироваться посредством гайки 8. В устройство входят компрессор9, краны 10,регулировочные вентили11 и 12. Каркас 13 с грузами 14 и15 (часть грузов не показана),эластичная пневматическая оболочка 16с верхней 17 и нижней 18 кольцевымиопорными тарелками и вертикальные валы 19 с поворотными упорами 20,Каркас 13 состоит из серцевины 21,траверс 22, верхней 23 и нижней 24 проушин. На внутренней поверхности проушины 23 имеется гнездо 25, контактирующее с шаровым упором 26 нижнегозахвата б, соответственно на нижнейпроушине 24 имеется шаровой упор 27,контактирующий с гнездом 28 проушины 29 каркаса 30. Грузы 14 установлены на поперечинах 31, опирающихсяна траверсы 22 каркасов 13 посредством центрирующих упоров 32 (фиг,3) иответных углублений 33 на поперечинах 31. На концах поперечин 31 имеются такие же углубления, соответствующие поворотным упорам 20.вертикальных валов 19 и 31, Точки контакта упоров 32 и 20 с поперечинами 21находятся выше линии центров тяжести грузов 14. Вертикальные валы 18и 34 установлены на раме 1 устройства и могут фиксироваться в трех положениях, соответствующих определенной комбинации упоров 20, взаимодействующих с поперечинами 31. Грузы 14, поперечины 31 и каркасы 13 имеют подгоночные полости и пробки (на фиг. 2 не показаны) и подгоняются по массе с учетом местного значения ускорения свободного падения тел в месте эксплуатации устройства. Расположение и количество грузов И масса их могут быть различными в зависимости от требуемых пределов измерения устройства. В качестве примера конструктивного выполнения на фиг. 2 показано размещение грузов для поверки динамометров на 1, 3, 5 и 10 тс десятью ступенями по 10 от верхнего предела измерения. Грузы 14 располагаются в два слоя по четыре ряда грузов в каждом, крайние четыре ряда имеют массу по 125 кг (вместе с поперечинами 31), внутренние четыре ряда - по 100 кг, каркасы 13 имеют массу 100 кг. В этом .случае валы 34, расположенные против крайних рядов грузов, имеют по одному поворотному упору 20 против каждого ряда грузов, а валы 19 имеют по два упора против внутренних рядов грузов верхнего слоя и по одному 15 20 25 3 О 35 40 45 50 55 60 в 65 против внутренних рядов грузов нижнего слоя.Эластичная пневматическая оболочка 16 лежит на нижней кольцевой опорной тарелке 18, установленной на раме 1 устройства, Верхняя кольцеваяопорная тарелка 17, лежащая на эластичной оболочке 16, несет на себе наружные пальцы 35 карданного подвеса 36. Кольцо 37 карданного подвеса связано с серцевиной 21 каркаса 13 посредством внутренних пальцев 38. Меж" ду собой кольцо 37 и наружные пальцы 35 контактируют по впадинам 36 кольца 37.В исходном положении эластичные оболочки 16 заполнены воздухом и подняты в верхнее положение, Соответственно в верхнем положении находятся и каркасы 13, гнездо 25 и проушины 23 находятся выше шарового упора26 нижнего захвата б, поверяемый динамометр 7 не нагружен. Для нагружения динамометра краном 10 выпускаютвоздух из оболочки 16 и каркас 13опускается. Скорость опускания определяется массой каркаса 13 и грузов14 и проходным сечением вентиля 11,регулирующего скорость опускания, Смомента контакта шарового упора 26с гнездом 25 проушины 23 на динамометр 7 начинает передаваться нагрузка от веса каркаса 13 с грузами 14,а скорость опускания каркаса 13 соответственно уменьшается, что приводитк плавной передаче нагрузки на динамометр, Колебания каркаса 13 с грузами 14 гасятся за счет демпфирования их подъемным механизмом - оболочками 16 и кольцом 37 карданного подвеса.Дальнейший выпуск воздуха из оболочки 16 приводит к отсоединению наружных пальцев 35 от кольца 37. В этотмомент скорость опускания определяется только весом верхней опорнойтарелки 17 и является минимальной,что исключает раскачивание каркаса13 при рассоединении пальцев 35 икольца 37 карданного подвеса. Придальнейшем опускании верхней опорной тарелки 17 между пальцами 35 ивпадинами 36 кольца 37 появляетсязазор, и нагрузка на динамометр 7становится равной весу каркаса 13 ивсех грузов 14, После регистрациипоказаний динамометра на данной нагрузочной ступени нагружение продолжается в таком же порядке. С опусканием каркаса 30 в его гнездо 28 входит шаровой упор 27 нижней проушины24 и нагрузка от веса каркаса и грузов также передается на динамометр.При дальнейшем нагружении поочередно открываются краны остальных секцийи динамометр нагружается ступенямидо верхнего предела измерения устройства, Разгружение динамометра производится в обратном порядке. Воздух спомощью кранов 10 подается в эластичные оболочки соответствующих секций, начиная с нижней, При этом скорость подъема определяется давлением воздуха после компрессора 9, массой каркаса 13 и грузов 14 и проходным сечением вентилей 12Наибольшая скорость подъема получается вначале, дальше, с переносом нагрузки с динамометра 7 на эластичные оболочки 16 скорость снижается и становится минимальной в момент освобождения динамометра от веса каркаса 13 с грузами 14, что обеспечивает плавное снятие нагрузки .с динамометра 7. Переключение нагрузки во всех ступенях производят поворотом валов 34 при поднятых в верхнее пбложение каркаса 13. При этом 15 поворотные упоры 20 становятся под соответствующими им углублениями поперечин 31 и при опускании каркасов эти поперечины с грузами повисают на упорах 20, а вес их не передает- Я ся на поверяемый динамометр.Конструктивные особенности образцового силоизмерительного устройства прямого нагружения, взятые вместе, упрощают все основные. узлы машины - раму, подъемные устройства, грузы и их подвеску, опорные элементы, сведя их к совокупности однотипных деталей, простых по форме и соединяемых преимущественно сваркой, без точной обработки и подгонки.,ВыполнениеЗО звеньев гирлянды в виде каркасов,состоящих из серцевины и траверс, несущих на себе грузы и соединение карка" сов в гирлянду посредством проушин с шаровыми упорами обеспечивает само- З 5 установление звеньев гирлянды вдоль силовой оси машины, чем снижает требования к точности изготовления и сборки без снижения точности измерения силы машиной. Выполнение щ подъемного механизма в виде эластичных пневматических оболочек с кольцевыми опорными тарелками и соединение тарелок с каркасами в их верх" ней части посредством карданного подвеса позволяет снизить стоимость по сравнении с гидравлическим подъемным устройством и увеличить быстродействие машины за счет саморегулирования скорости наложения грузов и Гашения возникающих при этом колебаний грузов. Установка грузов на попе речных, опирающихся на траверсы кар.;касов в двух точках выше центра тяжести грузов упрощает изготовление и градуировку устройства за счет разделения веса звеньев на одинаковые части и обеспечивает при этом стабильность положения центра тяжести грузов за счет самоустановки попере" чин с грузами относительно траверс каркаса, Выполнение опорных элементов грузов в виде поворотных упоров, установленных на вертикальных валах и контактирующих с концами поперечин, позволяет исключить из веса звеньев секций любую часть грузов и за счет этого расширить диапазон измерения машины в сторону нижнего предела измеренийФормула изобретенияОбразцовое силоизмерительное устройство, содержащее грузы, соединенные между собой, подъемный механизми опорные элементы грузов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью.повышения точности, в него введеныпроушины с шаровыми упорами, каркасы с траверсами, карданный подвес,поперечины, причем подъемный механизм выполнен в виде эластичныхпневматических оболочек с кольцевыми опорными тарелками, связанными вих верхней части через карданныйподвес, а опорные элементы грузоввыполнены в виде поворотных упоров,установленных на вертикальных валахи контактирующих с концами поперечин, при этом каркасы соединеныдруг с другом проушинами с шаровымиупорами, груды установлены на поперечинах; опирающихся на траверсы кар касов в двух точках выше центра тяжести грузов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 236085, кл. С 01 . 25/00, 06.10,522. Патент США Ф 3194050,кл. 73-141, опублик. 23,04.59.