Секція вагонних тензометричних ваг
Формула / Реферат
1. Секція вагонних тензометричних ваг, яка включає опору, вантажоприймальну платформу з двома залізничними рейками, жорстко закріпленими на її верхній поверхні у вигляді відрізка залізничної колії, встановлені між опорою і вантажоприймальною платформою датчики, кожен з яких містить чутливий елемент з визначеними осями і з верхньою і нижньою опорними поверхнями, які є частинами сфер, чиї центри лежать на вказаних осях, причому секція виконана з можливістю вбудовування у простір, створений для неї у залізничній колії, і укочування і розміщення на ній вагонного візка, яка відрізняється тим, що опорні поверхні чутливих елементів виконані увігнутими, кожен датчик додатково включає верхню і нижню чашки, у яких звернуті до чутливих елементів опорні поверхні є увігнутими, верхню і нижню кулі, встановлені між опорними поверхнями відповідних чашок і чутливих елементів, і ущільнюючі елементи, встановлені між чашками і найближчими до них кінцями чутливих елементів, причому вказані увігнуті опорні поверхні верхніх і нижніх чашок є частинами сфер, чашки виконані з можливістю нахилу відносно вказаної осі чутливого елемента, радіуси куль менші за радіуси сфер опорних поверхонь чашок і чутливих елементів, що охоплюють кулі, а секція додатково містить зв'язаний з опорою засіб взаємного утримання вантажоприймальної платформи і опори у робочому положенні.
2. Секція ваг за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково включає засіб вирівнювання навантаження на датчики.
3. Секція ваг за п. 2, яка відрізняється тим, що засіб вирівнювання навантаження на датчики включає засоби регулювання у вертикальному напрямку положення верхніх чашок датчиків відносно вантажоприймальної платформи або нижніх чашок відносно рами.
4. Секція ваг за п. 2, яка відрізняється тим, що вантажоприймальна платформа включає дві балки з рейками, зв'язані між собою двома парами жорстких на розтягання і стискання тяг, причому тяги кожної пари встановлені одна під іншою в кінцевих зонах балок, а вказаний засіб вирівнювання навантаження включає вісім пружних шарнірів, по два у кожній з вказаних чотирьох тяг у їх кінцевих зонах.
5. Секція ваг за будь-яким з пп. 2-4, яка відрізняється тим, що опора виконана у вигляді рами з прикріпленими до неї шпалами, яка виконана жорсткою на розтягування і стискання у напрямках її площини з можливістю жорсткого з'єднання з рейками основної колії ззовні вантажоприймальної платформи, спирання через вказані шпали на баласт, занижений відносно основної залізничної колії, із забезпеченням допустимого навантаження на баласт.
6. Секція ваг за будь яким з пп. 1-5, яка відрізняється тим, що вказаний засіб утримання включає принаймні три пари розпірок односторонньої дії, по одній парі для кожного ступеня свободи платформи у горизонтальній площині, кожна з яких одним кінцем жорстко зв'язана з рамою, а з іншим пружно упирається в елемент, жорстко зв'язаний з платформою.
7. Секція ваг за будь-яким з пп. 1-5, яка відрізняється тим, що засіб взаємного утримання включає чотири пари розпірок односторонньої дії, причому дві пари рознесені у напрямку рейок, а інші дві пари - у поперечному напрямку.
8. Секція ваг за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що чутливий елемент містить тензометричний вимірювальний перетворювач з двома наконечниками, що мають опуклі опорні поверхні, і дві насадки, які щільно насаджені на наконечники, спираються на їх опуклі поверхні, а вказані увігнуті зовнішні опорні поверхні чутливого елемента виконані у насадках.
9. Секція ваг за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що ввігнуті поверхні чашок і чутливих елементів, а також поверхні куль змащені мастилом.
Текст
Реферат: Назва винаходу: Секція залізничних тензометричних ваг. Галузь винаходу: вимірювальна техніка. Суть винаходу: заявляється секція вагонних тензометричних ваг, яка включає опору, вантажоприймальну платформу з двома залізничними рейками, жорстко закріпленими на її верхній поверхні у вигляді відрізка залізничної колії, встановлені між опорою і вантажоприймальною платформою датчики, кожен з яких містить чутливий елемент з визначеними осями і з верхньою і нижньою опорними поверхнями, які є частинами сфер, чиї центри лежать на вказаних осях. Секція виконана з можливістю вбудовування у простір, створений для неї у залізничній колії, і укочування і розміщення на ній вагонного візка, в якій проведені такі вдосконалення: опорні поверхні чутливих елементів виконані увігнутими. Кожен датчик додатково включає верхню і нижню чашки, у яких звернуті до чутливих елементів опорні поверхні є увігнутими, верхню і нижню кулі, встановлені між опорними поверхнями відповідних чашок і чутливих елементів, і ущільнюючі елементи, встановлені між чашками і найближчими до них кінцями чутливих елементів. Увігнуті опорні поверхні верхніх і нижніх чашок є частинами сфер. Чашки виконані з можливістю нахилу відносно вказаної осі чутливого елемента. Радіуси куль менші за радіуси сфер опорних поверхонь чашок і чутливих елементів, що охоплюють кулі. Секція додатково містить зв'язаний з опорою засіб взаємного утримання вантажоприймальної платформи і опори у робочому положенні. Технічний результат: підвищення точності вимірювань секції вагонних ваг. UA 106240 C2 (12) UA 106240 C2 UA 106240 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід, що заявляється, стосується вимірювальної техніки, зокрема, систем зважування залізничних вагонів, а саме, секцій вагонних тензометричних ваг. Звичайно послідовне статичне зважування візків залізничних вагонів не проводять. Тому, з урахуванням довжини сучасних вагонів, для одночасного статичного зважування використовують декілька послідовно встановлених секцій вагонних ваг, кожна з яких виконана з можливістю розміщення на ній вагонного візка. У відомих секціях вагонних ваг широко застосовуються компресійні тензометричні датчики навантаження, які встановлюються між жорсткою вантажоприймальною платформою і нерухомою опорою і які створюють сигнал, залежний від ваги вантажу, що на ній розміщений, і вимірюваний спеціальним блоком управління і вимірювання. Для системи датчиків встановлюють нуль сигналу у відсутності вантажу на платформі, і систему калібрують за допомогою вантажів відомої маси (ваги). Вказані тензометричні датчики звичайно виконані з двома опуклими сферичними опорними поверхнями, причому центри цих сфер лежать на визначеній осі (надалі - вісь тензодатчика), а сума їх радіусів більше висоти датчика, що робить їх поведінку під навантаженням між двома горизонтальними поверхнями схожою на поведінку дитячої іграшки «ванька-встанька», тобто вони є такими, що самі встановлюються. Ці датчики характеризуються тим, що навантаження повинно прикладатися у визначених зонах навколо точок перетину осі тензодатчика з опорними поверхнями. При прикладанні навантаження у точках ззовні цих зон похибка вимірювання значно зростає зі зростанням їх відстані до вказаної точки перетину. Прототипом винаходу, що заявляється, вибрані вагонні тензометричні ваги для зважування в русі і в статиці з використанням датчиків, що самі встановлюються, за патентом РФ №98807 на корисну модель, опублікованим 27.10.2010 р. Ваги за цим патентом містять набір секцій, кожна з яких включає вантажоприймальну платформу, встановлену на вказаних двоопорних тензодатчиках, що самі встановлюються, які закріплені на жорсткій опорі і забезпечують точкову передачу зусилля і рухомий зв'язок між вантажоприймальною платформою і опорою. Власна вага масивної жорсткої вантажоприймальної платформи, а особливо, вага платформи з вантажем, обумовлюють її вигин, що призводить до зміни точки прикладання зусилля на тензодатчики і виникненню зусилля вигину самого датчика. При недостатній жорсткості вантажоприймальної платформи точки прикладання зусилля можуть вийти за визначені зони, і, відповідно, це призводить до зниження точності вимірювань. В основу технічного рішення, що заявляється, поставлена задача підвищення точності вимірювань секції вагонних тензометричних ваг при наявних в процесі зважування деформаціях вантажопримальної платформи і зменшення їх матеріалоємності. Поставлена задача вирішується тим, що у відомій секції вагонних тензометричних ваг, яка включає опору, вантажоприймальну платформу з двома залізничними рейками, жорстко закріпленими на її верхній поверхні у вигляді відрізка залізничної колії, встановлені між опорою і вантажоприймальною платформою датчики, кожен з яких містить чутливий елемент з визначеними осями і з верхньою і нижньою опорними поверхнями, які є частинами сфер, чиї центри лежать на вказаних осях, причому секція виконана з можливістю вбудовування її у ділянку, створену для неї у залізничній колії, і укочування і розміщення на ній вагонного візка, проведені такі вдосконалення: - опорні поверхні чутливих елементів датчиків виконані увігнутими; - кожен датчик додатково включає: - верхню і нижню чашки, у яких звернуті до чутливих елементів опорні поверхні є увігнутими, - верхню і нижню кулі, встановлені між опорними поверхнями відповідних чашок і чутливих елементів, і - ущільнюючі елементи, встановлені між чашками і найближчими до них кінцями чутливих елементів, - причому вказані увігнуті опорні поверхні верхніх і нижніх чашок є частинами сфер; - чашки виконані з можливістю нахилу відносно вказаної осі чутливого елемента; - радіуси куль менші за радіуси сфер опорних поверхонь чашок і чутливих елементів, що охоплюють кулі; - секція додатково містить зв'язаний з опорою засіб утримання вантажоприймальної платформи у робочому положенні. Досягнення технічного результату забезпечується тим, що при стисканні чашками через кулі чутливого елемента, при фіксованому взаємному положенні чашок, кулі будуть намагатися зайняти положення з найменшою відстанню одна від одної, що відповідає положенню центрів куль на осі тензодатчика і, відповідно, прикладанню зусилля на чутливий елемент у точках, що 1 UA 106240 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 лежать на його осі. Причому ця ситуація не залежить від кута нахилу чашок до осі чутливого елемента. Безумовно, поверненню куль на вісь чутливого елемента заважає опір коченню і, можливо, тертя між кулями і ввігнутими поверхнями наконечників і чашок, яке призводить до того, що центр кулі може знаходитися не точно на заздалегідь визначеній осі, але вибором матеріалів і якістю обробки поверхонь, що взаємодіють, можна досягти, щоб відхилення лінії прикладання сили від вказаної осі було не більше нормованого значення. Цьому може сприяти, наприклад, змінне навантаження, перехідні процеси, тощо. Оскільки вказані датчики не мають стійкого положення рівноваги, їх, а точніше вантажоприймальну платформу необхідно утримувати у робочому положенні, так щоб вісь датчиків знаходилася у вертикальному положенні. Для цього секція ваг оснащена засобом взаємного утримання вантажоприймальної платформи і опори у положенні, яке відповідає вказаному положенню датчиків. В залежності від конструкції секції ваг, датчики можуть бути прикріплені верхніми чашками до вантажоприймальної платформи та/або нижніми чашками до опори, або можуть встановлюватися без додаткового кріплення між опорними майданчиками вантажоприймальною платформи і опори, які, наприклад, можуть бути утоплені відносно навколишніх поверхонь платформи та/або опори. Наступним вдосконаленням пристрою згідно з винаходом є оснащення секції ваг засобом вирівнювання навантаження на датчики, який може бути необхідним у разі можливого просідання опори у зонах розташування датчиків або можливої залишкової деформації вантажоприймальної платформи. Це вдосконалення забезпечує стабільність навантаження на датчики і, відповідно, стабільність зниженої похибки вимірювання. У конкретному варіанті втілення пристрою згідно з винаходом засіб вирівнювання навантаження на датчики включає засоби регулювання у вертикальному напрямку положення верхніх чашок датчиків відносно вантажоприймальної платформи або нижніх чашок відносно опори. Це забезпечує просте регулювання навантаження на датчики, наприклад, за допомогою гвинтів. У альтернативному конкретному варіанті втілення пристрою згідно з винаходом вантажоприймальна платформа включає дві балки з рейками, зв'язані між собою двома парами жорстких на розтягання і стискання тяг, причому тяги кожної пари встановлені одна під іншою в кінцевих зонах балок, а вказаний засіб вирівнювання навантаження включає вісім пружних шарнірів, по два у кожній з вказаних чотирьох тяг у їх кінцевих зонах. Це дозволяє знизити жорсткість вантажоприймальної платформи у поперечному напрямку та автоматично забезпечити прилягання платформи до датчиків у разі просідання опори під ними у вертикальнійплощині, забезпечуючи рівномірне навантаження на розташовані під нею датчики. У конкретному варіанті втілення секції ваг згідно з винаходом із засобом вирівнювання навантаження на датчики опора виконана у вигляді рами з прикріпленими до неї шпалами, яка виконана жорсткою на розтягування і стискання у напрямках її площини з можливістю жорсткого з'єднання з рейками основної колії ззовні вантажоприймальної платформи, спирання через вказані шпали на баласт, занижений відносно основного залізничної колії, із забезпеченням допустимого навантаження на баласт. Таке рішення цілком забезпечене використовуваними датчиками, оскільки при просіданні рами в зонах розташування датчиків останні нахиляються відносно площин опорних майданчиків вантажоприймальної платформи та/або опори, але шляхом регулювання рівномірності навантаження на датчики можна досягти такої ж точності вимірювань, що й до просідання. Отже, при цьому відпадає необхідність будування не тільки занадто жорсткої вантажоприймальної платформи, що реалізовано в описаному вище варіанті втілення вантажоприймальної платформи у вигляді двох зчеплених балок, а й масивного, наприклад, бетонного фундаменту. Це веде до створення так званих «безфундаментних ваг», які зараз широко обговорюються у середовищі спеціалістів з вагонних і автомобільних ваг. У будь-якому з описаних вище варіантів втілення пристрою згідно з винаходом засіб утримання може включати принаймні три пари розпірок односторонньої дії, по одній парі для кожного ступеня свободи платформи у горизонтальній площині, кожна з яких одним кінцем жорстко зв'язана з рамою, а з іншим пружно упирається в елемент, жорстко зв'язаний з платформою. Це дозволяє утримувати платформу у робочому положенні шляхом її фіксації відносно трьох ступенів свободи платформи у горизонтальному напрямку, що спрощує конструкцію пристрою і забезпечує досягнення технічного результату щодо підвищення точності вимірювань. 2 UA 106240 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 У найбільш технологічному варіанті втілення вказаного засобу утримання платформи, він включає чотири пари розпірок односторонньої дії, причому дві пари рознесені у напрямку рейок, а інші дві пари - у поперечному напрямку. У ще одному конкретному варіанті втілення секції ваг за винаходом чутливий елемент містить тензометричний вимірювальний перетворювач з двома наконечниками, що мають опуклі опорні поверхні, і дві насадки, які щільно насаджені на наконечники, спираються на їх опуклі поверхні, а вказані увігнуті зовнішні опорні поверхні чутливого елемента виконані у насадках. Це дозволяє створити датчик, аналогічний описаному вище, з використанням відомих наявних на ринку компресійних тензометричних датчиків навантаження, що самі встановлюються, з опуклими поверхнями наконечників, з виготовленням відповідних насадок на них. І, нарешті, ввігнуті поверхні чашок і чутливих елементів, а також поверхні куль можуть бути змащені мастилом, що захищає вузли датчика від корозії та забруднюючих речовин. Нижче винахід, що заявляється детально описується на прикладах з посиланням на креслення фіг. 1-5, причому: - на фіг. 1 схематично представлений вигляд збоку на простий варіант здійснення секції вагонних тензометричних ваг згідно з винаходом; - на фіг. 2 представлений вигляд спереду на компресійний тензометричний датчик навантаження, який використовується у секції ваг згідно з винаходом; - на фіг. 3 схематично представлений вигляд збоку на кращий варіант здійснення винаходу; - на фіг. 4 представлений ескіз вигляду спереду на найкращий варіант основної частини конструкції ваг згідно з винаходом; - на фіг. 5 представлений ескіз вигляду збоку на варіант основної частини конструкції ваг згідно з фіг. 4. На фіг. 1 схематично представлений вигляд збоку на найбільш простий для розуміння варіант здійснення секції вагонних тензометричних ваг згідно з винаходом, яка включає опору 1 у вигляді масивного фундаменту, спеціально збудованого між двома під'їзними коліями, вантажоприймальну платформу 2 з двома залізничними рейками 3 у вигляді відрізка залізничної колії, жорстко закріпленими на її верхній поверхні фіксаторами 4, встановлені між опорою 1 і вантажоприймальною платформою 2 чотири датчики 5 (на фіг. 1 показані передні два датчики 5). Секція ваг збудована так, що її рейки знаходяться на рівні рейок під'їзних колій. Вагон, що зважується, може бути вкочений своїм візком на секцію ваг і розміщений на ній. Секція ваг також містить зв'язаний з опорою засіб утримання вантажоприймальної платформи у робочому положенні, який виконаний у вигляді чотирьох пар розпірок односторонньої дії, причому дві пари подовжніх розпірок 6 рознесені у напрямку рейок, а інші дві пари поперечних розпірок 7 (фіг. 4), аналогічних подовжнім розпіркам 6, - у поперечному напрямку. Подовжні розпірки 6 встановлені через пружний елемент 8 між першими 9 і другими 10 елементами, які жорстко зв'язані, відповідно, з платформою 2 і опорою 1. Поперечні розпірки 7 встановлені через такий саме пружний елемент 8 між четвертими 11 (ближніми для спостерігача на фіг. 1) і третіми 12 (дальніми на фіг. 1) елементами, які жорстко зв'язані, відповідно, з вантажоприймальною платформою 2 і опорою 1. На фіг. 2 представлений вигляд спереду на датчик 5, який використовується у секції ваг згідно з винаходом і який являє собою компресійний тензометричний датчик навантаження. Вказаний датчик включає подовжений чутливий елемент 13 з верхнім 14 і нижнім 15 наконечниками, відповідні ввігнуті зовнішні опорні поверхні 16, 17 яких є частинами, відповідно, сфер з радіусами R1 і R2. Центри вказаних сфер лежать на осі чутливого елемента 13, показаній вертикальною штрихпунктирною лінією. Крім того, датчик містить верхню 18 і нижню 19 кулі, верхню 20 і нижню 21 чашки з увігнутими поверхнями 22 і 23, відповідно, які є частинами сфер з радіусами R3 і R4, і верхній 24 і нижній 25 ущільнюючі елементи у вигляді еластичних торів. Кулі 18 і 19 встановлені між увігнутими поверхнями 16, 17 наконечників 14, 15 чутливого елемента 13 і чашок 20, 21, а ущільнюючі елементи 24 і 25 встановлені, відповідно, між чашками 20, 21 і наконечниками 14, 15 чутливого елемента 13. Як видно з фіг. 2, чашки 20, 21 виконані з можливістю нахилу відносно осі чутливого елемента 13, а радіуси R1 і R2 ввігнутих поверхонь наконечників 14, 15 і відповідних їм чашок 20, 21 (R3 і R4) більше радіусів R вставлених між ними куль 18, 19. У цьому варіанті здійснення секції ваг згідно з винаходом досягнення технічного результату підвищення точності вимірювання ваги - досягається за рахунок забезпечення прикладання сили до чутливих елементів датчиків 5 уздовж їх осей при прогинанні вантажоприймальної платформи 2 і непаралельності опорних майданчиків опори 1 (фундаменту) і вантажоприймальної платформи 2, над і під якими, відповідно, розташовані датчики 5. При 3 UA 106240 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 цьому вимоги до жорсткості конструкції вантажоприймальної платформи 2 можуть бути послаблені, завдяки чому може бути зменшена матеріаломісткість секції в цілому. У цьому варіанті може виникнути необхідність вирівнювання навантаження на датчики 5. Таке вирівнювання може бути здійснене спеціальним засобом регулювання вказаних опорних майданчиків за висотою, наприклад, гвинтом 26, при спостеріганні за навантаженням на кожен датчик 5. На фіг. 3 схематично представлений вигляд збоку на кращий варіант здійснення винаходу, що заявляється, у якому вантажоприймальна платформа 2 виконана аналогічно варіанту на фіг. 1, а опора 1 виконана у вигляді жорсткої на розтягування і стискання у напрямках її площини рами, до подовжніх сторін якої прикріплені шпали 27. Рама виконана з можливістю жорсткого з'єднання з рейками основної колії ззовні вантажоприймальної платформи. Для цього передбачені підвищення 28 на рамі 1 і стандартні засоби 29 кріплення рейок. Рама 1 спирається через вказані шпали 27 на баласт, занижений відносно основної залізничної колії (під'їзних колій), причому шпали 27 заглиблені у баласт згідно з вимогами до будівництва залізничної колії, а рама 1 виконана жорсткою на вигин і розподіляє навантаження від датчиків 5 так, щоб навантаження на баласт було не більше допустимого. У цьому варіанті виконання секції ваг за винаходом, що заявляється, внаслідок можливого просідання ґрунту з баластом в зоні датчиків, навантаження на різні датчики може ставати суттєво різними. Отже засоби вирівнювання навантаження на датчики у цьому разі є необхідною умовою функціонування винаходу. Особливо важливою перевагою цього варіанта виконання винаходу, що заявляється, є те, що зникає необхідність будівництва масивного стаціонарного фундаменту, що суттєво знижує матеріаломісткість конструкції і скорочує час та загальну вартість будівництва ваг. Цей варіант виконання винаходу повністю відповідає поняттю «безфундаментні ваги», згаданому вище. На фіг. 4, 5 представлені ескізи виглядів, відповідно, спереду і збоку на найкращий варіант основної частини конструкції ваг згідно з винаходом перед встановленням рейок 3 і шпал 27. Ваги з такою конструкцією не тільки не потребують масивного стаціонарного фундаменту, але й суттєво знижують вимоги до жорсткості вантажоприймальної платформи як у подовжньому, так і у поперечному напрямку. Конструкція включає жорстку у описаному вище необхідному ступені раму 1, вантажоприймальну платформу 2 і чотири датчики 5. Вантажоприймальна платформа виконана у вигляді двох балок 30, кожна з яких включає два відрізка швелера 31, жорстко з'єднаних перегородкою 32. Між балками 30 розташовані дві пари жорстких на розтягання і стискання тяг 33, причому тяги 33 кожної пари встановлені одна під іншою в кінцевих зонах балок 30. Балки 30 з'єднані з тягами 33 гнучкими пластинами 34, які в зонах між балками і тягами створюють пружні шарніри 35. Вказані пружні шарніри 35 уможливлюють рухливість платформи на кручення та створюють автоматичний засіб вирівнювання навантаження на датчики. Засіб утримання платформи 2 у робочому положенні виконаний у вигляді двох пар рознесених у подовжньому напрямку подовжніх розпірок 6 односторонньої дії, які зафіксовані з можливістю регулювання довжини на елементах 10, жорстко зв'язаних з рамою 1, і утримують у подовжньому напрямку через пружний елемент 8 та елемент 9 вантажоприймальну платформу 2. Аналогічним чином дві пари поперечних розпірок 7, встановлені між елементами 11 на балках 30 і елементами 12, утримують платформу у поперечному напрямку. До кожного датчика 5 підключений електричний кабель 36, який з'єднує датчик 5 з блоком управління і вимірювання (не показаний). Секція ваг за винаходом працює таким чином. Спочатку навантаження на датчики 5 за відсутністю вантажу, що вимірюється, приймають за нуль. І після цього вкочують вагонний візок, силу ваги якого треба виміряти, і перетворюють вихідні сигнали датчиків через функцію перетворення у вагу візка. При цьому вантажоприймальна платформа навіть за відсутності вантажу, що зважується, прогинається, так що верхня чашка 20 датчика, можливо, разом з кулею 18, повертається навколо осі кулі 18. Але навіть, якщо центр кулі 18 відхилився від осі чутливого елемента 13, за рахунок сил скочування та зштовхування, які виникають при такому відхиленні, куля 18 намагається повернутися центром на вісь. При розміщенні вантажу, що зважується, на вантажоприймальній платформі 2, кут нахилу верхньої чашки 20 збільшуються, але при відхиленні центра кулі 18 від осі знову виникають сили скочування і стягування, які повертають кулю на місце, тобто вісь датчика повертається на вісь дії вимірюваної сили. Крім того, при прогинанні вантажоприймальної платформи 2 за рахунок зменшення відстані між сусідніми датчиками 5 вісь кожного датчика 5 відхиляється від вертикалі, тобто нижній 4 UA 106240 C2 5 10 15 20 25 наконечник 15, можливо, разом з кулею 19, повертається навколо центра кулі 19. При цьому ситуація аналогічна тій, що описана вище, а саме, навіть при відхиленні центра кулі 19 від осі, сили скочування і зштовхування будуть намагатися повернути центр кулі 19 на вісь. Були виготовлені дві встановлені з проміжком секції ваг згідно з винаходом з вантажоприймальною платформою довжиною 4830 мм, рамою довжиною 6150 мм і товщиною 20 мм, чотирма датчиками описаного вище типу і чотирма парами розпірок односторонньої дії. Вантажоприймальна платформа була виконана з двох балок і тяг з пружними шарнірами між ними згідно з фіг. 4, 5. Як датчики використовувалися пристрої типу RC-3 фірми «Flintec», Німеччина, з наконечниками, які мають опуклі опорні поверхні і на які були насаджені насадки з увігнутими зовнішніми опорними поверхнями. Були виготовлені верхні і нижні чашки, і між ними і наконечниками вставлені кулі і ущільнюючі елементи. Основна похибка вимірювань ваги до 30000 кг складала менше 20 кг на кожній секції. При піднятті одного з кутів конструкції на 60 мм, що еквівалентно просіданню найближчого до нього кута, похибка вимірювань не збільшувалася. Таким чином, створена секція вагонних тензометричних ваг, у якій завдяки використанню нових або вдосконалених відомих компресійних тензометричних датчиків навантаження, у яких сила стиснення чутливого тензометричного елемента прикладається практично у точках, що лежать на його осі, незалежно, у необхідних межах, від кута нахилу конструкції, яка передає навантаження на датчик, і кута нахилу самого датчика відносно вертикальної осі, тобто датчиків зі зниженою чутливістю до вказаних нахилів, похибка вимірювання ваги вантажу може бути знижена практично до інструментальної похибки самих датчиків і можуть бути суттєво знижені вимоги до жорсткості конструкції вантажоприймальної платформи, внаслідок чого зменшується її матеріаломісткість. Подальші вдосконалення створеної секції ваг згідно з винаходом, за рахунок відсутності необхідності у масивному фундаменті дозволяють суттєво знизити матеріаломісткість всієї конструкції секції ваг при забезпеченні вказаної підвищеної точності вимірювань. Обслуговування і утримання колії в зоні ваг виконуються такими самими способами і засобами, як і на решті колій ззовні ваг, причому вимоги до якості колії в зоні ваг навіть трохи нижче. 30 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 50 55 60 1. Секція вагонних тензометричних ваг, яка включає опору, вантажоприймальну платформу з двома залізничними рейками, жорстко закріпленими на її верхній поверхні у вигляді відрізка залізничної колії, встановлені між опорою і вантажоприймальною платформою датчики, кожен з яких містить чутливий елемент з визначеними осями і з верхньою і нижньою опорними поверхнями, які є частинами сфер, чиї центри лежать на вказаних осях, причому секція виконана з можливістю вбудовування у простір, створений для неї у залізничній колії, і укочування і розміщення на ній вагонного візка, яка відрізняється тим, що опорні поверхні чутливих елементів виконані увігнутими, кожен датчик додатково включає верхню і нижню чашки, у яких звернуті до чутливих елементів опорні поверхні є увігнутими, верхню і нижню кулі, встановлені між опорними поверхнями відповідних чашок і чутливих елементів, і ущільнюючі елементи, встановлені між чашками і найближчими до них кінцями чутливих елементів, причому вказані увігнуті опорні поверхні верхніх і нижніх чашок є частинами сфер, чашки виконані з можливістю нахилу відносно вказаної осі чутливого елемента, радіуси куль менші за радіуси сфер опорних поверхонь чашок і чутливих елементів, що охоплюють кулі, а секція додатково містить зв'язаний з опорою засіб взаємного утримання вантажоприймальної платформи і опори у робочому положенні. 2. Секція ваг за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково включає засіб вирівнювання навантаження на датчики. 3. Секція ваг за п. 2, яка відрізняється тим, що засіб вирівнювання навантаження на датчики включає засоби регулювання у вертикальному напрямку положення верхніх чашок датчиків відносно вантажоприймальної платформи або нижніх чашок відносно рами. 4. Секція ваг за п. 2, яка відрізняється тим, що вантажоприймальна платформа включає дві балки з рейками, зв'язані між собою двома парами жорстких на розтягання і стискання тяг, причому тяги кожної пари встановлені одна під іншою в кінцевих зонах балок, а вказаний засіб вирівнювання навантаження включає вісім пружних шарнірів, по два у кожній з вказаних чотирьох тяг у їх кінцевих зонах. 5. Секція ваг за будь-яким з пп. 2-4, яка відрізняється тим, що опора виконана у вигляді рами з прикріпленими до неї шпалами, яка виконана жорсткою на розтягування і стискання у 5 UA 106240 C2 5 10 15 напрямках її площини з можливістю жорсткого з'єднання з рейками основної колії ззовні вантажоприймальної платформи, спирання через вказані шпали на баласт, занижений відносно основної залізничної колії, із забезпеченням допустимого навантаження на баласт. 6. Секція ваг за будь яким з пп. 1-5, яка відрізняється тим, що вказаний засіб утримання включає принаймні три пари розпірок односторонньої дії, по одній парі для кожного ступеня свободи платформи у горизонтальній площині, кожна з яких одним кінцем жорстко зв'язана з рамою, а з іншим пружно упирається в елемент, жорстко зв'язаний з платформою. 7. Секція ваг за будь-яким з пп. 1-5, яка відрізняється тим, що засіб взаємного утримання включає чотири пари розпірок односторонньої дії, причому дві пари рознесені у напрямку рейок, а інші дві пари - у поперечному напрямку. 8. Секція ваг за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що чутливий елемент містить тензометричний вимірювальний перетворювач з двома наконечниками, що мають опуклі опорні поверхні, і дві насадки, які щільно насаджені на наконечники, спираються на їх опуклі поверхні, а вказані увігнуті зовнішні опорні поверхні чутливого елемента виконані у насадках. 9. Секція ваг за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що ввігнуті поверхні чашок і чутливих елементів, а також поверхні куль змащені мастилом. 6 UA 106240 C2 7 UA 106240 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: G01N 3/00, G01L 1/00, G01G 19/04
Мітки: вагонних, ваг, тензометричних, секція
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/10-106240-sekciya-vagonnikh-tenzometrichnikh-vag.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Секція вагонних тензометричних ваг</a>
Попередній патент: Система для діагностики аномалій рослини
Наступний патент: Пристрій для об’ємного формування паковань харчових продуктів
Випадковий патент: Спосіб видалення вуглеводородного конденсату з газової свердловини