Вантажоприймальний пристрій вагів

Изобретение относится к области приборостроения. Известно грузоприемное устройство весов, содержащее платформу, четыре консольных датчика силы, жестко соединенных своими гранями с платформой и соединенные через силовводящие выступы с фундаментом [Европейский патент N 0423440 A1, кл. G 01 G, 19.03, 25.07.90]. Недостатком этого устройства является свободная опора платформы на датчики без закрепления в вертикальном направлении что при наезде и съезде автотранспорта или, при резком снятии груза, приводит к "подпрыгиванию" платформы вследствие освобождения запасенной в платформе энергии упругой деформации. "Подпрыгивания" меняют условия ввода силы в датчик, что резко снижает точность. Наиболее близким к изобретению по совокупности признаков является грузоприемное устройство весов, содержащее платформу, четыре консольных датчика силы, жестко соединенных своими опорными частями с жесткими вертикальными гранями платформы и соединенные своими деформируемыми частями через силовводящие стержни с плоскими горизонтальными частями фундамента, силовводящие стержни размещены в глухих цилиндрических углублениях с плоским дном, выполненных в деформируемых частях консольных датчиков [Патент США №4554987, кл. G 01 G 19/02 1983]. Недостатком этого устройства является, как и в предыдущем случае, возможность "подпрыгивания" платформы при резкой разгрузке, например, при съезде с платформы автомобиля, а также практически нулевая жесткость платформы в горизонтальном направлении из-за, выполнения силовводящих стержней со сферическими концами. Это требует введения специальных упоров для исключения раскачивания платформы при наезде и съезде, например, автотранспорта, или при боковом затаскивании груза волоком (если груз на платформу подается транспортером). Эти недостатки ухудшают эксплуатационные качества весов и снижают точность взвешивания. Изобретение направлено на устранение указанных недостатков известных устройств, т, е. на повышение точности при динамической нагрузке и разгрузке путем исключения возможности вертикального "подпрыгивания" платформы. Поставленная задача достигается тем, что в гр узоприемном устройстве весов, содержащем платформу, связанную с центрирующими ее четырьмя консольными датчиками силы, каждый из которых содержит силовой передающий элемент, размещенный в цилиндрическом углублении деформируемой части консольного датчика силы, и ограничители горизонтальных перемещений платформы, согласно изобретению, силовой передающий элемент выполнен в виде стержня с опорным фланцем и размещен в отверстии, выполненном в деформируемой части консольного датчика силы, соосно цилиндрическому углублению, а в цилиндрическом углублении между его дном и фланцем стержня расположен двухстепенной шарнир, при этом стержень закреплен на деформируемой части датчика силы прижимным узлом, а между этим узлом и деформируемой частью датчика имеется одностепенной шарнир. Дополнительно поставленная задача достигается тем, что двухстепенной шарнир выполнен в виде кольца из эластичного материала. Дополнительно поставленная задача достигается тем, что двухстепенной шарнир имеет уплотнительные манжеты, охватывающие его с двух сторон. Дополнительно поставленная задача достигается тем, что ограничители горизонтальных перемещений платформы выполнены в виде стержней, параллельных платформе, при этом один конец стержня жестко закреплен на платформе. Дополнительно поставленная задача достигается тем, что одностепенной шарнир имеет П-образную форму и охватывает деформируемую часть датчика, при этом с внутренней стороны шарнира на горизонтальной части симметрично отверстию выполнены выступы, связанные с поверхностью датчика. На фиг. 1 изображен общий вид грузоприемного устройства весов, вид сбоку (с частичным удалением боковины фундамента); на фиг. 2 - грузоприемное устройство весов, вид сверху (без фундамента); на фиг. 3 деформируемая часть консольного датчика силы в разрезе, вид сбоку; на фиг. 4 - деформируемая часть консольного датчика силы, вид спереди, с частичным разрезом одностепенного шарнира. Грузоприемное устройство весов содержит платформу 1, четыре консольных датчика 2 силы, жестко соединенных своими опорными частями 3 с жесткими вертикальными гранями 4 платформы 1, и соединенные своими деформируемыми частями 5 через силовводящие стержни 6 плоскими горизонтальными частями 4. На деформируемых частях 5 консольных датчиков 2 силы размещены преобразователи деформации в электрический сигнал, например, тензорезисторы (на чертеже не показаны). Силовводящие стержни 6 размещены в глухи х цилиндрических углублениях 9 с плоским дном, выполненных в деформируемых частях 5 консольных датчиков 2 силы. Двухстепенные шарниры 10 размещены в глухих цилиндрических углублениях 9. Одностепенные шарниры 11 и прижимные узлы 12 размещены на деформируемых частях 5 каждого консольного датчика 2 силы. В днище каждого глухого цилиндрического углубления 9 выполнено соосно ему сквозное отверстие 13. Силовводящие стержни 6 снабжены опорными фланцами 14 и имеют высоту, большую суммы высот деформируемой части 5 и двухстепенного шарнира 10, так, чтобы на выступающие части хватило места для размещения прижимного узла 12. Двухстепенной шарнир 10 может быть выполнен в виде притертой пары сфера-сфера, не притертой пары сфера-сфера с разными радиусами кривизны соприкасающихся сфер, в виде упругого шарнира и т. п. Согласно изобретению, двухстепенной шарнир 10 может быть также выполнен в виде кольца из эластичного материала. Для предотвращения выпирания эластичного материала в зазоры служат выполненные из листового материала уплотнительные манжеты 15, размещенные по разные стороны от двухстепенного шарнира 10. Для исключения горизонтальных перемещений платформы 1 могут быть введены ограничители 16 горизонтальных перемещений, которые могут быть выполнены в виде горизонтально расположенных стержней, оси которых параллельны верхней горизонтальной грани платформы 1, при этом один из концов каждого стержня жестко закреплен на платформе 1. На пластинах одностепенных шарниров 11 могут быть выполнены выступы 17, расположенные по разные стороны от отверстия в пластине одностепенного шарнира 11. Выступы 17, задающие ось вращения одностепенного шарнира 11, опираются на поверхность деформируемой части 5 консольного датчика 2 силы и взаимодействует с ней после прижатия посредством прижимного узла 12. Для предотвращения поворота одностепенного шарнира 11 и фиксации оси его вращения в направлении, перпендикулярном продольной оси деформируемой части 5 консольного датчика 2 силы, одностепенной шарнир 11 может быть выполнен П-образной формы с отогнутыми боковинами 18, охватывающими боковые поверхности деформируемой части 5. Сигналы с датчиков 2 силы передаются по кабелю (на чертеже не показан) во вторичную электронную аппаратуру (на чертеже не показана). Вторичная электронная аппаратура обрабатывает сигналы датчиков 2 силы по заданным программам для получения информации о суммарной нагрузке на платформу, о неравномерности загрузки и т. п. в зависимости от решаемых задач. Устройство работает следующим образом. При наезде на платформу колес или при размещении на ней груза возникает вертикальная сила Р, которая передается на консольные датчики 2 силы. Преобразователи деформации в электрический сигнал (на чертеже не показаны) преобразуют деформацию деформируемой части 5 в электрический сигнал, поступающий на вторичную электронную аппаратуру (на чертеже не показана). Деформируемая часть 5 каждого консольного датчика 2 силы опирается на плоские горизонтальные части 7 через двухстепенной шарнир 10, который обеспечивает свободное вращение сопряженных с ним деталей - деформируемой части 5 и силовводящего стержня 6 относительно друг др уга вокруг двух взаимно перпендикулярных горизонтальных осей. Поэтому неизбежно возникающий при воздействии измеряемой силы Р отгиб конца деформируемой части 5, необходимый для нормальной работы датчика 2 силы, происходит нестесненно, т. е. беспрепятственно, и точность измерений, обеспечиваемая датчиками 2 силы, не уменьшается т. к. датчикам сохранены оптимальные условия нагрузки и деформации. Кроме того, в случае выполнения двухстепенного шарнира 10 из эластичного материала, эпюра напряжений на контактах между двухстепенным шарниром 11 со смежными деталями выравнивается, что обеспечивает дополнительное улучшение центрирования силы, приходящейся на каждый датчик относительно нормальной линии действия, совпадающей с осью каждого углубления 9 и отверстия 13. Это также повышает точность, поскольку нормализует условия ввода измеряемой силы в каждый из консольных датчиков 2 силы. От "подпрыгивания" вверх при динамической нагрузке и разгрузке платформу 1 вместе с консольными датчиками 2 силы предохраняют прижимные узлы 12, которые могут быть выполнены, в виде стандартной гайки, навернутой на резьбовой конец силовводящего стержня 6 с контровкой. Для того, чтобы прижимной узел 12 не ухудшал точность измерения, он не должен мешать изгибу деформируемой части 5. Для этого между прижимным узлом 12 и поверхностью деформируемой части 5 введен одно-степенной шарнир 11, ось вращения которого перпендикулярна продольной оси деформируемой части 5. В этом случае обеспечен нестесненный поворот прижимного узла 12 относительно деформируемой части 5 с одновременным сохранением прижима, исключающего "подпрыгивание" платформы. Таким образом, прижимной узел 12 в совокупности с одностепенным шарниром не мешает деформации консольного датчика 2 силы, что способствует повышению точности. Формы выполнения одностепенного шарнира многочисленны, в данном случае упругий шарнир 11 может быть выполнен в виде П-образной пластины с отогнутыми боковинами 18, которые охватывают деформируемую часть 5, а на самой пластине выполнены выступы 17, обеспечивающие точечный контакт, и, следовательно, возможность поворота вокруг оси, соединяющей эти выступы. Этот поворот - единственная степень свободы одностепенного шарнира 11, обеспечивающая выполнение им своей функции - дать возможность нестесненного изгиба деформируемой части 5, несмотря на плотный зажим в прижимном узле 12. При установке платформы 1 и зажиме прижимных узлов 12 опорные фланцы 14 могут перемещаться в горизонтальном направлении по плоским горизонтальным частям 7. Когда сборка и регулировка по высоте и уровню платформы 1 закончена, опорные фланцы 14 фиксируют от горизонтальных перемещений, сваркой по закладным деталям (на чертеже не показаны). В ряде случаев опорные фланцы 7, силовводящие стержни 6 в совокупности с консольными датчиками 2 силы сами по себе достаточно защищают платформу 1 от сдви га в бок при надвигании груза сбоку. Однако, при использовании изобретения в тяжелых автовеса х при торможении автомобиля поперечные усилия могут достигать десятков тонн. Для усиления защиты от сдвига этими силами могут быть введены дополнительные ограничители 16 горизонтальных перемещений платформы 1, выполненные в виде горизонтальных стержней. Изобретение позволяет повысить точность взвешивания в условиях динамического приложения и снятия нагрузки на платформу 1, так как полностью исключены "подпрыгивания" платформы 1, а условия ввода силы в каждый из консольных датчиков 2 силы обеспечивают неестественную деформацию их де формируемых частей 5, что позволяет реализовать максимально возможную точность датчиков. .