КРАНОВЫЕ ВЕСЫ

Полезная модель относится к весоизмерительной технике и может быть использована для измерения веса грузов, перемещаемых кранами, тельферами и другими подъемными устройствами, размещенными предпочтительно на открытых пространствах в зонах повышенного солнечного освещения.
Известны крановые весы беспроводные ВКЕ-21, содержащие корпус сложной формы с различными переходами, выполненный из высокопрочного сплава алюминия, и имеющий с двух сторон крышки, прикрепленные к нему болтами. В едином корпусе размещены нормирующий преобразователь с весоизмерительным датчиком, соединенным с силовводящими узлами, и там же размещен и блок питания. Весовой индикатор вынесен за пределы корпуса весов и находится в отдельном чемоданчике. Крановые весы управляются с помощью дистанционного пульта, антенны радиоканала которого установлены на самом пульте и на корпусе весов, (см. сайт Интернета axis-ua com/calogol_ru/c63p110htlm Львов). К числу недостатков этих весов следует отнести наличие сложной формы корпуса из высокопрочного сплава алюминия с крышками, и чтобы заменить, например, аккумуляторный блок нужно провести разборку корпуса, что в условиях, в частности, отрицательных температур не является комфортным. Кроме того, поскольку все элементы конструкции находятся в одном корпусе, то нельзя исключить возможность негативного их влияния друг на друга, в частности, возможность влияния радиоволн на точность электронной системы измерения веса.
Наиболее близкими по технической сущности и функциональному назначению к заявляемым весам являются крановые весы, содержащие тензорезисторный датчик веса, соединенные с ним верхний и нижний силовводящие узлы с грузоприемными отверстиями, электронный нормирующий преобразователь, блок питания и беспроводной интерфейс. В весы введены панель индикации и управления, призматический кожух со скосом передней части, грузовой крюк с отверстием в виде прямого кругового цилиндра, сопряженный посредством цилиндрической оси с нижним силовводящим узлом, противобликовая светозащитная бленда-козырек, призматический кожух выполнен с плоским скосом в передней части, а тензорезисторный датчик силы, электронный нормирующий преобразователь и блок питания размещены в призматическом кожухе. Основание же противобликовой светозащитной бленды-козырька сопряжено со скосом в передней части призматического корпуса, на котором размещены панель индикации и управления с электронным цифровым табло. Призматический кожух закреплен на тензорезисторном датчике веса так, что продольная ось призмы горизонтальна, при этом длина противобликовой светозащитной бленды-козырька составляет 0,2-1 высоты призматического кожуха, а ось противобликовой светозащитной бленды-козырька составляет 20-45° с горизонтальной плоскостью. Продольные оси грузоприемных отверстий верхнего и нижнего силовводящих узлов взаимно перпендикулярны, а в призматическом корпусе введена откидывающаяся крышка с узлом запирания. Кожух и бленда-козырек могут быть выполнены гнутыми или литыми. Данные крановые весы имеют беспроводной интерфейс, выполненный на ИК премо-передающем канале или на радиоканале с переносным пультом управления в виде карманного персонального компьютера, который связан с локальной сетью предприятия, (см. Патент РФ на полезную модель №110185 G01G 19/14, опубл. 10.11.2011 г.).
Однако и данные крановые весы имеют тот же недостаток, что и
предыдущий аналог, а именно и силовая и электронная составляющие их части совмещены в одном корпусе, что создает их взаимное негативное влияние друг на друга при работе и, кроме того, изготовление, например, литого корпуса с откидывающейся крышкой является сложным технологически.
В виду того, что заявляемые крановые весы совпадают с известными аналогами только по функциональному назначению, а конструктивно они имеют различное исполнение, то они не могут считаться в качестве прототипа нашему техническому решению.
Задача по устранению недостатков аналогов решается путем создания крановых весов иной конструкции, в которой силовая часть, блок преобразователя и аккумуляторный блок выполнены раздельно.
Технический результат, заключающийся в упрощении изготовления конструкции крановых весов, увеличения периода между подзарядками аккумуляторного блока за счет использования солнечных батарей, быстрой замены аккумуляторного блока достигается путем размещения блока преобразователя с радиомодемом и антенной и аккумуляторного блока в отдельных цилиндрической формы отсеках, смонтированных симметрично с двух сторон на корпусе весов с помощью имеющихся у него неподвижно закрепленных плит, на верхней стороне одной из которых установлены солнечные батареи, а датчик температуры помещен в корпусе совместно с весоизмерительным тензорезисторным аналоговым датчиком и соединен с блоком преобразователя электрически. Чтобы обеспечить функционирование крановых весов, на боковой поверхности отсека блока нормирующего преобразователя выполнены гермовводы для подключения кабелей датчика температуры, тензомоста весоизмерительного датчика и питания весов от аккумуляторного блока, а на заглушенном его торце размещены разъемы для подключения кабеля интерфейса, светодиодный индикатор, предназначенный для сигнализации о включении весов, и антенный разъем, и на боковой поверхности отсека аккумуляторного блока также размещен гермоввод для подключения кабеля питания весов, а на заглушенном его торце имеется тумблер включения весов, при этом аккумуляторный блок выполнен легко извлекаемым из своего цилиндрического отсека для быстрой его замены. Каждый цилиндрической формы отсек выполнен из металлической трубы с резьбой для установки торцевой съемной крышки с одного конца, а с другого конца отверстие заглушено.
Для обеспечения функционирования весы дополнительно снабжены съемным блоком питания, а силовводящие узлы выполнены в виде звена, связанного со скобой омегообразного типа, и крюка чалочного. Управление крановыми весами осуществляется с помощью радиопульта, который выполнен в виде карманного персонального компьютера, связанного с локальной вычислительной сетью предприятия, и поэтому нет необходимости иметь информационное табло на корпусе крановых весов. Сущность полезной модели проиллюстрирована чертежами, где на фиг.1 показан общий вид крановых весов, общий вид весов сбоку отражен на фиг.2, на фиг.3 изображен отдельно общий вид отсека блока нормирующего преобразователя, на фиг.4 - общий вид отсека аккумуляторного блока, на фиг.5 показан общий вид радиопульта, а вид радиопульта сбоку - на фиг.6.
Крановые весы 1 содержат корпус 2 с весоизмерительным тензорезисторным аналоговым датчиком 3, соединенным с верхним и нижним силовводящими узлами 4 и 5, блок нормирующего преобразователя 6 с радиомодемом (на фиг. не показан) и антенной 7, аккумуляторный блок 8, датчик температуры 9, солнечные батареи 10 и радиопульт 31 управления весов. При этом блок преобразователя 6 с радиомодемом (на фиг. не показан) и антенной 7 и аккумуляторный блок 8 размещены каждый в отдельном цилиндрической формы отсеке 12 и 13, смонтированных для равновесия грузового крюка 14 симметрично с двух сторон на корпусе 2 весов 1 с помощью имеющихся у него неподвижно закрепленных на верхней и нижней плитах 15 и 16. Солнечные батареи 10 установлены на верхней плите 15 и закреплены на ней с помощью петель 17. Датчик 9 температуры помещен в корпусе 2 совместно с весоизмерительным тензорезисторным аналоговым датчиком 3 и соединен электрически с блоком нормирующего преобразователя 6. Крановые весы характеризуются простотой их изготовления, так как два цилиндрической формы отсека 12 и 13 выполнены из металлической трубы с резьбой 18, на которую навинчивается съемная крышка 19. Второй конец трубы заглушен с образованием торцевой стенки 20, выполненной, например, с помощью сварки. Чтобы обеспечить функционирование весов на боковой поверхности отсека 12 блока нормирующего преобразователя 6 выполнены гермовводы 21, 22 и 23 для подключения соответственно кабелей датчика 9 температуры, весоизмерительного датчика 3 и питания весов от аккумуляторного блока 8, а на заглушенном его торце 20 размещены разъем 24 для подключения кабеля интерфейса, светодиодный индикатор 25, предназначенный для сигнализации включения весов, и антенный разъем 26. Аналогично отсеку 12 выполнен и отсек 13 аккумуляторного блока 8, на боковой поверхности которого выполнен гермоввод 27 кабеля питания весов и гермоввод 36 кабеля подключения солнечных батарей 10, а на его торце 20 установлен тумблер 28 включения весов, причем аккумуляторный блок 8 выполнен легко извлекаемым из отсека 13 для быстрой замены. Силовводящие узлы 4 и 5 выполнены в виде звена 29, связанного со скобой 30 омегообразного типа, и грузового крюка 14, а осуществляющий управление работой весов радиопульт 31 с антенной 32, выполнен в виде карманного персонального компьютера, имеющего возможность связи с локальной вычислительной сетью предприятия. В целом радиопульт 31 с кнопочным управлением 34 имеет индикаторное табло 33 и предназначен для приема информации по радиоканалу 35 на его антенну 32 от антенны 7, установленной на блоке нормирующего преобразователя 6. Радиопульт 31 сигнализирует программно о разряде аккумуляторного блока 8 питания сообщением на табло 33, а также сигнализирует о превышении максимально допустимой нагрузки груза на крюке. В весах 1 используется встроенное в блок нормирующего преобразователя 6 программное обеспечение (на фиг. не показано), которое выполняет функции по приему, передаче и отображению измерительной информации. Программное обеспечение радиопульта 31 позволяет просмотреть до 50 последних записей, хранящихся в его памяти. Для обеспечения работоспособности крановые весы снабжены дополнительно съемным блоком питания (на фиг. не показан).
Весы сохраняют значение рабочих характеристик при температуре окружающего воздуха от минус 30°C до плюс 50°C и относительной влажности до 80% при температуре плюс 35°C, и поэтому датчик 9 температуры необходим для проведения корректировки погрешности измерения веса на крюке 5 в зависимости от погодных условий. При работе весов на открытом воздухе в условиях яркого солнечного освещения установленные на верхней плите 15 солнечные батареи 10 вырабатывают дополнительно электроэнергию и подзаряжают аккумуляторный блок 8, удлиняя время его перезарядки. Предлагаемые весы обладают достаточной прочностью, так как отсеки 12 и 13 изготовлены из жестких металлических труб достаточной толщины, надежно защищающих весоизмерительный датчик 3 от непредвиденных ударов со всех сторон, и поэтому корпус 2 может быть изготовлен в виде кожуха из тонколистового материала, что упрощает в целом процесс изготовления весов в производстве, а наличие на отсеках 12 и 13 отвинчиваемых крышек 19 значительно упрощает и облегчает замену блока нормирующего преобразователя 6 и аккумуляторного блока 8. Крановые весы снабжены съемным блоком питания (на фиг. не показан).
Крановые весы работают следующим образом. Тумблером 28 аккумуляторного блока 8 включают крановые весы 1, подсоединив предварительно через гермовводы 21,22 и 23 кабели датчика 9 температуры, весоизмерительного датчика 3 и питания весов от аккумуляторного блока 8, разъемы 24 и 26 соответственно светодиодного индикатора 25 и антенны 7, а также гермоввод 27 кабеля питания весов. Принцип действия крановых весов основан на преобразовании деформации упругого элемента весоизмерительного тензорезисторного аналогового датчика 3, возникающей под действием массы взвешиваемого через силовводящие узлы 4 и 5 груза Р, в аналоговый электрический сигнал, пропорциональный изменению взвешиваемой массы. Аналоговый сигнал поступает в блок нормирующего преобразователя 6, который преобразует его в цифровой код и через антенны 7 и 32 радиоканала 35 передает для последующего вывода информации о массе взвешиваемого груза на индикаторное табло 33 радиопульта 31. На показания индикаторного табло 33 результатов измерений взвешиваемого груза не оказывает влияние работа крановых весов в условиях отрицательных или плюсовых температур, поскольку с помощью температурного датчика 9 и блока нормирующего преобразователя 6 производится корректировка возникающих температурных погрешностей.
При работе весов на открытом воздухе, в условиях солнечного освещения солнечные батареи 10, находящиеся при неблагоприятных условиях (дождь) в закрытом состоянии, с помощью петель 17 раскрываются в рабочее положение и начинают генерировать электроэнергию, дополнительно подзаряжая аккумуляторный блок 8, тем самым увеличивает время, необходимое для его технологической паспортной перезарядки, а следовательно, во-первых, повышает время производительной работы весов крана, а, во-вторых, обеспечивает экономию электроэнергии. При этом замена аккумуляторного блока 8 из сектора 13 не представляет сложности, а проводится очень просто, для этого необходимо отвинтить с него крышку 19 и свободно извлечь блок, заменив его другим таким же, и весы крана снова готовы к работе, что также снижает их межремонтный период времени, а следовательно, и снижает время непроизводительного простоя.
Использование для управления весами крана переносного автономного радиопульта 31 в виде карманного компьютера, на индикаторе которого отображается результат измерения веса груза, и возможность подключения его к локальной вычислительной сети предприятия повышают удобство их эксплуатации. Эксплуатация весов может осуществляться и без применения солнечных батарей с сохранением удобства обслуживания и простоты их изготовления.
Предлагаемые весы найдут широкое применение в промышленности, в складских хозяйствах, так как они просты в изготовлении, удобны в эксплуатации и экономны в потреблении электроэнергии.
Источники информации, принятые во внимание при оформлении заявки на полезную модель
1. Полезная модель РФ №3825 G01G 19/14, опубл. 16.03.97 г.
2. Заявка на изобретение РФ №97105858 G01G 19/14, опубл. 20.02.99 г.
3. Патент РФ №2119648 G01G 19/14, опубл.27.09.98 г.
4. Патент РФ №2212023 G01G 19/14, опубл. 10.09.2003 г.
5. Патент РФ №1813205 G01G 19/14, опубл.30.04.93 г.
6. Авторское свидетельство СССР №709954 G01G 19/14, опубл. 15.01.80 г.
6. Полезная модель РФ №54177 G01G 13/00, опубл. 13.02.2006 г.
7. Полезная модель РФ №69990 G01G 3/14, опубл. 10.07.2007 г.