УДАРОПРОЧНЫЕ ВЕСЫ

Полезная модель относится к весоизмерительной технике и может использоваться преимущественно в металлургической и горнодобывающей промышленности, для которых характерны нагрузки ударного типа.
Известно устройство для предохранения силовоспринимающего элемента от перегрузки, две опорные плиты, два ряда роликоопор, нижние из которых поджаты регулируемым подпружиненным упором, подшипники качения, укрепленные на концах свободно размещенных роликоопор и две П-образные рамки, шарнирно закрепленные на концах крайних роликоопор нижнего ряда, между П-образными рамками размещен регулируемый подпружиненный упор (1).
Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и трудоемкость наладки. При опытной эксплуатации устройства в условиях электросталеплавильного цеха №3 Челябинского металлургического комбината устройство показало неудовлетворительные результаты. В частности, при резких ударах и ударах не по центру платформы весов конструкция разваливалась, рассыпалась и не восстанавливалась после снятия нагрузки, как это описано авторами. Приведение конструкции в первоначальное состояние занимало много времени и требовало присутствия специально обученного персонала.
Известно также, принятое за аналог, ударопрочное весоизмерительное устройство, содержащее грузоприемную платформу в виде верхней и нижней рам с демпфирующими узлами между ними, опирающуюся на стойки основания через узлы встройки с тензодатчиками, соединенными кабелями с весовым терминалом, причем на стойках основания закреплены кронштейны с резьбами, в которых установлены с возможностью поворота до контакта с пятками верхней рамы упорные болты с контргайками, а демпфирующие узлы выполнены в виде пружин, закрепленных шпильками
на бобышках на верхней и нижней рамах (2).
Недостатки аналога, выявившиеся в процессе эксплуатации на ряде промышленных предприятий Урала, следующие:
- повышенная металлоемкость, т.к имеются две грузоприемные рамы,
- некорректная работа демпфирующих узлов при резко неравномерном (в частности, угловом) нагружении устройства ввиду перекоса шпилек и пружин, что в ряде случаев приводит к снижению ударопрочности и дополнительной погрешности измерений,
- неудачное расположение упорных болтов с гайками в труднодоступных местах устройства, что затрудняет осмотр и ремонт их в процессе эксплуатации.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является упрощение конструкции, сохранение точности весов в реальных условиях эксплуатации при ударных нагрузках, облегчение работы эксплуатационного персонала.
Технический результат достигается за счет того, что демпфирующие узлы выполнены каждый в виде двух стаканов с донышками, общей пружиной и соединительной осью, что делает ненужной вторую раму грузоприемной платформы, а упорные болты вынесены на углы грузоприемной платформы в зону, комфортную для обслуживания.
Кроме того, благодаря тому, что демпфирующие узлы через опорные звенья соединены с тензодатчиками балочного типа, под опорными звеньями на основании установлены регулируемые ограничители хода, дополнительно защищающие тензодатчики от нагрузок. Тензодатчики балочного типа имеют рабочий ход значительно больший, чем датчики типа «бочка». Это позволяет с помощью калиброванных прокладок устанавливать регулируемый зазор для ограничителей хода и предотвращать разрушение тензодатчиков при сверхноминальных нагрузках.
Существенность технического решения заключается в том, что в ударопрочных весах, содержащих грузоприемную платформу, опирающуюся
через демпфирующие узлы на тензодатчики, скоммутированные с весовым терминалом, с упорными болтами и контргайками, установленными на стойках основания, каждый демпфирующий узел выполнен в виде двух стаканов с донышками, общей пружиной и соединительной осью, а упорные болты с контргайками вынесены на углы грузоприемной платформы. Кроме того, демпфирующие узлы через опорные звенья соединены с тензодатчиками балочного типа, причем под опорными звеньями на основании установлены регулируемые ограничители хода.
Предлагаемое устройство изображено на чертежах, где на фиг.1 приведен вид весов сбоку, на фиг.2 изображены весы в плане, на фиг.3 - разрез А-А одного из углов весов, показывающий конструкцию демпфирующего узла и элементов встройки тензодатчика.
Ударопрочные весы состоят (фиг.1) из грузоприемной платформы 1, через четыре демпфирующих узла 2 опирающейся на основание, состоящее из подпятников 3 и связывающих их швеллеров 4. Демпфирующие узлы 2 гайками 5 закреплены на грузоприемной платформе 1 (фиг.2) через усиливающий швеллер 6 (фиг.3). Демпфирующий узел 2 состоит из двух стаканов 7, верхнего донышка 8, нижнего донышка 9 с опорным звеном 10, общей пружины 11, связанных соединительной осью 12.
Демпфирующие узлы 2 через опорные звенья 10, закрепленные гайками 13 на тензодатчике 14 (на фиг.3 для лучшего понимания выделен по контуру жирной линией), установленном с помощью болтов 15 на подставке 16, приваренной к подпятнику 3. Под опорным звеном 12 установлен регулируемый ограничитель хода 17, а по углам весов на подпятниках 3 приварены стойки 18 с упорными болтами 19 и контргайками 20. Все четыре тензодатчика 14 скоммутированы с весовым терминалом 21. Работа весов, начиная с монтажа весов, происодит в следующем порядке. Собирают демпфирующие узлы 2, соединяя их опорные звенья 10 с тензодатчиками 14 гайками 13 и болтами 15 с подставками 16, в которые установлены ограничители хода 17. Далее гайками 5 присоединяют собранную конструкцию из элементов 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 к
швеллерам 6, приваренным к грузоприемной платформе 1, после чего размещают ее на подпятниках 3 основания. По месту устанавливают в местах углов грузоприемной платформы 1 стойки 18 с упорными болтами 19 и контргайками 20. Кабели тензодатчиков 14 коммутируют с весовым терминалом 21.
При наладках и поверках весов производят нагружения до 1,25 НПВ (наибольшего предела взвешивания). При максимальной нагрузке на весы, регулируя положение упорных болтов 19, приводят их головки в соприкосновение с ребрами грузоприемной платформы 1, после чего фиксируют положение болтов контргайками 20. При этом применяя калиброванные прокладки расчетной толщины, устанавливают также зазор между опорными звеньями 10 и регулируемыми ограничителями хода 17 путем вывинчивания последних из резьбы в подставке 16.
В работе краном накладывают груз на грузоприемную платформу 1. Нагрузка через демпфирующие узлы 2 и опорные звенья 10 передается на тензодатчики 14. Выходы тензодатчиков 14 подключены ко входу весового терминала 21,который показывает величину взвешиваемого груза. Если груз наложен на весы с ударом, происходит следующее. Пик ударной нагрузки гасят, деформируясь, пружины 11, а оставшаяся часть ударной нагрузки снимается благодаря тому, что грузоприемная платформа 1 своими углами садится на упорные болты 19. По истечении некоторого времени пружины 11 возвращаются в статическое состояние, упорные болты 19 разгружаются и происходит процесс взвешивания. Если взвешиваемый груз больше НПВ весов, а защита с помощью упорных болтов 19 по какой-либо причине не сработала (увеличился зазор между бортом грузоприемной платформы 1 и упорным болтом 19, нештатное нагружение и др.), опорное звено (звенья) 10 контактируют с регулируемым ограничителем (ограничителями) хода 17, защищая тензодатчики 14. Таким образом, двойная защита эффективно повышает надежность весов.
В настоящее время разработаны чертежи весов (проект ЭВП-232.0000.00), изготовлен опытный экземпляр для одного из предприятий Челябинской области, проведены успешные испытания.