САМОУСТАНАВЛИВАЮЩИЙСЯ УЗЕЛ ВСТРОЙКИ ДАТЧИКА СИЛЫ

Полезная модель относится к области приборостроения и предназначена для многоопорного взвешивания весовых платформ автомобильных весов, баков, силосов и т.п. протяженных объектов.
Известно устройство по патенту EP 0108164, «Process for manufacturing a weigh bridge and assembly unit with a load cell, especially for use in carrying out the process», 1984, G01G 19/02.
Известное устройство содержит датчик силы с верхней силовводящей и нижней опорной головками, опирающимися на закладные плиты в смежных устройствах - фундаменте и бетонной платформе. Недостатком этого устройства является трудность центрирования датчика после монтажа весов, так как датчик скрыт внутри конструкции, и его наклоны практически невозможно заметить и устранить.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к полезной модели, т.е. прототипом является устройство по заявке на европейский патент publication number №0419784 «Load cell mounting for rotational control», 1989, МПК G01G 19/02, содержащее датчик с верхней силовводящей и нижней опорной головками со сферическими силоприемными поверхностями, верхний силовводящий узел и нижний опорный узел с центрирующими углублениями с плоским дном, перпендикулярным линии действия измеряемой силы, в этих центрирующих углублениях верхнего силовводящего узла и нижнего опорного узла размещены верхняя силовводящая и нижняя опорная головки датчика.
Несмотря на наличие центрирующих углублений с плоским дном, недостатком прототипа является трудность полного центрирования датчика силы относительно линии действия измеряемой силы в процессе монтажа весов. Как и в аналоге, датчик силы скрыт внутри конструкции, и его наклоны практически невозможно заметить и устранить.
Полезная модель направлена на устранение этих недостатков. Центрирование датчика силы относительно линии действия измеряемой силы достигается самоустановкой при небольшом подъеме конструкции.
Поставленная цель достигается тем, что самоустанавливающийся узел встройки датчика силы, снабженного верхней силовводящей и нижней опорной головками со сферическими силоприемными поверхностями, содержит верхний силовводящий узел и нижний опорный узел, каждый из которых содержит центрирующее углубление с плоским дном, перпендикулярным линии действия измеряемой силы. В центрирующих углублениях верхнего силовводящего узла и нижнего опорного узла размещены верхняя силовводящая и нижняя опорная головки соответственно. Улучшение центрирования измеряемой силы относительно датчика силы достигается тем, что боковые поверхности центрирующих углублений в верхнем силовводящем и нижнем опорных узлах выполнены в виде прямых круговых конических поверхностей, с вершинами конусов, обращенными в сторону датчика силы, а боковые поверхности верхней силовводящей и нижней опорной головок со сферическими силоприемными поверхностями выполнены в виде прямых круговых конических поверхностей с вершинами конусов, обращенными в сторону датчика силы, при этом максимальный диаметр каждой конической поверхности на боковых поверхностях верхней силовводящей и нижней опорной головок со сферическими силоприемными поверхностями больше минимального диаметра каждой прямой круговой конической поверхности, выполненных в верхнем силовводящем и нижнем опорном узлах соответственно. Это позволяет при подъеме датчика силы в сборе вместе с узлом встройки привести на одну прямую линию действия измеряемой силы и ось датчика силы, и при этом обеспечить вертикальное положение оси датчика.
Сущность полезной модели иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 показано устройство в рабочем состоянии, а на фиг. 2 - в момент самоустановки.
max
min
Самоустанавливающийся узел встройки датчика 1 силы снабжен верхней 2 силовводящей и нижней 3 опорной головками со сферическими силоприемными поверхностями 4, и содержит верхний 5 силовводящий узел и нижний 6 опорный узел, каждый из которых, в свою очередь, содержит центрирующее углубление 7 с плоским дном 8, перпендикулярным линии 9 действия измеряемой силы «F». В центрирующих углублениях 7 верхнего 5 силовводящего узла и нижнего 6 опорного узла размещены верхняя 2 силовводящая и нижняя 3 опорная головки датчика 1 силы. Боковые поверхности центрирующих углублений 7 в верхнем 5 силовводящем и нижнем 6 опорных узлах выполнены в виде прямых круговых конических поверхностей, с вершинами конусов, обращенными в сторону датчика силы, а боковые поверхности верхней 2 силовводящей и нижней 3 опорной головок датчика 1 силы со сферическими силоприемными поверхностями 4 выполнены в виде прямых круговых конических поверхностей с вершинами конусов, также обращенными в сторону датчика силы. Максимальный диаметр 10 «D» каждой конической поверхности на боковых поверхностях верхней 2 силовводящей и нижней 3 опорной головок со сферическими силоприемными поверхностями 4 больше минимального диаметра 11 «D» каждой прямой круговой конической поверхности, выполненных в верхнем 5 силовводящем и нижнем 6 опорном узлах соответственно.
Если датчик 1 силы имеет плоское основание, то к его нижней части прикрепляется опорный узел 12, размеры нижней 3 опорной головки которого идентичны размерам верхней 2 силовводящей головки.
Чтобы вставить верхнюю 2 силовводящую и нижнюю 3 опорную головками со сферическими силоприемными поверхностями 4, верхний 5 силовводящий узел и нижний 6 опорный узел выполнены разборными, по плоскому дну 8. В этом случае конические поверхности выполняются в разборных плитах 13. (Линии стыков при разборке на чертеже не показаны).
раб
рег
Высота 14 устройства в рабочем состоянии равна «Н», высота 15 устройства при самоустановке равна «Н».
Устройство опирается на плоское основание 16. Измеряемая сила F приложена к устройству со стороны объекта измерения, например, платформы весов (на чертеже не показано). При самоустановке устройство поднимается на высоту 17 «h» над основанием 16.
Устройство работает следующим образом.
После монтажа устройства в объект измерения, например, под платформу весов, линия 9 действия измеряемой силы «F» может не совпадать с осью датчика 1 силы, особенно, если силоизмерение или взвешивание многоопорное, и датчиков несколько.
раб
рег
Чтобы центрировать линии 9 действия измеряемой силы «F» до ее совпадения с осью датчика 1 силы, объект измерения поднимают в месте размещения датчика 1 силы на высоту 17 «h» над основанием 16. Общая высота «Н» самоустанавливающегося узла встройки датчика силы увеличивается, и составит «Н».
max
min
При этом прямые круговые конические поверхности верхней 2 силовводящей и нижней 3 опорной головок датчика 1 силы со сферическими силоприемными поверхностями 4 соскользнут по боковым поверхностям центрирующих углублений 7 в верхнем 5 силовводящем и нижнем 6 опорных узлах, которые также выполнены в виде прямых круговых конических поверхностей, но не выпадут из них, так как максимальный диаметр 10 «D» каждой конической поверхности на боковых поверхностях верхней 2 силовводящей и нижней 3 опорной головок со сферическими силоприемными поверхностями 4 больше минимального диаметра 11 «D» каждой прямой круговой конической поверхности, выполненных в верхнем 5 силовводящем и нижнем 6 опорном узлах соответственно.
раб
При этом оси датчика 1 силы, верхнего 5 силовводящего и нижнего 6 опорного узлов соответственно совпадут с линией 9 действия измеряемой силы «F», что и обеспечит самоустановку узла встройки датчика 1 силы. При опускании объекта измерения на рабочую высоту 14 «Н» все стыки замкнутся при сохранении совпадения оси датчика 1 силы, верхнего 5 силовводящего и нижнего 6 опорного узлов с линией 9 действия измеряемой силы «F».
Самоустановка узла встройки датчика 1 силы проводится в реальных эксплуатационных условиях и обеспечивает повышение точности измерения силы.