專利名稱：一種等感天平橫梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于質(zhì)量計量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于等臂式杠桿天平的等感天平橫梁。
背景技術(shù)：
等臂式杠桿天平，如圖1所示，由兩把邊刀2、一把中刀6及其各自刀座7、橫梁5、 吊臂3、秤盤4等組成。其中，&是中刀刃到兩邊刀刃連線的距離，定義中刀刃在兩邊刀刃連線的上方，hm > 0，稱為離線，反之& < 0，稱為吃線；hm = 0，稱為平線。h。是空橫梁重心與中刀刃的距離，定義空橫梁重心在中刀刃的下方，h。> 0，稱為穩(wěn)定平衡，反之，h。< 0，稱為不穩(wěn)定平衡；h。= 0，稱為隨遇平衡。一臺合格的等臂式杠桿天平，應(yīng)具有穩(wěn)定性、正確性、靈敏性和不變性四大計量特性。其中，穩(wěn)定性是指天平在受到擾動后，能夠自動回到它們的初始平衡位置的能力；靈敏性是指天平能覺察出放在秤盤上的物體質(zhì)量改變量的能力。對杠桿式天平，hm、h。及天平橫梁、秤盤的質(zhì)量P及載荷Q —起，影響天平的的穩(wěn)定性及靈敏性，當(dāng)hm、h。一定且hm Φ 0時，天平的靈敏度會隨秤盤的質(zhì)量P及載荷Q改變而改變。當(dāng)& = 0時，天平的靈敏度不隨秤盤的質(zhì)量P及載荷Q改變，這種狀態(tài)稱為等感。但由于橫梁是彈性體，當(dāng)載荷加大時，由于撓度的影響，&將變大，從而靈敏度下降，因此，只要允許載荷從空秤量變到全量，做成等感天平就非常困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于等臂式杠桿天平的等感天平橫梁。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案一種等感天平橫梁，其所述的等感天平橫梁包括半圓形橫梁，在半圓形橫梁的底部中心處開有凹槽，在凹槽的端面中心處帶有一個倒三角形的突起，該倒三角的突起頂點位于半圓形橫梁的中心線上，即為橫梁中刀刀刃；橫梁中刀刀刃放置在立柱頂端中心處；相同的兩個秤盤吊臂分別由壓緊塊壓緊，并通過螺釘固定在半圓形橫梁兩側(cè)相對稱位置處。如上所述的一種等感天平橫梁，其根據(jù)兩個秤盤吊臂的固定位置確定出兩側(cè)載荷在半圓形橫梁上的兩個等效作用點，使得這兩個等效作用點位置與橫梁中刀刀刃的位置三
點 ^^ ^^ ο如上所述的一種等感天平橫梁，其所述的秤盤吊臂采用柔性材料制成，秤盤吊臂與半圓形橫梁緊密貼合。如上所述的一種等感天平橫梁，其所述的秤盤吊臂固定位置與水平軸線所呈角度 θ 在 0° 90°。本發(fā)明的效果在于采用本發(fā)明所述的等感天平橫梁應(yīng)用于等臂式杠桿天平，天平橫梁受力如圖5所示，天平的受力f” f/，f2、f2，，· · · fn、fn，對稱，且對橫梁產(chǎn)生撓度的彎矩效果不明顯。橫梁中刀刃通過載荷在橫梁上力的作用點的連線，此時hm = 0。在空秤及全量加載時，橫梁不會產(chǎn)生變形，能保持& = 0的狀態(tài)，即等感天平的狀態(tài)。


圖1為等臂式杠桿天平示意圖；圖2為本發(fā)明所述的等感天平橫梁示意圖；圖3為橫梁示意圖；圖4為秤盤吊臂示意圖；圖5為本發(fā)明所述的等感天平橫梁受力示意圖；圖中1-邊刀座；2-邊刀；3-吊臂；4-秤盤；5-橫梁；6-中刀；7_中刀座；8_立柱； 9-半圓形橫梁；10-螺釘；11-壓緊塊；12-立柱；13-秤盤吊臂；14-橫梁中刀刀刃。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明所述的等感天平橫梁做進(jìn)一步的描述。如圖2所示，本發(fā)明所述的等感天平橫梁主要包括半圓形橫梁9，螺釘10、壓緊塊 11、立柱12、秤盤吊臂13。其中，在半圓形橫梁9的底部中心處開有凹槽，在凹槽的端面中心處帶有一個倒三角形的突起，該倒三角的突起頂點位于半圓形橫梁9的中心線上，即為橫梁中刀刀刃14。 橫梁中刀刀刃14放置在立柱12頂端中心處。相同的兩個秤盤吊臂13分別由壓緊塊11壓緊，通過螺釘10固定在半圓形橫梁9兩側(cè)相對稱位置處。秤盤吊臂13與半圓形橫梁9緊密貼合。如圖3所示，秤盤吊臂13固定位置與水平軸線所呈角度θ可在0° 90°范圍內(nèi)自由選擇。根據(jù)兩個秤盤吊臂13固定位置，確定出兩側(cè)載荷在半圓形橫梁9上的兩個等效作用點，使得兩側(cè)載荷在半圓形橫梁9上的等效作用點位置與橫梁中刀刀刃14的位置三點共線。如圖5所示，秤盤吊臂13的長度及厚度的確定應(yīng)根據(jù)載荷的大小，選擇原則有兩條一是能承受相應(yīng)的載荷；二是秤盤吊臂的必須與橫梁的半圓貼合良好。本發(fā)明中秤盤吊臂13采用柔性材料制成(例如塞尺)；半圓形橫梁9可為銦鋼材料制成。本發(fā)明中橫梁設(shè)計成半圓形，其好處是與柔性秤盤吊臂13配合使用，可大大提高橫梁抗彎矩的能力，其抗彎力學(xué)原理如圖5所示，以橫梁中刀刀刃14為支點，各分力對橫梁的彎矩作用均不明顯。
權(quán)利要求
1.一種等感天平橫梁，其特征在于所述的等感天平橫梁包括半圓形橫梁(9)，在半圓形橫梁(9)的底部中心處開有凹槽，在凹槽的端面中心處帶有一個倒三角形的突起，該倒三角的突起頂點位于半圓形橫梁(9)的中心線上，即為橫梁中刀刀刃(14)；橫梁中刀刀刃 (14)放置在立柱(12)頂端中心處；相同的兩個秤盤吊臂(13)分別由壓緊塊(11)壓緊，并通過螺釘(10)固定在半圓形橫梁(9)兩側(cè)相對稱位置處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等感天平橫梁，其特征在于根據(jù)兩個秤盤吊臂(13)的固定位置確定出兩側(cè)載荷在半圓形橫梁(9)上的兩個等效作用點，使得這兩個等效作用點位置與橫梁中刀刀刃(14)的位置三點共線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等感天平橫梁，其特征在于所述的秤盤吊臂(13)采用柔性材料制成，秤盤吊臂(1 與半圓形橫梁(9)緊密貼合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種等感天平橫梁，其特征在于所述的秤盤吊臂(13)固定位置與水平軸線所呈角度θ在0° 90°。
全文摘要
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于等臂式杠桿天平的等感天平橫梁。其所述的等感天平橫梁包括半圓形橫梁，在半圓形橫梁的底部中心處開有凹槽，在凹槽的端面中心處帶有一個倒三角形的突起，該倒三角的突起頂點位于半圓形橫梁的中心線上，即為橫梁中刀刀刃；橫梁中刀刀刃放置在立柱頂端中心處；相同的兩個秤盤吊臂分別由壓緊塊壓緊，并通過螺釘固定在半圓形橫梁兩側(cè)相對稱位置處。本發(fā)明天平橫梁受力對稱，且對橫梁產(chǎn)生撓度的彎矩效果不明顯?？粘蛹叭考虞d時，橫梁不會產(chǎn)生變形，能保等感天平的狀態(tài)。
文檔編號G01G21/14GK102384779SQ201110325130
公開日2012年3月21日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者朱剛, 李廷元, 武東健, 王小三, 趙寶瑞 申請人:中國運載火箭技術(shù)研究院, 北京航天計量測試技術(shù)研究所