專利名稱：高精度力傳遞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在電子皮帶秤等大型動(dòng)態(tài)衡器中應(yīng)用的、將作用在稱重托輥上的力傳遞給稱重傳感器的高精度力傳遞裝置。
力傳遞裝置是電子皮帶秤稱量過程中第一個(gè)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，它的精度和穩(wěn)定性對(duì)皮帶秤的性能優(yōu)劣起著決定性的作用。目前，電子皮帶秤的種類很多，其力傳遞裝置大部分為杠桿裝置，如西德菲利浦公司的BW2-2型帶平衡重的雙杠桿式電子皮帶秤，國內(nèi)成都科學(xué)儀器廠的GGP-50型雙杠桿式電子皮帶秤，南京電腦計(jì)量設(shè)備公司的BSM-3型雙杠桿式電子皮帶秤?，F(xiàn)有的杠桿式力傳遞裝置，安裝時(shí)要反復(fù)尋找線性度、重復(fù)性和回零度均好的位置點(diǎn)，技術(shù)復(fù)雜，對(duì)安裝調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)條件要求很高，其精度和穩(wěn)定性難于保證。目前認(rèn)為精度達(dá)8‰已經(jīng)是比較理想的了?，F(xiàn)有的杠桿式力傳遞裝置如

圖1所示，包括位于皮帶1下方兩側(cè)的稱重托輥2和稱重框架4(圖中僅示意一側(cè))、平衡架3、平衡架轉(zhuǎn)軸8、位于軸兩端的簧片支座9(圖中僅示意一端)、連接稱重框架和簧片支座的傳力簧片5、連接平衡架前端和底座的稱重傳感器6?；善ё捌胶饧芮岸司鶠殚L方體形狀。物料10的重量通過皮帶1、稱重托輥2加到稱重框架4上，再通過傳力簧片5作用到簧片支座9及平衡架3上，使平衡架以軸8為支點(diǎn)偏轉(zhuǎn)一定角度，并根據(jù)杠桿平衡原理將力傳遞給稱重傳感器6。目前所見到的有關(guān)產(chǎn)品，傳力簧片與簧片支座的連接以及稱重傳感器與平衡架的連接，都是如圖1所示的以平面相連接，7、11示意固定連接用的螺釘。在諸多有關(guān)電子皮帶秤的專利文獻(xiàn)和非專利文獻(xiàn)中，均未見有關(guān)于傳力簧片及稱重傳感器的連接結(jié)構(gòu)的討論。
申請(qǐng)人經(jīng)過理論計(jì)算和實(shí)踐驗(yàn)證，提出如下觀點(diǎn)傳力簧片及稱重傳感器在力傳遞裝置上的這種傳統(tǒng)的、以平面相連接的結(jié)構(gòu)，是影響力傳遞精度和裝置穩(wěn)定性的客觀原因之一，必須對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。現(xiàn)有技術(shù)力傳遞原理分析如圖2所示，平衡架軸心O點(diǎn)即為杠桿支點(diǎn)，W′為初始狀態(tài)重力，作用于A′點(diǎn)，F(xiàn)′為初始狀態(tài)傳遞力，作用于B′點(diǎn)，W為杠桿偏轉(zhuǎn)后重力，作用于A點(diǎn)，W1、W2為W的分力，F(xiàn)為杠桿偏轉(zhuǎn)后傳遞力，作用于B點(diǎn)，F(xiàn)1、F2為F的分力，a為重力臂，b為傳遞力臂，α為杠桿偏轉(zhuǎn)角，θ為A′、A相對(duì)于稱重框架4的夾角。根據(jù)杠桿平衡原理，傳遞力F計(jì)算公式如下W1·a＝F1·b (1)W1＝W·COS(α+θ) (2)F1＝F·COS (α)/2 (3)
將(2)、(3)代入(1)，則F=COS(α)COSα2·ab·w-----(4)]]>從(4)式可以看出，F(xiàn)為變量α和θ的函數(shù)，α和θ根據(jù)重力W的不同而不斷變化，盡管實(shí)際上角α小于0.2度，角θ比角α更小，但力矩的誤差是客觀存在的，在對(duì)電子皮帶秤精度和穩(wěn)定性要求越來越高的情況下，這種誤差產(chǎn)生的原因決不能忽視。在這種誤差存在的情況下，現(xiàn)有技術(shù)通常用支點(diǎn)位置的精度來彌補(bǔ)，這也是現(xiàn)有技術(shù)裝置穩(wěn)定性難以保證的原因之一。
本發(fā)明的目的是，根據(jù)以上分析，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中傳力簧片與簧片支座的連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，提高杠桿式力傳遞裝置的精度，改善其穩(wěn)定性。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中稱重傳感器與平衡架的連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步提高力傳遞裝置的精度和穩(wěn)定性。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下(1)傳力簧片與簧片支座之間的連接結(jié)構(gòu)為，簧片支座上至少在受力一側(cè)具有圓弧面，該圓弧的半徑為簧片支座受力點(diǎn)到平衡架軸中心線的距離，圓心在軸中心線上，傳力簧片與該圓弧面相接觸后，固定連接到簧片支座上。
(2)稱重傳感器與平衡架前端之間的連接結(jié)構(gòu)為，稱重傳感器一端通過傳力簧片連接平衡架頂端，平衡架頂端具有圓弧面，該圓弧的半徑為平衡架頂端受力點(diǎn)到平衡架軸中心線的距離，圓心在軸中心線上，傳力簧片與該圓弧面相接觸后，固定連接到平衡架上。
下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述圖1為現(xiàn)有技術(shù)力傳遞裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)力傳遞原理分析示意圖。
圖3為本發(fā)明力傳遞裝置實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1、圖2在前面已有說明。
如圖3所示，實(shí)施例為多托輥雙杠桿式電子皮帶秤的力傳遞裝置，組成包括位于皮帶1下方兩側(cè)的稱重托輥2和稱重框架4(圖中僅示意一側(cè)γ、平衡架3、平衡架轉(zhuǎn)軸8、位于軸兩端的簧片支座9(圖中僅示意一端)、連接稱重框架和簧片支座的傳力簧片5、連接平衡架前端和底座的稱重傳感器6，圖中10為物料?；善ё?由長方體改為圓柱體，圓心在軸8中心線上，傳力簧片5與簧片支座9以圓弧面相接觸后，再通螺釘11固定連接。采用這樣的連接結(jié)構(gòu)以后，當(dāng)傳力簧片、簧片支座受重力W作用時(shí)，平衡架仍然以軸8為支點(diǎn)偏轉(zhuǎn)一定的角度，但是相對(duì)于軸心O點(diǎn)來說，受力點(diǎn)始終位于A點(diǎn)位置，重力W始終作用于A點(diǎn)的切線方向，從理論上消除了重力矩的誤差，提高了力傳遞的精度。同樣，稱重傳感器與平衡架前端之間的連接結(jié)構(gòu)也進(jìn)行相應(yīng)的改變，稱重傳感器一端通過傳力簧片12連接平衡架頂端，平衡架頂端具有圓弧面，圓弧的圓心在軸8中心線上，傳力簧片12與平衡架頂端以圓弧面相接觸后，再通過螺釘7固定連接。相對(duì)于軸心O點(diǎn)來說，平衡架頂端受力點(diǎn)始終位于B點(diǎn)位置，傳遞力F始終作用于B點(diǎn)的切線方向，從理論上消除了傳遞力矩的誤差，進(jìn)一步提高了力傳遞的精度。經(jīng)測(cè)試，本實(shí)施例力傳遞精度高達(dá)2
，比現(xiàn)有提高3至4倍。本發(fā)明力傳遞裝置可用于各種電子皮帶秤、料斗秤、汽車衡、軌道衡等大型動(dòng)態(tài)衡器中，其傳力簧片可以用鋼絲繩或其它類似材料代替。
本發(fā)明的特點(diǎn)歸納有如下4點(diǎn)1、力傳遞精度比原有大大提高。
2、裝置具有較好的穩(wěn)定性，線性度、重復(fù)性、回零度均較好，使電子皮帶秤整體性能較好。
3、力傳遞精度與支點(diǎn)位置精度無關(guān)，裝置安裝調(diào)試十分簡(jiǎn)便，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件基本無要求。
4、對(duì)現(xiàn)有電子皮帶秤整體結(jié)構(gòu)不作任何改變，不增加生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求
1.一種在電子皮帶秤等大型動(dòng)態(tài)衡器中應(yīng)用的高精度力傳遞裝置，包括位于皮帶下方兩側(cè)的稱重托輥和稱重框架、平衡架、平衡架轉(zhuǎn)軸、位于軸兩端的簧片支座、連接稱重框架和簧片支座的傳力簧片、連接平衡架前端和底座的稱重傳感器，其特征是傳力簧片與簧片支座之間的連接結(jié)構(gòu)為，簧片支座上至少在受力一側(cè)具有圓弧面，該圓弧的半徑為簧片支座受力點(diǎn)到平衡架軸中心線的距離，圓心在軸中心線上，傳力簧片與該圓弧面相接觸后，固定連接到簧片支座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度力傳遞裝置，其特征是稱重傳感器與平衡架前端之間的連接結(jié)構(gòu)為，稱重傳感器一端通過傳力簧片連接平衡架頂端，平衡架頂端具有圓弧面，該圓弧的半徑為平衡架頂端受力點(diǎn)到平衡架軸中心線的距離，圓心在軸中心線上，傳力簧片與該圓弧面相接觸后，固定連接到平衡架上。
全文摘要
高精度力傳遞裝置，用于電子皮帶秤等大型動(dòng)態(tài)衡器中，將作用在稱重托輥上的力傳遞給稱重傳感器，組成包括稱重托輥、稱重框架、平衡架、傳力簧片、簧片支座、稱重傳感器，傳力簧片與簧片支座的連接結(jié)構(gòu)為圓弧面接觸后固定連接，消除重力矩誤差，提高裝置穩(wěn)定性和力傳遞精度，安裝調(diào)試簡(jiǎn)便，不增加生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)G01G21/00GK1053495SQ9110691
公開日1991年7月31日 申請(qǐng)日期1991年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月19日
發(fā)明者張家瑋 申請(qǐng)人:張家瑋