專利名稱：秤重架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水泥包裝機秤重用裝置。
水泥包裝機托包秤重架由同向懸臂伸出的4根彈性懸臂梁安裝在機座上，但傳遞信號用的傳感器要么不采用與4根懸臂梁同向伸出的懸臂式安裝形式傳感器，要么就是將懸臂式傳感器安裝在4懸臂梁圍成的4邊形外。這二種形式無法通過提高加工、安裝質(zhì)量來消除水泥包橫向偏移引起的傳感器上的誤差。
本發(fā)明的目的就是要提供一種安裝方式來解決上述問題。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的在由具有垂直對稱線的4根等截面彈性懸臂梁固定的秤重架上固定安裝一個與4懸臂梁同向伸出且在4懸臂梁圍成的4邊形內(nèi)的懸臂式傳感器，傳感器安裝在4懸臂梁垂直對稱線上，在傳感器上、下安裝的懸臂梁上二相同下二相同且上下懸臂梁的彎曲變形的彈性比例系數(shù)K上、K下與它們各自距傳感器的垂直距離H上、H下，滿足下式K上·H上＝K下·H下..............(1)虎克定律彈性體的載荷與變形成正比的。
即F＝K·Δ .................(2)F載荷、K彈性比例系數(shù)、Δ變形圖(1)所示為實際秤重架無傳感器時的受力簡圖，圖中ABCD代表懸臂梁端作用點。當(dāng)A、B、C、D框架上重力P與中垂線Z軸有一橫向偏移時，我們將力P向中垂線上簡化得一作用在中垂線上的重力P和附加力偶矩M。我們僅考慮M作用下對傳感器的影響。設(shè)框架ABCD在M作用下繞O點有一扭轉(zhuǎn)角θ，并令KA、KB、KC、KD分別為所代表各梁的彎曲彈性比例系數(shù)且KA＝KB＝K上，KC＝KD＝K下；FAZ、FBZ、FCZ、FDZ、FAX、FBX、FCX、FDX為A、B、C、D各梁端力在Z軸及X軸上投影；ΔA、ΔB、ΔC、ΔD為各梁端變形即中性軸撓曲線之梁端撓度。按圖(1)有γ=α+θ2----(3)]]>γ′=β+θ2----(4)]]>δ=a-θ2----(5)]]>δ′=β-θ2----(6)]]>ΔA=ΔB=2Hsinasinθ2----(7)]]>ΔC=ΔD=2H′sinβsinθ2----(8)]]>按虎克定律各梁端彎曲力可寫成FA＝FB＝KA·ΔA＝KB·ΔB(9)FC＝FD＝KC·ΔC＝KD·ΔD(10)各力在Z、X軸上分量
由平衡條件ΣFx＝0 ΣFz＝0得FAx+FBx＝FCx+FDx(13)FAz+FDz＝FBz+FCZ(14)將(3)-(12)代入(13)和(14)化簡并注意KA＝KB＝K上，KC＝KD＝K下得K上·H上＝K下·H下(1)
至于力矩平衡條件不影響上式成立。
故當(dāng)傳感器在滿足(1)式確定的O點時，我們稱該點為旋轉(zhuǎn)中心，M只使其產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形而無彎曲變形，按材料力學(xué)疊加原理知此時傳感器為受力矩M扭轉(zhuǎn)變形和受力P彎曲變形的組合變形。因此只需沿傳感器軸向上下對稱貼應(yīng)變片則扭轉(zhuǎn)變形引起的應(yīng)變片伸長極小，同時又相互抵消，因此傳感器應(yīng)變片只反應(yīng)了P力在傳感器上的分配值，且該值與P力橫向位置無關(guān)，即傳感器上消除了重力P由于橫向位移帶來的誤差，相反，若將傳感器置于非(1)式確定的O點這一旋轉(zhuǎn)中心時，M都將引起傳感器的彎曲變形，即傳感器上的受力彎曲不僅與P力有關(guān)還與扭矩M有關(guān)，而后者實質(zhì)就是與P力的位置有關(guān)，這是我們不希望看到的。
下面接合附圖
和實施例對本發(fā)明作進一步說明。圖(2)、圖(3)、圖(4)中 1、2、3、4彈性懸臂梁；5傳感器；6托包秤重架；7 機座；8、9螺栓螺母。
圖(2)為四懸臂梁材料，結(jié)構(gòu)尺寸相同時，傳感器應(yīng)對稱安裝于四懸臂梁中間位置。
圖(3)所示為四懸臂梁為等圓截面桿時二種不同情況下的安裝方式第1種情況懸臂梁為結(jié)構(gòu)尺寸都完全相同的等圓截面桿但上兩懸臂梁為E上＝0.71×106的硬鋁材料梁，下兩懸臂梁為E下＝2.1×106的鋼材料梁即E下＝2.96E上第2種情況四懸臂梁為同材料等圓截面梁但上兩梁直徑φ上與下二梁直徑φ下間關(guān)系為φ下＝2.96φ上對于非圓截面桿由于其不同方向上的慣矩不同，故工程上要實現(xiàn)非圓截面桿條件下K上·H上＝K下·H下的成立必須將懸臂梁布置在以傳感器為交點的對角線上。
圖(4)給出正方形截面梁在圖(3)情況下的安裝方式，其中正方形邊長為α。
權(quán)利要求
1.一種由四懸臂梁和懸臂式傳感器組成的秤重架，其特征是懸臂式傳感器安置在四懸臂梁組成的四邊形內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述秤重架其特征是懸臂式傳感器置于四懸臂梁組成的四邊形的垂直平分線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的秤重架，其特征是懸臂式傳感器上兩懸臂梁相同下兩懸臂梁相同且它們的彎曲彈性比例系數(shù)K上、K下與它們各自距傳感器的垂直距離H上、H下滿足關(guān)系K上H上＝K下H下
全文摘要
一種主要用于水泥包裝機秤重架的秤體結(jié)構(gòu),它由四懸臂梁和傳感器組成,在傳感器上的重力值只取決于所測重力而與該重力的橫向位置無關(guān)。
文檔編號G01G21/02GK1182207SQ96110170
公開日1998年5月20日 申請日期1996年7月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月22日
發(fā)明者王建政, 王建軍 申請人:王建政, 王建軍