Настольные весы обыкновенные

 

Рис. 2.19. Общий вид настольных весов

 

Настоль­ные обыкновенные весы состоят из следующих основных деталей (рис. 2.19): коромысла 1 с призмами, двух вспомогательных рычагов 2, двух соединительных серег 3, двух скоб 4, двух серег 5 на опорных призмах и двух серег 6 на грузоприемных призмах вспомогательных рычагов 2, двух крестовин 7 с ногами 8 и указателями равнове­сия 9, станины весов 10, четырех крайних щечек 11, двух средних щечек 12 и двух чашек 13 или площадок 14.

Коромысло весов — рычаг первого рода, плечо которого в каждой половиневесов посредством сережек соединяются со вспомогатель­ными рычагами второго рода.

Изготовляется коромысло преимущественно из стали прямо­угольного сечения. Для того, чтобы придать коромыслу большое сопротивление на изгиб в вертикальном направлении, отношение между толщиной л шириной коромысла берется равным 1:5.

В тело коромысла заделаны т ри сквозные длинные призмы: одна опорная 15, две грузоприемные 16 и две коротких соединитель­ных 17. Длинные призмы — преимущественно грушевидной формы, иногда применяются призмы с квадратным профилем. Короткие призмы имеют треугольный профиль.

Чтобы соединительная серьга со вставленной в нее подушкой не соскакивала с соединительной призмы, последняя заделывается в углублении коромысла. Встречаются весы, где вместо углубления в верхнее ребро коромысла ввертываются шпильки, по одной с ка­ждой стороны призмы. Эти шпильки ставятся на таком расстоянии, чтобы к ним не прикасались подушки во время работы весов и чтобы они в то же время не позволяли подушкам соскакивать во время переноски весов.

Опорная призма коромысла опирается двумя крайними концами на опорные подушки, качающиеся или жестко закрепленные в боко­вине станины. На грузоприемные призмы ложатся подушки 18, закрепленные в скобе.

Продольное перемещение длинных призм по подушкам ограни­чивается щечками 11, привернутыми шурупами, а короткие призмы ограничиваются плоскостью серьги. Это продольное перемещение призм или ск6льжение призм по подушкам по направлению оси призм, называемое разбегом, не должно быть более 2 мм.

Вспомогательные рычаги — рычаги второго рода.

Опорная призма вспомогательного рычага опирается на подушку, вставленную в серьгу, а серьга соединяется с ушком (скобкой). Ушко прочно укрепляется в планке станины. Грузоприемная серьга вспомогательного рычага соединяется серьгой с крюком ноги. Нога весов имеет горизонтальную и вертикальную части, сходящиеся под углом 90° с отклонениями не свыше +1,5°. Крюк ноги в самом нижнем положении должен отстоять от ровной поверхности, на которой весы установлены, на расстоянии не менее 5 мм.                                                  

На горизонтальной части каждой ноги прочно крепятся при помощи заклепок или шурупов друг против друга указатели рав­новесия. Расстояние между концами указателей в момент равнове­сия весов не должны быть более 3 мм.

Расхождения указателей в обе стороны от положения равнове­сия должны быть равны в вертикальной плоскости, причем наимень­шее расхождение указателей при отклонении коромысла до упора не должно быть менее 10 мм, а наибольшее -—   но должно превос­ходить 30 мм.

Станина весов служит опорой всего механизма, я потому она должна быть прочной. Материалом для нее служат чугун или сталь, я для уменьшения веса без ущерба прочности боковины станины делаются в виде мостовой фермы с вырезами. Боковины связываются двумя планками, расположенными по краям в нижней час ти станины на расстоянии от низа планки до основания неменее чем 10 мм.

Боковины скрепляются прямой распоркой над опорной призмойкоромысла.

Опорные плоскости станины (ножки) делаются равными, а весы, установленные на ровной, горизонтальной поверхности, не должны иметь качки.

Чашки или площадки весов служат для помещения на них взвешиваемого груза. Форма чашек круглая, а площадок – прямоугольная. Материалом для них служат: черные и цветные металлы, стекло фаянс, фарфор, мрамор, пластмасса и т.п. Съемные чашки должны быть равного веса и ровно, устойчиво укладываться на крестовине. Несъемные чашки и площадки должны быть наглухо прикреплены к своему месту.

Весы изготавливаются для наибольших нагрузок 2, 5, 10, 20 кг.

 

 

ВЫВОДЫ

 

В данной курсовой работе была разработана конструкция тензорезисторного мембранного измерительного преобразователя давления, с использованием двух систем упругих элементов. Были использованы и рассчитаны системы типа мембрана + мембрана, а также мембрана + двухлучевая балка. В качестве начальной величины было задано давление Р=1 МПа, действующее на плоскую мембрану, закрепленную в герметичном корпусе. Были подобраны геометрические параметры из условий минимизации размеров конструкции и максимальной величины выходного сигнала преобразователя. Проведен расчет максимальной деформации упругих элементов, из которого выбираем места наклеивания тензорезисторов. Для обоих схем определена статическая характеристика, она оказалась линейной. Также проведен анализ влияния основных конструктивных параметров упругого элемента на выходной сигнал, с учетом целостности конструкции. Определено, что для увеличения выходного сигнала рационально увеличивать, в границах конструктивной целесообразности, радиус мембраны; с увеличением толщины выходной сигнал будет уменьшаться, причём наибольшее влияние будет иметь толщина мембраны, т.к. выходное напряжение находится в квадратичной зависимости от толщины мембраны.

Для упругого элемента – балки, давление заданное в начале принято, как излишнее, поскольку напряжения возникающие при нагрузке, на порядок превышают предельные нормы.

Рекомендованы следующие конструктивные параметры упругого элемента – балки:

- толщина b=10 мм.

- высота балки h=10 мм.

-  материал, из которого изготавливается чувствительный элемент - сплав стали с модулем упругости Е=2.1·10¹¹ Па.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Л.Е. Андреева. Упругие элементы приборов- М.: Машиностроение, 1981 г.

2. Е.П. Осадчий. Проектирование датчиков для измерения механических величин- М.: Машиностроение, 1979 г.

3. Н.П. Клокова. Тензометрия в машиностроении. Справочное пособие- М.: Машиностроение, 1975 г.

4. С. П. Тимошенко. Теория упругости. 2-е издание. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1979 г.