RU2293292C1 - Weighting section for conveyors with running rollers - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; weight-metering facilities.

SUBSTANCE: invention can be used for weighing loose materials on conveyors with running rollers. Proposed device has two hinge-secured levers of second order used as guides and resting by free ends on two common weight pickups arranged at different sides of weighing section. Length of arms of levers is equal to unity or greater number of bases of running rollers.

EFFECT: improved of weighing, possibility of calibration and checking of weights by static load, reduced usage of metals and cost of weighing section.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к весоизмерительной технике, а именно к устройствам для взвешивания сыпучих материалов на конвейерах с ходовыми роликами (пластинчатых, ковшевых, тележечных и др.).The invention relates to a weighing technique, and in particular to devices for weighing bulk materials on conveyors with running rollers (plate, bucket, wagon, etc.).

Известны весы фирмы MULTIBELT BMC Schenk Process GmbH, взвешивающая секция которых представляет собой платформу установленную на 4 датчика веса, имеющую длину, равную трем жестким базам ходовых роликов пластинчатого конвейера. Недостатками указанного устройства являются:MULTIBELT BMC Schenk Process GmbH company scales are known, the weighing section of which is a platform mounted on 4 weight sensors, having a length equal to three rigid bases of the conveyor rollers. The disadvantages of this device are:

1. Статическая неопределимость конструкции, т.к. платформа опирается более чем на 3 датчика веса, что создает условия для возможной перегрузки отдельных датчиков, снижая надежность системы в целом.1. Static design uncertainty, because the platform relies on more than 3 weight sensors, which creates the conditions for the possible overload of individual sensors, reducing the reliability of the system as a whole.

2. Снижение точности измерения при изменении жесткой базы ходовых роликов из-за износа, растяжения тягового органа, приводящих к скачкообразному изменению нагрузки на датчики веса.2. Decrease in measurement accuracy when changing the rigid base of the rollers due to wear, tension of the traction body, leading to an abrupt change in the load on the weight sensors.

3. Усложнение конструкции и увеличение стоимости из-за применения 4-х датчиков веса.3. The complexity of the design and cost increase due to the use of 4 weight sensors.

Известны конвейерные весы по авт. свидетельству СССР №1027529, G 01 G 11/04, содержащие шарнирно закрепленные рычаги второго рода, установленные по разные стороны конвейера параллельно один другому, причем датчики веса расположены на концах диагонали прямоугольника, образованного рычагами.Known conveyor scales for ed. USSR certificate No. 1027529, G 01 G 11/04, containing pivotally attached levers of the second kind, mounted on opposite sides of the conveyor parallel to one another, the weight sensors being located at the ends of the diagonal of the rectangle formed by the levers.

Недостатками указанного устройства являются:The disadvantages of this device are:

1. Снижение точности измерения при изменении жесткой базы ходовых роликов, приводящем к скачкообразному изменению нагрузки на датчики веса.1. Decrease in measurement accuracy when changing the rigid base of the rollers, leading to an abrupt change in the load on the weight sensors.

2. При неравномерной загрузке несущего органа конвейера по его ширине суммарная нагрузка на датчики веса соответствует истинному весу суммарной нагрузки при расположении осей ходовых роликов строго посредине рычагов взвешивающей секции.2. In case of uneven loading of the conveyor body along its width, the total load on the weight sensors corresponds to the true weight of the total load when the axes of the running rollers are located exactly in the middle of the levers of the weighing section.

Известна взвешивающая секция для пластинчатого конвейера по авт. свидетельству СССР №178131, кл. 42 f, 28, представляющая собой две платформы в виде встречных относительно опор рычагов второго рода, являющихся естественным продолжением неподвижных направляющих ходовых роликов. Платформы шарнирно закреплены в опорах и опираются своими свободными концами на датчики веса. Длина плеч рычагов L равна расстоянию между осями (жесткой базе) ходовых роликов l. При этом усилие, действующее на датчики веса для любого положения роликов, в общем виде будетKnown weighing section for a plate conveyor according to ed. USSR certificate No. 178131, cl. 42 f, 28, which is two platforms in the form of levers of the second kind that are opposed to the supports, which are a natural continuation of the motionless guide rollers. The platforms are pivotally fixed in the supports and rest with their free ends on the weight sensors. The length of the arms of the levers L is equal to the distance between the axles (rigid base) of the running rollers l. In this case, the force acting on the weight sensors for any position of the rollers in general will be

где k - переменное число, изменяющееся от 0 до 1 при передвижении ходовых рожков, q_i - погонная нагрузка на каждый ходовой ролик.where k is a variable number, varying from 0 to 1 when moving the horns, q _i is the linear load on each running roller.

Таким образом, усилие, воспринимаемое датчиком веса, будет равно величине нагрузки участка L, который в момент измерения находится над датчиком.Thus, the force perceived by the weight sensor will be equal to the load of the section L, which is above the sensor at the time of measurement.

Недостатком указанного устройства является снижение точности измерения при жесткой базе ходовых роликов l<1 м (у современных конвейеров она составляет 0,315; 0,630 м). При этом начинают существенно влиять на точность взвешивания величина натяжения тягового (несущего) органа и просадка датчиков веса, определяемая величиной их жесткости, что приводит к превышению предела допускаемой погрешности конвейерных весов ±2,0%, регламентируемой ГОСТ 8.005-2002, ГОСТ 30124-94 и Рекомендацией №50 МОЗМ.The disadvantage of this device is the decrease in measurement accuracy with a rigid base of running rollers l <1 m (for modern conveyors it is 0.315; 0.630 m). At the same time, the tension of the traction (bearing) body and the subsidence of the weight sensors, determined by the value of their stiffness, begin to significantly affect the weighing accuracy, which leads to exceeding the maximum permissible error of conveyor weights ± 2.0%, regulated by GOST 8.005-2002, GOST 30124-94 and OIML Recommendation No. 50.

Задачей изобретения является разработка взвешивающей секции для конвейеров с ходовыми роликами, обеспечивающей повышение точности взвешивания, реализацию косвенного способа калибровки весов путем имитации реального материала образцовыми грузами и одновременно оптимизацию габаритов, металлоемкости и стоимости конструкции взвешивающей секции.The objective of the invention is to develop a weighing section for conveyors with running rollers, providing improved weighing accuracy, the implementation of an indirect method of calibrating weights by simulating real material with model weights and at the same time optimizing the dimensions, metal consumption and construction cost of the weighing section.

Это достигается тем, что взвешивающая секция содержит два шарнирно закрепленных рычага второго рода, служащих направляющими и опирающихся своими свободными концами на датчики веса, длина плеч рычагов равна единице или большему числу жестких баз ходовых роликов, ближайшее большее число жестких баз устанавливается зависимостьюThis is achieved by the fact that the weighing section contains two pivotally attached levers of the second kind, which serve as guides and rest with their free ends on the weight sensors, the length of the arms of the levers is equal to one or more rigid bases of the rollers, the nearest larger number of rigid bases is established by the dependence

где σ - натяжение тягового органа конвейера в месте установки взвешивающей секции;where σ is the tension of the traction body of the conveyor at the installation site of the weighing section;

δ_ДОП - допускаемая погрешность взвешивания;δ _DOP - permissible error of weighing;

с - жесткость датчиков веса;C is the stiffness of the weight sensors;

l - жесткая база ходовых роликов.l is the rigid base of the rollers.

На равных расстояниях от свободных концов плеч рычагов расположены шпильки для установки при градуировке и поверке конвейерных весов образцовых грузов, причем шпильки рычагов расположены по разные стороны взвешивающей секции.At equal distances from the free ends of the arms of the levers are studs for installation during calibration and calibration of conveyor weights of exemplary loads, and the studs of the arms are located on opposite sides of the weighing section.

На чертеже изображена кинематическая схема взвешивающей секции. Секция содержит два рычага второго рода 1 и 2, закрепленных в шарнирах 3, 4, 5, 6. Рычаги служат направляющими ходовых роликов 7 тягового и несущего органов 8 конвейера и опираются свободными концами на датчики веса 9, 10. На равных расстояниях h от свободных концов рычагов расположены шпильки 11, 12 для установки образцовых грузов 13, 14. При такой кинематической схеме взвешивающей секции давление каждой ходовой опоры на рычаги равно весу груза, расположенного на участке несущего полотна конвейера, равном жесткой базе l ходовых роликов. При равенстве длины каждого рычагаThe drawing shows a kinematic diagram of the weighing section. The section contains two levers of the second kind 1 and 2, fixed in hinges 3, 4, 5, 6. The levers serve as guides of the running rollers 7 of the traction and supporting bodies 8 of the conveyor and are supported by their free ends on weight sensors 9, 10. At equal distances h from free the ends of the levers are studs 11, 12 for installing model weights 13, 14. With such a kinematic diagram of the weighing section, the pressure of each running support on the levers is equal to the weight of the load located on the section of the conveyor belt, equal to the rigid base l of the rollers. With equal lengths of each lever

,

,

где n - целое число (1, 2, 3,...) значений жестких баз ходовых роликов, и равномерной линейной плотности материала q на конвейере нагрузка на датчики весаwhere n is an integer (1, 2, 3, ...) of the values of the hard bases of the rollers, and the uniform linear density of the material q on the conveyor, the load on the weight sensors

,

,

т.е. равна половине веса груза, расположенного над обоими рычагами, а функция погонной нагрузки на выходе датчиковthose. equal to half the weight of the load located above both levers, and the function of the linear load at the output of the sensors

соответствует действительному характеру погонной нагрузки (линейной плотности). При неравномерной загрузке сигнал на выходе датчиков веса плавно изменяется и соответствует осредненной нагрузке, расположенной над обоими рычагамиcorresponds to the actual nature of the linear load (linear density). With uneven loading, the signal at the output of the weight sensors changes smoothly and corresponds to the average load located above both levers

.

.

Длина рычагов L устанавливается с учетом параметров конкретного конвейера. При этом критерием для определения значения n является погрешность взвешивания, зависящая от натяжения тягового органа σ и жесткости датчиков веса с.The length of the levers L is set taking into account the parameters of a particular conveyor. Moreover, the criterion for determining the value of n is the weighing error, depending on the tension of the traction body σ and the rigidity of the weight sensors c.

Влияние других производственных факторов (сопротивление движению тягового (несущего) органа, динамические нагрузки и др.) взаимно компенсируются и минимизируются «встречным» расположением рычагов относительно их шарнирных опор.The influence of other production factors (resistance to the movement of the traction (bearing) body, dynamic loads, etc.) are mutually compensated and minimized by the “oncoming” arrangement of levers relative to their hinged supports.

Зависимость для определения значения n выведена следующим образом.The dependence for determining the value of n is derived as follows.

Сила реакции весов (датчиков веса)The reaction force of the balance (weight sensors)

,

,

где Р - измеряемая нагрузка;where P is the measured load;

σ - натяжение тягового органа;σ is the tension of the traction body;

L - длина рычага;L is the length of the lever;

f - просадка датчиков веса;f - drawdown of weight sensors;

с - жесткость датчиков веса.C is the stiffness of the weight sensors.

ОтсюдаFrom here

.

.

Погрешность взвешиванияWeighing accuracy

.

.

Если L=nl, тоIf L = nl, then

Задаваясь допускаемым значением относительной погрешности δ_ДОП, значениеGiven the allowable value of the relative error δ _DOP , the value

.

.

При этом обеспечивается рациональный по технико-экономическим критериям параметр рычагов, исключающий интуитивное без основания увеличение их длины. Это позволяет установить оптимальные для конкретных условий габариты, металлоемкость и стоимость взвешивающей секции при обеспечении заданной точности взвешивания.At the same time, a leverage parameter that is rational in terms of technical and economic criteria is provided, which excludes an increase in their length that is intuitive without reason. This allows you to set the optimal for specific conditions dimensions, metal consumption and the cost of the weighing section while ensuring the specified weighing accuracy.

Применение двух датчиков веса и шпилек для установки образцовых грузов равной массы, расположенных на равных расстояниях от свободных концов рычагов по разные стороны конвейера, исключаетThe use of two weight sensors and studs for the installation of exemplary loads of equal weight, located at equal distances from the free ends of the levers on opposite sides of the conveyor, eliminates

- методическую погрешность при калибровке (поверке) весов на холостом ходу конвейера, т.к. обеспечивает неизменность среднего значения коэффициента передачи 1-h/L единицы массы весам от образцовых грузов, имитирующих материал, при изменении угла наклона конвейера и различного при этом изменения коэффициентов передачи отдельных «встречных» относительно шарнирных опор рычагов;- methodological error during calibration (calibration) of the scales at idle conveyor, because ensures the invariance of the average value of the transfer coefficient 1-h / L mass units to weights from standard weights imitating the material, when the conveyor tilt angle changes and the gear ratios of the individual “oncoming” relative to the hinge support levers are different;

- неоднозначность передачи нагрузки на направляющие (рельсы) колеи ходовых роликов и компенсирует погрешность из-за возможных перекосов конструкции рычагов, имеющих конечную жесткость.- the ambiguity of the load transfer to the guides (rails) of the track of the running rollers and compensates for the error due to possible distortions in the design of levers having finite rigidity.

Кроме того, усредняющие свойства взвешивающей секции повышает эффективность использования весов в АСУТП, САУ и CAP, когда требуется получение усредненных значений загрузки конвейера.In addition, the averaging properties of the weighing section increases the efficiency of using weights in process control systems, self-propelled guns and CAPs, when it is required to obtain averaged conveyor load values.

Claims (2)

1. Взвешивающая секция для конвейеров с ходовыми роликами, содержащая два шарнирно закрепленных рычага второго рода, служащих направляющими и опирающихся своими свободными концами на датчики веса, отличающаяся тем, что свободные концы плеч рычагов опираются на два общих датчика веса, расположенные по разные стороны взвешивающей секции, длина плеч рычагов равна единице или целому большему числу жестких баз ходовых роликов, причем целое большее число жестких баз ходовых роликов определяется из соотношения:1. Weighing section for conveyors with running rollers, containing two pivotally mounted levers of the second kind, serving as guides and resting their free ends on weight sensors, characterized in that the free ends of the arms of the levers rest on two common weight sensors located on opposite sides of the weighing section , the length of the shoulders of the levers is equal to one or an integer greater number of rigid bases of the running rollers, and an integer greater number of rigid bases of the running rollers is determined from the relation:

,

, где σ - натяжение тягового органа конвейера в месте установки весов;where σ is the tension of the traction body of the conveyor in the place of installation of the scales; δ_доп - допускаемая погрешность взвешивания;δ _add - permissible error of weighing; с - жесткость датчиков веса;C is the stiffness of the weight sensors; I - жесткая база ходовых роликов.I - rigid base of running rollers. 2. Взвешивающая секция по п.1, отличающаяся тем, что на равных расстояниях от свободных концов плеч рычагов расположены шпильки для установки при градуировке и поверке образцовых грузов, причем шпильки расположены по разные стороны взвешивающей секции.2. The weighing section according to claim 1, characterized in that at equal distances from the free ends of the arms of the levers are studs for installation during calibration and calibration of model weights, the studs are located on opposite sides of the weighing section.