SE439990B - Lastcell - Google Patents

Description

1 10 15 20.

N25 30 35 1_?9osss1-3 Denna konstruktion är försedd med en pelare som sträcker sig in i mätkroppens inre hålighet och i huvudsak kan uppfylla hela denna. Pelaren ger den lastmottagande delen avsevärt större stelhet så att den belastning, varigenom minimering sker av icke önskade eller miss- visande påkänningar i mätsektionen förorsakade av pä nedböjning- en beroende moment påtryckta mätsektionen via den lastmottagande konstruktionen. Således sker en reducering av mätfel förorsakade kommer att nedböjas väsentligt mindre under av yttre och oönskade påkänningar i mätkroppen. Dessutom åstad- kommes ett reducerat parti på basens utsida, exempelvis genom att en skära eller ränna upptages i basdelen, varigenom denna kommer att avböjas vid anbringande av last på sådant sätt, att kompenserande, neutraliserande eller upphävande krafter pâtryckes mätkroppen i syfte att uppväga resterande yttre pâkänningar alstrade av den lastmottagande konstruktionens nedböjning.

En lastcell är en omvandlare som omvandlar en i mätriktningen påtryckt kraft till en elektrisk utsignal som står i direkt sam~ band med den pâtryckta kraftens storlek. Lastceller av den typ föreliggande uppfinning avser används allmänt i vägningsanord- ningar avsedda för mätning av vikten hos massiva kroppar såsom lastbilar, järnvägsvagnar och liknande. Vanligen består vägan- ordningen av en i huvudsak flat plattform, varvid fordonet körs ut på denna då vägning skall ske. Lastceller är anordnade under plattformen vid dennas fyra hörn. Vardera lastcellen mäter därpå anbringade krafter och sammantaget kommer således lastcellerna att ge en mätindikering som står i direkt relation till det på plattformen stående fordonet; Eftersom en vågplattform för att kunna rymma ett fordon med nödvändighet är stor, är den utsatt för avsevärda dimensionsför- - ändringar till följd av temperaturväxlingar. Temperaturväxlingar av detta slag kan normalt ej undvikas, eftersom vägen är placerad utomhus och är oskyddad mot omgivningstemperaturens förändringar.

För att reducera kostnaderna är dessutom en vägplattform van- ligen inte sä massivt byggd att den inte utsätts för nedböjning~ 'ar då den belastas.

Till följd av nämnda temperaturförorsakade dimensionsföränd- ringar och nämnda nedböjningar vid vägens normala användning, har man hittills funnit det nödvändigt att utnyttja speciella lastcellmonteringsarrangemang och dylikt för att undvika att 10 15 20 30 7905551 '-3 vågen reagerar på effekter, nämligen sidobelastningar och ex- centriska belastningar, förorsakade av plattformens storleksänd- ringar och dess nedböjning. Dessa hjälparrangemang är typiskt utförda så att de blir okänsliga för icke-axiella belastnings- komponenter, dvs. sidobelastningar och/eller excentriskt an- bringade belastningar, vilka såsom nämnts blir det oundvikliga resultatet av de storleksförändringar och nedböjningar platt- formen utsätts för under normal drift. Det är vidare brukligt att anordna buffertar för upptagning av horisontellt riktade krafter förorsakade av fordonets inbromsning på plattformen.

Dessa hjälpanordningar innebär ej endast en kostnadsökning men är dessutom inte helt effektiva med avseende på lastcellens iso- lering gentemot excentriska krafter eller sidokrafter.

Ett ändamål med uppfinningen är således att tillhandahålla en lastcell som kan punktbelastas av en vàgplattform, som ut- sätts för nedböjning och storleksförändringar under normal drift, varvid lastcellen trots detta skall uppvisa utsignalegenskaper som är linjära med avseende på axiellt riktade belastnings- komponenter anbringad i en i huvudsak vertikal mätriktning. En- ligt uppfinningen uppnås detta därigenom att lastcellen uppvisar de i patentkraven angivna kännetecknen. Sålunda innefattar last- cellens basparti ett parti med reducerat tvärsnitt i syfte att förorsaka att baspartiet böjer sig vid belastning för att kompen- serna den lastmottagande delens nedböjning vid belastning. De övre, belastningsöverförande pelarna sträcker sig nedåt från en last- mottagande platta försedd med centralt belägna organ medelst vilka lasten kan påtryckas punktformigt. De lägre, reaktionskraftöver- förande pelarna sträcker sig uppåt från en markunderstödd basdel.

Denna basdel är vid sin underyta försedd med nedåtríktade kamorgan inrättade för att via dessa nedre pelare på mätelementen pá- trycka kompenserande moment, som är lika stora men motsatta de moment som påtrycks mätelementen via de övre polarna som en följd av nedböjningen av den lastmottagande plattan då denna utsätts för en punktbelastning.

Till följd av detta arrangemang kommer mätelementen, när en belastning anbringas på lastcellen i den axiella mätriktningen, att primärt utsättas för skjuvpåkänningar som är proportionella l0 15 '20, 25 30 35 7905551-av mot den vertikala kraften anbringad på cellen. Genom att placera trâdtöjningsgivare på mätelementens yta så att de mäter normala pâkänningar - dvs. tryck- och dragpâkänningar - förorsakade av de av lasten framkallade skjuvpâkänningarna, erhålles en elektrisk utsignal som står i direkt relation till den axiella kraft som vid en enda punkt påtryckes lastcellen medelst en väg- plattform eller dylikt. Lastcellens utsignalegenskaper är linjära relativt den i den axiella mätriktningen pâtryckta be- lastningen trots att den lastmottagande sektionen nedböjes till följd av punktbelastningen och därmed ger upphov till moment i mätelementen.

I enlighet med vissa ytterligare särdrag hos föreliggande uppfinning, göres lastcellen relativt okänslig för belastning- ar pâtryckta i andra riktingar än mätriktningen, dvs. i vertikal, axiall led. Annorlunda uttryckt är lastcellen okänslig för både sidokrafter och excentriskt pâtryckta krafter. Detta uppnås del- vis till följd av användning av åtminstone 4n stycken pelare, där n är ett helt, i såväl den övre som den undre pelargruppen.

Till följd av den inbördes förskjutningen mellan grupperna erhal- les 8n mätelement, som vart och ett såsom beskrivits ovan förses med med en trâdtöjningsgivare på sin ytteryta. Genom att orien- tera givare hos diametralt motstâende mätelementpar så att de mäter samma slag av normal skjuvpâkänning, och genom att dess- utom placera dessa givarpar i samma arm i en bryggmätkrets, sker en eliminering av inverkan av påkänningar i mätelementen för- orsakade av sidobelastningar och/eller excentriska belastningar. gLastcellen blir således okänslig för dessa typer av belastningar.

Lastcellen kan vara utförd så att skador till följd av över- belastning undvikes. Detta uppnås genom att en överbelastnings- pelare placerats mellan basdelen och lastcellens lastmottagan- de sektion. Denna pelares axiella längd är mindre än avståndet mellan basen och det lastmottagande partiet, varvid avstandsskill- naden motsvarar den lastmottagande sektionens nedböjning vid full belastning. Laster större än denna maximalt tillåta belastning och pätryckta den lastmottagande sektionen förorsakar att pelar- ens undre del kommer till anliggning mot lastcellens bas. Detta medför att överbelastningen i huvudsak överförs till basen via 'överbelastningspelaren, varigenom man undviker att mätsektionen skadas av dylika överbelastningar. 15 20 25 30 35 40 7905551-3 Genom att dimensionera överbelastningspelaren sa bred som möjligt med hänsyn till mätsektionens inre dimensioner, och ge- nom att utföra pelaren i ett stycke med den lastmottagande sek- tionen, vilken har en tendens att nedböjas under belastning, uppnås ännu en fördel. Närmare bestämt sker en förstyvning av den lastmottagande sektionen, varigenom minimering uppnås av nedböjningar förorsakade av punktbelastningar. Detta minimerar i sin tur de moment som av de belastningsöverförande pelarna påtryckes mätelementen. Detta medför en minimering a de moment som mäste kompenseras medelst de kompensationsmoment som via reaktionspelarna pâföres mätsektionerna, vilka kompensations- moment alstras med hjälp av den ringformade kammen pâ basens underyta. Ännu ett ändamål med upfinningen är att lastcellen skall vara enkel att tillverka och hopmontera men ändå ur mekanisk syn- punkt skall vara i huvudsak en i ett stycke utförd konstruktion med liten mekanisk hysteres. Detta uppnås vid uppfinningen där- igenom att basen, mätsektionen samt de övre och nedre kraftöver- förande pelarna konstruerats som en enda enhet med ett centralt, inre hâlrum, som är tillslutet nedtill av basen men som är öppet upptill för att underlätta åtkomst till dess inre. En separat, lastmottagande huv tillsluter hålrummet upptill. Bultar, som givits en förbelastning sä att de är utsatta för dragpakänningar under alla normalt beaktade belastningar, förbinder huven med resterande del av lastcellen. Genom att bultförbindelsen mellan den lastmottagande huven och lastcellens övriga delar (vilka såsom nämnts är utförda i ett stycke) givits en förbelastning, kommer huven och resten lastcellkonstruktion ur mekanisk synpunkt att fungera som en enda enhet med åtföljande liten mekanisk hysteres.

Dessa och andra särdrag och fördelar hos uppfinningen framgar av nedanstående beskrivning av några i ritningen visade ut- föringsformer. §ig_l visar i perspektiv och delvis i snitt last- cellen enligt föreliggande uppfinning. Elg Å är ett vertikalt tvärsnitt genom en reaktionskraftpelare. Elg § är en uppifrän sedd vy av lastcellen och visar de mätelement som utsätts för skjuvpåkänningar under cellens belastning. EÅQNQ är ett vertikalt tvärsnitt av den kraftmottagande delen av en modifierad lastcell, vid vilken ett annat belastningsarrangemang används. íiguå är en schematisk perspektivvy av en plattformsvag vid vilken last- 10 15 20 25 30 35 40 _ 7905551°3 6 icellen används för Vägning av fordon. Fig 6 är ett schematiskt horisontellt tvärsnitt genom lastcellens mätsektion och visar det ialternerande arrangemanget av angränsande trâdtöjningsgivare som är orienterade så att de mäter skjuvpåkänningar genom sammantryck- ning eller utdragning av trâdtöjningsgivarna. fig_l är ett schematiskt kopplingsschema för en Wheatstonebrygga och visar hur trådtöjningsgivarna är anslutna för att förhindra att excentriska belastningar och sidobelastningar påverkar mätresul- tatet. flg_§ visar schematiskt utböjningar förorsakade av krafter och moment anbringade på den lastmottagande sektionen, mätsektio- nen och baspartiet till följd av en belastning som överförs via baspartiet från ett markstöd på vilket lastcellen vilar. §ig_2a är en schematisk, uppifrån sedd vy som visar normalt och deforme- rat tillstånd hos ett lastmätande element då detta utsätts för skjuvpåkänningar genom punktbelastning av en anbringad last.

Denna figur visar även orienteringen av en därpå anbringad träd- töjningsgivare inrättad att reagera på dragpåkänningar. §ig_2b är en schematisk, uppifrån sedd vy som visar normalt och de- formerat tillstånd hos ett lastmätande element då detta utsätts - för skjuvpåkänningar förorsakade av punktbelastning av en på- tryckt kraft, samt orienteringen av en därpå anbringad trädtöj- ningsgivare inrättad att reagera på sammantryckande krafter. fig 10 är en perspektivvy av ett mätelement som visar därpå an- bringade moment till följd av böjning av den punktbelastade kraftupptagande delen samt böjningen hos baspartiet till följd av pâtryckning av reaktionskrafter på den utskjutande kammen de- finierad av de utskjutande delarna av basens bottenyta. Fig 11 är ett schematiskt tvärsnitt genom en lastcell, speciellt de kraftöverförande pelarna, som är till hjälp för förstaelsen av hur lastcellen blir okänslig för sido- och excenterbelastningt Såsom framgår av figurerna, speciellt fig l, 2 och 3, är lastcellen 10 vid en utföringsform i huvudsak cylindrisk till sin form och försedd med ett i tvärsnitt cirkelformat inre häl- rum som är tillslutet upptill och nedtill. Lastcellen har fem huvuddelar avseende funktionen. Med början uppifrån utgöres dessa- av en lastmottagande sektion 14, en lastöverförande del 28, en I mätsektion 22, en del 30 som överför reaktionskrafter och ett bas- parti 32.

Den lastupptagande delen är upptill försedd med organ för att på lastcellen anbringa i huvudsak en punktbelastning härrörande 10 20 30 35 7905551-3 från ett organ sàsom en vågplattform eller dylikt och betecknad 16. Vid den i fig l och 2 visade utföringsformen anbringas kraften pä en knapp 18, som är utförd i ett stycke med delen 14 och skjuter ut frân denna. Knappens 18 övre yta l8a är konvex, vilket säkerställer att punktkontakt uppnas med den ovanför lig- gande vågplattformen 16, som i föreliggande fall utgör belast- ningen.

Under det att den kraftmottagande sektionen 14 skulle kunna tänkas vara utförd i ett stycke, har det i praktiken visat sig lämpligare att den uppdelas i tvâ separata delar i form av en huv l5a och en därunder liggande rörformig del l4b. Dessa bada delar l4a och 14b kan härvid vara förenade med varandra meeelst bultar l4c. Dessa är tillräckligt förbelastade för att garantera att de under alla normala belastningstillständ kommer att behål- 'la en viss dragspänning, vilket i sin tur innebär att de mot varandra vända ytorna av delarna l4a och l4b hålles tryckta mot varandra. Till följd härav kommer, trots att huven 14a är utförd som ett separat parti, huven och det rörformade partiet att i praktiken fungera som ett enhetligt element vid avsedda belast- ningstillstând, varigenom mekanisk hysteres minimeras. Fördelen med att huven l4a är utförd separat från delen l4b är att det inre hålrummet 12 blir lätt att åstadkomma.

I lastcellens 10 mittparti finns den rörformade mätsektionen 22, som innefattar åtta mätelement 22-l, 22-2, . 22-8. vilka är identiskt uppbyggda och belägna på jämnt inbördes avstand såsom framgår av fig 3. Mätelementen 22-l, 22-2, . 22-8 ligger på samma avstand från mätdelens symmetriaxel. Denna axel är parallell med lastcellens vertikala mätriktning.

Mätelementen 22-1, . 22-8 ligger mellan en övre grupp om fyra i huvudsak identiskt utförda slitsar 24-1, ._ 24-4, som är anordnade pa regelbundna inbördes avstand kring lastcellens periferi, och en undre grupp om fyra pâ samma inbördes avstand belägna slitsar 26-1, . 26-4. Storlek och form av slitsarna 24-l, _ 24-4 kan i huvudsak vara desamma som hos slitsarna 26-l, _ 26-4, men detta är icke nödvändigt. Sasom framgar av fig 3 är de övre och undre slitsgrupperna sinsemellan förskjutna sa att respektive slits mitt kommer att ligga mittför mellanrum- met mellan slitsarna i den andra gruppen. Som en följd av denna slitskonfiguration kommer mätelementen 22-l. . 22-8 att utsät- 10 20 25 30 35 4.02' 'aktionskrafterna FR överförs till mätelementen 22-1, -undre slitsarna. Pelarna 30-1, 79055514» _ tas för skjuvkrafter när en belastning anbringas mot knappen'l8. . 22-8 att utsättas för en vertikal, nedåtriktad kraftkomponent säsom antyds Närmare bestämt kommer varje mätelement 22-1, med pilen FL och för en uppåtiktad reaktionskraft angiven med pilen FR. Komponenterna FL överförs till mätelementen 22-1 22-8 medelst en grupp om fyra på samma inbördes avstånd liggande kraftöverförande pelare 28-1, 28-2, 28-3 och 28-4. Dessa ligger mittför mellanrummen mellan de övre slitsarna. De fyra pelarna 28-1, .. 28-4 bildar tillsammans lastcellens kraftöverförande del 28, som är belägen mellan delen 14 och mätsektionen 22. Re- . 22-8 medelst fyra på samma inbördes avstånd liggande pelare 30-1, 30-2, 30-3 och 30-4, som ligger mittför mellanrummen mellan de . 30-4 bildar tillsammans den reaktionskraftöverförande delen 30 belägen mellan mätsektionen 22 och baspartiet 32. Sistnämnda parti vilar mot marken eller dylikt då lastcellen är i användning.

Vid den visade utföringsformen är mätelementens 22-1, 22-8 ytterpartier flata. Detta underlättar fastsättningen av trâdtöjningsgivarna 34-1, .. 34-8 vid respektive mätelement.

Trådtöjningsgivarna 34-1, 34-3, 34-5 och 34-7 är belägna i 450 vinkel gentemot den vertikala mätaxeln i syfte att reagera pa dragpâkänningen när respektive tillhörande mätelement 22-1, 22-3, 22-5 och 22-7 utsätts för skjuvning till följd av verkan av krafterna FL och FR. Även trådtöjningsgivarna 34-2, 34-4, 34-6 och 34-8 ligger i 450 vinkel med avseende på mätriktningen i syfte att reagera på tryckkrafter i tillhörande element 22-2, 22-4, 22-6 och 22-8 när dessa utsätts för krafterna FL och FR.

Fig 9a och 9b visar - överdrivet - mätelementens deformation och ltillhörande trâdtöjningsgivare vilka är orienterade för mätning av drag- respektive tryckpäkänningar då mätelementen utsätts för skjuvpäkänning till följd av reaktionskrafterna FL och FR.

En Wheatstonebrygga utnyttjas för bildandet av en elektrisk utsignal svarande mot den kombinerade skjutpákänningen hos mät- elementen 22-1, _.. 22-8 när lastcellen 10 utsätts för en mot knappen 18 anbringad kraft. Såsom framgar av fig 7 består brygg- g kretsen av fyra armar R1-R4. Trådtöjningsgivarna 34-1 och 34-5, som är belägna pâ de diametralt mittemot varandra anordnade mät- elementen 22-1 och 225-5 (fig 6) är inkopplade i samma arm R1.

I den mittemot armen R1 belägna armen R3 är trâdtöjningsgivarna 15 20 25 30 35 40 7905551-'3 9 och 34-7 inkopplade. Givarna 34-3 och 34-7 är bada orienterade så att de reagerar pâ dragskjuvpâkänning (fig 3) och är anordnade pä mätelementen 22-3 och 22-7, vilka är anordnade diametralt mittemot varandra (fig 6). Trâdtöjningsgivarna 34-4 och 34-8, vilka är orienterade för mätning av tryckskjuvpâkänning (fig 3) är anordnade på de mittemot varandra belägna mätelementen 22-4 och 22-8 (fig 6) och är inkopplade i bryggarmen R2. Bryggarmen R4 innehåller tradtöjningsgivarna 34-2 och 34-6, som är orienterade för mätning av tryckskjuvpàkänning (fig 3) i de mittemot varand- ra anordnade mätelementen 22-2 och 22-6 (fig 6). Med trådtöjnings- givarna anslutna pà det beskrivna sättet och med en aktiverings- spänning pätryckt såsom visas i fig 7, kommer den över utklämmor~ na erhållna utspänningen att vara direkt beroende av den kombi- nerade skjuvpâkänningen i mätelementen 22-1, . 22-8.

Alternativt kan motstâende trâdtöjningsgivare vara belägna i mittemot varandra liggande bryggarmar i syfte att göra last- cellen okänslig för sido- och/eller excenterbelastningar.

Under drift och under antagande av att en punktbelastning pa- tryckes vertikalt vid centrum av knappens yta18a, varvid således lasten är gymmemfigk med avseende på mätelementen 22-1, ... 22-8, kommer varje mätelement att utsättasför samma och momfiktameverti~ kala krafter FL och FR (fig 10). Dessa krafter alstrar den huvud- sakliga skjuvpakänningen i den mätsektion som respektive trad- töjningsgivare reagerar pá. Dessutom kommer till följd av böjning av huven l4a mätelementen 22-1, .H 22-8 att utsättas för falska moment ML överförda av respektive tillhörande pelare 28-1,... 28-4. Momentets ML vektor ligger i ett horisontalplan beläget vinkelrätt mot mätcellens vertikala riktning, varför detta plan passerar genom mätelementets 22-1 mitt. Momentets ML vektor är riktad tangentiellt med avseende på mätelementets 22-1 omkrets vid en punkt som är centrerad med avseende på pelaren 22-8.

Momentet ML kan uppdelas i tvâ komponenter ML och ME. Komponen- ten ML rätt mot mätelementets 22-2 platta ytteryta.

För att kompensera momentet ML i mätelementet 22-2 och där- igenom göra lastcellens gensvar linjärt relativt den kraftkompo- nentsom anbringas i den vertikala mätriktningen, patrycks ett likadant moment MR mätelementet 22-l. Detta moment erhalles genom att basdelen 32 ges ett reducerat tvärsnitt, exempelvis genom selektivt avlägsnande av bottenytan kring basens ytterperi- ligger i samma plan som momentet ML men är riktad vinkel- 10 15 20 25 30 35 40 iaosssl-3 10 -feri såsom anges vid 40, liksom genom avlägsnande av mitten såsom anges vid 42 (fig 2). De avlägsnade delarna 40 och 42 medför att det bildas en ringformad kam 44, som sträcker sig nedåt fran gbasens 32 bottenyta. När den mot knappen 18 anbringade kraften motverkas genom baspartiet 32, kommer en motkraft att pâtryckas vertikalt uppåt mot kammen 44. Denna motkraft förorsakar en ned- böjning av baspartiet 32 så att ett kompenserande moment MR an- bringas mot mätelementen 22-1, .. 22-8 via pelarna 30-1, 30-4. Såsom framgår av fig 10 ligger mnmrnrvt MR í :amma plan som momentet ML, och liksom momentet ML är momentet MR riktat tangentiellt mot lastcellens periferi C vid en plats centrerad med avseende på pelaren 30-1. Kantens 44 utsträckning är sådan att momentet MR till sin storlek blir lika med momentet ML.

Momentet MR kan likaså uppdelas i två komponenter Må och Mä .

Komponenten Må ligger i samma plan som ML och MR men är riktad vinkelrätt mot mätelementets 22-1 platta ytteryta. De två momen- ten ML riktning och i huvudsak samma storlek. De ligger dock vid mot- stående ändar av mätkroppen 22-1 så att de ger upphov till i huvudsak samma men motriktade pâkänningar vid detta mätelements centrum, varför de således strävar efter att ta ut varandra.

Komponenterna Mt och Må är motriktade och ligger pá linje med mätkroppens 22-1 yta och ger således upphov till ett vrid- moment i mätkroppen. För de mätsektioner i vilka givarna mäter skjuvpâkänningar genom att stå under dragpâkänning kommer detta vridmoment att adderas till pâkänningen och således öka givarnas utsignaler.Emellertid är alla givarna anslutna till bryggkretsen på ovan beskrivet sätt, och eftersom denna krets adderar givar- nas utsignaler, kommer verkan av de pâtryckta vridmomenten att elimineras. Kammen 44 medger således att lastcellen 10 punktbe- lastas, vilket är synnerligen önskvärt vid lastceller, varjämte och Må ligger i samma plan, är parallella och har samma den kraft som skall mätas kommer att vara fri frán fel för- orsakade av olinjäriteter införda genom yttre böjmoment an- bringade på mätelementen, Föreliggande lastcell reagerar ej pâ excentrisk belastning, såsom anbringandet av en kraft Fecc som är förskjuten från last- cellens symmetriaxel, liksom ej heller pá sidokrafter FS påtryck- ta vinkelrätt mot mätcellens vertikala mätriktning. Av fig 11 _ är det uppenbart. att en sidokraft FS i den visade riktningen kommer att ge en dragpâkänning i pelaren 28-2 och en sammantryck- 20 25 30 40 11 79Û5551”3 ning av pelaren 28-4. Sasom framgår av fig 3, kommer en drag- krafti pelaren 28-2 att inducera skjuvpakänningar i elementen 22-2 och 22-3, under det att en sammantryckande kraft i pelaren 28-4 alstrar skjuvtillstánd 1 mätelementen 22-6 och 22-7. Efter- som bada givarna 34-2 och 34-6 ligger i bryggarmen R4 och efter- som de bada är inrättade att mäta tryckkrafter, kommer skjuvpa- känningarna i mätelementen 22-2 och 22-6 att resultera 1 alst- ring av resistansförändringar i givarna 34-2 och 34-6 som är lika stora men motriktade, vilket medför att ingen förändring sker av bryggarmens R4 resistans. Pa motsvarande sätt kommer sido- kraften FS ej att ge någon resistansändring i bryqgarmen R3.

'Närmare bestämt ligger givarna 34-3 och 34-7 i samma bryggarm R3.

Härigenom kommer en resistansändring i givaren 34-3 till följd av sidokraften FS att motverkas av resistansändringen i givaren 34-7, som trycks samman till följd av denna sidokraft FS, varför ingen nettoförändring sker av resistansen i armen R3.

Ovanstående analys hänför sig till excentriska belastningar Recc' Genom förefintligheten av fyra kraftöverförande pelare 28-1, _.. 28-4 (och fyra motsvarande motkraftspelare 30-1, _ 30-4) och genom placering av trádtöjningsgivarna hos diametralt mot- 'stående mätelement i samma bryggarm, varvid dessa motstaende givare bada är orienterade för mätning av samma typ av pakänning (drag- eller tryckpâkänning), kommer lastcellen ej att reagera för sidokrafter eller excentriska belastningar.

Alternativt skulle motstâende givare kunna vara anordnade i motstâende bryggarmar i syfte att göra lastcellen okänslig för sido- och/eller excenterbelastningar.

Fig 8 visar schematiskt de utböjningar som förorsakas av de krafter och moment som pätrycks den belastningsmottagande delen 14, mätsektionen 22 och baspartiet 32 via de belastningsöver- förande pelarna och de motkraftöverförande pelarna när en mot knappen 18 pätryckt kraft förorsakar en motkraft vid kammen 44.

Huvens 14a utböjning när en punktpakänninq anbringas mot knappen 18 visas i överdriven form, liksom utböjninqen av baapartiet 32 de den patryckta kraften motverkas via kammen 44. Den resulteran- närutböjningen av mätelementen 22-1, 22-8 som följd av de via pelarna anbringade momenten visas likasa i överdriven form i fig 8.

För att göra det belastningsmottagande elementet stelare och 10 15 200 25 sol 35 _?9osssi~a l2 ge skydd mot överbelastning och undvika att cellen skadas om den anbringade kraften överstiger tillåten kapacitet, är en pelare 60 placerad mellan basen 32 och huvens i4a bottenyta.

Pelarens 60 längd i mätriktningen, dvs. parallellt med mätsek- tionens 22 symmetriaxel, är mindre än avståndet mellan huvens l4a'och baspartiets 32 övre inneryta 32a. Detta mindre avstånd motsvarar huvens 14a utböjning då den utsätts för en kraft svarande mot märkkapaciteten. När större krafter än den tillåtna anbringas mot knappen 18 kommer pelarens 60 bottenyta 60a att anligga mot bassektionens 32 övre inneryta 32a. Den del av be- lastningen som överstiger den tillåtna kapaciteten kommer att överföras till basen 32 i huvudsak via pelaren 60 i stället för via mätsektionen 22, som därför ej kommer att skadas.

För att minimera huvens l4a utböjning när knappen 18 punkt- belastas, är pelaren 60 utförd i ett stycke med huven l4a och uppvisar en maximidiameter i överensstämmelse med hâlrummet 12.

På detta sätt görs huven 14a stelare i syfte att minska dess ut- böjning vid belastningstillstånd.

Om enkla punktmottagande element används vid lastcellens båda ändar kan i stället för en enda pelare 60 tvä separata, axiellt likadant riktade pelare användas. Vad gäller överbelast- ningstillstând (med avseende på uppstyvningen av pelaren l4a), är en i tvâ stycken utförd pelare lika effektiv som en enda pelare, eftersom uppkomst av överbelastning i bada fallen medför att det axiella spelrummet försvinner, varvid överbelastningen i huvudsak överförs direkt frän huven 14a till basen 32. Om man emellertid önskar att överbelastningspelaren även skall göra _ huven l4a stelare, ger en enda med huven 14a förenad pelare större styvhet ât huven 14 än en i tvâ delar uppdelad pelare med respektive delar förenade med huven i4a och basen 32.

Användningen av föreliggande lastcell kan illustreras med hänvisning till fig 5. Fig 5 visar närmare bestämt en fordonsväg som vid sina fyra hörn uppbärs av fyra lastceller. Vagplattform- en är typiskt utförd av stäl och är utsatt för längdvariationer (och breddvariationer) i pilarnas riktning till följd av tempe- raturväxlingar. Eftersom det dessutom inte är ekonomiskt för- delaktigt att tillverka vägplattformen med sådan stelhet att den ej böjer sig då den utsätts för belastning, kan man förvänta sig att plattformen nedböjes på det sätt som antyds med de streck- 10 15 7905551-5 la prickade linjerna. Dessa dimensionsvariaiioner och nedhöjnings- egenskaper medför vid normal användning akt lastcellerna utsatt; för sidokrafter och excentriska krafter. Föreliggande lastcell uppvisar ej endast ett linjärt gensvar, men reagerar irte heller på dylika sido- och excenterkrafter, vilket medför att noggranna och tillförlitliga belastningsmätningar erhalles vid en mångfald olika driftbetingelser.

Ett alternativt arrangemang för punktbelastning av den be~ lastningsmottagande delen 14 visas i fig 4. Närmare bestämt är ett urtag 50 anordnat i centrum av huvens 14a'övre yta 2Û'. vr- taget 50 har flat bottenyta som samverkar med en sfjärisk yta 54 vid en lastpinnes 56 nedre ände, mot vilken den kraft som skall mätas anbringas via en lämplig vagplattform eller dylihl.

K0mbinnLi0nen av den plaLLn bnLLvnhyLan i urlnqrl n sfäriska yta garanterar punktkontakt mellan pinnen och den be- lastningsmottagande delen l4a' oberoende av pinnens vinkelläge med avseende på lastcellen.

Claims (2)

fføfiäst-i -z H Patentkrav

1. Lnstccll, innefattande dels ett centralt beläget mätpurti (22), dels en lustmottugnnde del (14) för upptagande av en belastning och vidarebefordran av denna till mätpartíet och dels ett basparti (32) för uppbärandc av mätpartiet, k ä n n e t e c k n a d därav, att baspartiet har ett parti (40, 42) med reducerat tvärsnitt i syfte att förorsaka att baspartíet böjer sig vid belastning för att kompensera den lastmottagande delens nedböjning vid belastning.

2. Lastcell enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d avatt den lastmottagande delen (14) är utförd för påtryckning av lasten vid i huvudsak en punkt och för vidareledníng av lasten i huvudsak líkformigt till mätpartiet (22).