4.1.1 Грузоприемные устройства

Конструктивное исполнение грузоприемного устройства определяется характеристиками груза, для взвешивания которого предназначены весы. Если весы используют для различных грузов, их снабжают универсальным грузоприемным устройством: площадкой, чашкой, платформой у неравноплечих весов. Чашки изготавливают из стали, латуни, алюминия, дюралюминия, пластмасс.

Платформу неравноплечих весов изготавливают из чугуна, дерева, листовой стали, алюминия. На рисунке показана конструкция универсального грузоприемного устройства передвижных платформенных неравноплечих весов. Настил 1 покрывает каркас 2, сваренный из профильной стали, к каркасу крепят стойки 4, которыми грузоприемное устройство опирается на серьги. Спинка 3 платформы служит опорой для взвешиваемого груза.

Каркас платформы с наибольшим пределом взвешивания более 50 т состоит из двух главных балок, воспринимающих нагрузку, из ряда вспомогательных, связывающих главные балки и воспринимающую часть нагрузки. К главным балкам и двум продольным крепят брусья, которые несут настил, изготовленный из бетона или деревянных брусьев.

Платформа рычажных весов во многих конструктивных исполнениях требует дополнительных устройств, ограничивающих ее перемещение. В большинстве случаев платформу фиксируют при помощи струнок, которые устанавливают по диагонали платформы попарно. Струнки представляют собой стержни с кольцами на концах. Кольца надевают на пальцы, связанные с платформой и станиной весов. При таком соединении платформа может перемещаться относительно рычагов только на величину зазора между кольцами струнок и пальцами. Перемещение платформы стационарных весов в поперечном направлении ограничивают струнками.

4.1.2 Рычажные системы

Один из основных элементов рычажных весов – рычаг. Твердое тело, способное под действием внешних сил, приложенных к нему в одной плоскости, поворачиваться на произвольный угол, называют рычагом.

Рычагом первого рода называют рычаг, у которого линии действия приложенных к нему сил проходят по обеим сторонам от точки опоры

Рычагом второго рода называют рычаг, в котором линии действия всех приложенных к нему сил проходят с одной стороны от точки опоры.

Рычажная система представляет собой совокупность рычагов первого и второго рода, опорных и соединительных деталей. Они предназначены для передачи усилий от грузоприемного устройства к уравновешивающему. Вид выбранной в весах рычажной системы во многом зависит от конструкции грузоприемного устройства, используемого для приемки груза. В зависимости от размеров и числа точек опоры грузоприемного устройства подбирают систему рычагов с наиболее рациональным отношением линейных размеров плеч, обеспечивающую оптимальные метрологические параметры весов.

Рычаги как первого, так и второго рода по назначению подразделяют на грузоприемные (основные), передаточные и вспомогательные. На рисунке показана схема рычажной системы для грузоприемного устройства в виде платформы с четырьмя точками опоры. Рычаги 1 и 2 – грузоприемные, так как воспринимают нагрузку со стороны грузоприемного устройства 3. Рычаг 5 – передаточный, так как передает нагрузку от грузоприемных рычагов к рычагу 4 уравновешивающего устройства, называемого коромыслом. Передаточные рычаги, опирающиеся на подушку снизу, называют обратными.

Рычажная система характеризуется общим передаточным числом, которое определяют как произведение отношений плеч грузоприемных, передаточных рычагов и коромысла весов.

4.2 Разновес ^[8]

Для взвешивания на рычажных весах применяют гири — тела определенной массы и установленной формы. В зависимости от их точности и назначения различают гири образцовые, аналитические и технические. Технические гири разделяются на три класса.

Наборы гирь в специальных футлярах или коробках называются разновесами. Выпускаются они утвержденных типов, с определенным количеством в наборе гирь разной массы, с расчетом возможности взвешивания тел с помощью минимального количества гирь.

Граммовые гири никелированные, миллиграммовые представляют собой пластинки из алюминия или никеля. Каждая миллиграммовая гиря имеет загнутый краешек, за который ее берут пинцетом, чтобы положить на весы. Гири точного разновеса нельзя брать руками, их можно брать только пинцетом. Точный разновес нельзя оставлять открытым, когда им не пользуются. По окончании взвешивания каждую гирьку кладут в то гнездо, из которого она была взята.

Массу предмета подсчитывают путем складывания массы всех гирь.

Перед тем как начать взвешивание, нужно проверить точность в работе весов. Для этого освобождают арретир и наблюдают положение стрелки весов. Если весы работают правильно, то стрелка стоит на нуле шкалы или отклоняется на равное число делений по обе стороны от нуля.

Если стрелка не встает на нуль, то следует проверить по отвесу правильность положения весов. В случае необходимости производят регулирование при помощи установочных ножек-винтов. Необходимо также осмотреть, не нагружены ли чашки весов, чистые ли призмы и гнезда для них, и удалить имевшиеся загрязнения. Если и после этого стрелка все еще не станет на нуль, то нужно добиться равновесия при помощи балансировочных гаек, укрепленных на концах плечей коромысла. Если одна из чашек оказывается как бы тяжелее другой, гайку на этом коромысле постепенно поворачивают так, чтобы она передвигалась к середине коромысла до момента, когда при опущенном арретире стрелка не встанет на нуль.

Только убедившись, что весы исправны, можно приступить к взвешиванию. При этом необходимо соблюдать правила взвешивания. Несоблюдение этих правил приводит к порче весов.

4.3 Процесс взвешивания ^[8]

1. На левую чашку весов ставят взвешиваемый предмет.

2. На правую чашку весов ставят подходящую граммовую гирю и открывают арретир. Если чашка с гирями перевешивает, то снимают поставленную гирю и заменяют ее следующей с меньшей массой. Если предмет тяжелее гири, то добавляют следующую. Каждый раз, перед тем как положить новую гирю, весы арретируют. Гири ставят в порядке уменьшения их массы – от большей к меньшей. Когда очередная поставленная гиря покажет, что общая масса гирь велика, а при уменьшении массы на I г предмет окажется тяжелее, приступают к подбору миллиграммовых гирь.

3. Миллиграммовые гири подбирают до момента, когда весы придут в равновесие, т.е. пока при открытом арретире стрелка не встанет на нуль или не будет отклоняться на равное число делений от нуля.

4. Полученное значение массы подсчитывают по пустым гнездам от гирь, записывают и вновь проверяют при укладывании гирь в футляр.

5. Любая тара должна быть предварительно уравновешена или взвешена.

6. Если тара уравновешена, то на правую чашку весов ставят гири, масса которых равна массе навески. Если тара взвешена, масса гирь на правой чашке составляет суммарную массу тары и навески.

7. Насыпают понемногу нужный материал в тару до момента, когда весы не придут в равновесие. При этом каждый раз весы арретируют.

4.4 Условия эксплуатации ^[4]

Условия эксплуатации механических весов непосредственно влияют на срок их службы, а также на точность измерений. Первостепенную роль играет температура в помещении, где установлены весы (либо на улице, если речь идет об открытом рынке). Весы не рекомендуется использовать при температуре ниже -200°С. Это связано с одной из конструктивных особенностей механических весов, а именно с наличием масляного демпфера, который способствует быстрому уравновешиванию рычагов весов. В данном случае особую важность имеет такой параметр, как вязкость масла: если оно чересчур жидкое, товар и груз, расположенные на разных рычагах, будут приходить в равновесие довольно долго. Если же масло замерзнет, то весы будут измерять вес недостаточно точно.

Согласно условиям эксплуатации механических весов, масло должно заменяться на другое при наступлении холодного времени года, и обратно – при наступлении теплого. В последнее время для весового оборудования применяется масло, которое подходит для эксплуатации в любое время года, однако колебания температур при этом не должны быть значительными. Стоит отметить, что весы с двумя чашами менее чувствительны к разнице температур, чем весы с системой встроенных противовесов.

Следующий параметр, требующий тщательного контроля – это влажность. Механические весы часто страдают от коррозии, вызванной повышенной влажностью, так как их металлический корпус покрыт слоем краски и начинает ржаветь даже при небольшом механическом повреждении.

Если для электронных весов не имеет никакого значения, будут ли они установлены строго горизонтально или же под небольшим углом, то механические весы требуют установки только в горизонтальном положении. Более того, их желательно не наклонять и при транспортировке во избежание утечки масла из демпфера. Необходимо также избегать тряски весов при переносе. Механическое оборудование желательно осматривать и тестировать достаточно часто, так как оно может преуменьшать или, напротив, преувеличивать вес товара. Оптимальный промежуток между такими осмотрами должен составлять не более полугода. Следует также отметить, что весы должны проверять только квалифицированные мастера, так как их осмотр владельцем вряд ли поможет выявить неполадки.

Срок эксплуатации механического весового оборудования при соблюдении всех вышеназванных условий составляет от 5 до 10 лет. Первый показатель отражает срок службы весов на открытом рынке, второй в закрытом и отапливаем помещении магазина. Впрочем, неисправности могут возникнуть по прошествии нескольких месяцев после покупки весов, а могут и не возникнуть вообще: все зависит от условий внешней среды.

5 Электронные весы ^{[5, 6]}

Электронные весы – технические средства с уравновешивающим устройством в виде преобразователя, в котором сила тяжести преобразуется в электрический сигнал.