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罗伯威尔机构在弹簧电子吊秤上的应用
发布日期:2015-7-27 17:05:03 浏览次数:1701
作者:管理员
罗伯威尔机构是一种正平行四边形连杆机构,它的主要作用是消除重物偏载时给称量结果带来的误差。弹簧度盘秤中的罗伯威尔机构。
该四连杆机构与案秤中的四连杆机构由所不同,与通常使用的罗伯威尔机构也存在差异。该机构由上摆板、下摆板和承重架组成的斜平行四边形机构,通过两点机构相连。特别需要说明的是,上摆板为一块矩形板, 在铅垂面方向有一定的尺寸。为该构件向对称平面简化后得到的力学模型。上摆板一点与承重架上的两个吊耳相连,当被称物体迫使承重架向下移动时,承重架(即连杆)带动平行四边形机构逆境针方向转动一定的角度,而普通罗伯威尔机构的垂直杆只做上下铅垂方向的平动。
当被称物体的重心在矩秤盘重心有测处时,承重杆出了受向下的重力外,还承受顺时针方向的附加力偶的力偶矩的作用。这种情况下,若没有罗伯威尔机构,承重架势必想顺时针方向倾斜, 那么计量弹簧不仅承受轴向力,还要受到测向力作用,弹簧的稳定性变差,甚至被破坏,这是称量所不允许的。
有了与水平面成一定倾斜角度的罗伯威尔机构,当被称物体与弹簧的弹性力平衡时,附加力偶矩,约束反力所构成的约束反力偶所平衡。该力偶的方向,为逆时针方向,使得承重架只有一个带动计量弹簧铅垂向的运动,秤盘也就不会产生倾斜。
当被称物体放置于秤盘中心的左侧时,附加力偶的力偶矩,为逆时针方向。重物的重力与弹簧力平衡时,组成的力偶为顺时针方向,恰好与附加力偶的平衡,承重架不会向逆时针方向倾斜,从而是计量弹簧仅受到铅垂方向的外力,值产生铅垂想下的位移。
上述分析表明,罗伯威尔机构可以防止在其平面内因载荷偏离承重架中心时给称量结果带来的误差。因为弹簧度盘秤中的罗伯威尔机构中上摆板为一矩形钢板构成,因此还可以防止在垂直面方面因载荷偏离承重托盘中心时给称量结果带来的误差。
弹簧度盘秤所采用的罗伯威尔机构特殊形式,主要是为防止称重架在有附加力偶作用时产生摆动,给称量结果带来误差,由于采用了增加结构刚性的措施,足以承受附加力偶的作用力,使得承重架仅做垂直运动,从而使计量弹簧受到的侧向力干扰减到最小,对提高秤的计量性能指标至关重要。