[其他]盒式手秤

说明书

本发明涉及一种常用的衡器。

人所共知，1～10千克（即2～20市斤）物料的称重工作，是千百万人每天都在从事的一项繁重工作。这项工作所用的衡器，目前仍以木杆手秤为主。因为木杆手秤结构简单，制造、使用都很方便，故多年来一直被人们习惯采用。但是木杆手秤有些较难解决的弊端，如：称重的误差较大，一般为5～25克；木杆细长，携带不方便且易折断等。

本发明的目的，是提供一种能克服木杆手秤不足之处的新式手秤，称重误差一般小于5克；称重在2.5千克范围内，形状如同小盒，外形不大于130×110×60毫米，使用、携带都较方便。由于本盒式手秤采用摆锤式原理，且要满足轻巧的要求，故在结构上要比木杆手秤复杂一些，但其零部件的制造和装配工艺都较简单，所需材料也无特殊要求，就其造价而言，仅略高于木杆手秤，而低于电子秤、台式秤等。

这种盒式手秤，是根据在同一力场内，重力与摆锤互相平衡的原理而设计的。在设计中根据摆锤角度的变化规律，把构成平衡力矩的园形轮修正为凸轮的方法，来获得称重示值均匀分布的刻度盘；采用齿轮传动的放大机构，来缩小外形、减轻自重和提高称重的精度。

下面通过最大示值为2.5千克盒式手秤的实例，结合说明书附图，来说明本手秤的详细情况：

图1为正面视图，表达秤的外形；

图2为图3的A－A剖视图，反映秤的盒板“秤架”及其内、外部件的位置和它们的装配情况；

图3为图2的B－B剖视图，从正面表达秤的内部结构。

由图1～3可知，当将布绳秤纽36提住，秤钩1挂上某一重物时，布绳2受拉力而使凸轮3和凸轮轴10转动，这时凸轮轴10直接带动小指针12转动，同时带动大齿轮8与小齿轮9，通过传动轴11使大指针13转动，由于大齿轮8、小齿轮9的传动比9：1，故当小指针12转动40°示值为“1”时，大指针13则转动一周。根据摆锤重量，摆杆长度与齿轮传动比的计算结果，大指针13每转一周，其示值为300克，而把园周刻度均分为150等份，每一小格的示值为2克。又如图2、3所示，在凸轮轴10转动的同时，带动齿数相等的齿轮4和齿轮5，使齿轮轴15与凸轮轴10等速转动，在齿轮轴15上，装有小齿轮6并与大齿轮7啮合，从而使摆轴14转动，顶丝16、摆杆17和摆锤19产生摆动，由于小齿轮6与大齿轮7的传动比为1：4，故当凸轮3转动一周时，摆锤仅转90°。

为了启用盒式手秤，必需在称重起始时，就产生一对平衡力矩，即：

R·P＝W·L·Sinβ·i·η

式中：R——凸轮轮廓半径；

P——秤钩、布绳的自重和被称物体的重量；

W——摆锤和摆杆的自重；

L——摆杆长度；

β——摆锤起始摆角；

i——齿轮传动比；

η——传动效率。

由上式可知，如β＝0，即不能产生平衡力矩，本秤就无法启用，为此，如图2、3所示，在左、右盒板26、27上安装一个能横向移动的调位螺母21、轴22、套23，从而使摆锤19得到一个适当的起始摆角β。当选定W、L、i值后，即可在β、P两数值均匀增加时，求得相对应的R值，均匀的重量刻度也随之可得。

由上式还可以知道，由于η＜1，必然使等号右边的力矩减少而影响平衡，为此，预先将W值适当加大或放松调节螺母20，在弹簧18的作用下，摆锤19向外顶开，摆锤重心的位置也随之外移，摆杆17长度L即得到增加。这样，力矩显然会相应地加大，从而弥补η＜1的不足，使秤始终保持平衡状态。

另外，还需说明，如图2、3所示，当摆锤19转动接近90°时，轴24和套25挡住摆锤19不能继续摆动，小指针12即停止在“8”与“0”之间不动。这时，如果在秤钩1上再试加一个小重力，小指针12仍然停止不动，这就说明称重物料已超过本秤的称量范围，应适当减小物料，才能称出物料的正确重量。

为了方便读数，在园形观察窗塑料垫31和塑料圈32的外缘，装一个与刻度盘30刻度相同的活动刻度圈（图上未表示），在秤重起始时，由于秤钩1、布绳2和称重空篮（盘）的自重作用，大、小指针都由“0”转到某一示值。这时可用手将活动刻度圈的“0”位拨到与这个示值对齐的位置。然后，再在空篮（盘）上放入需称量的物料，指针即继续转动到另一个新的示值，这个新的示值对准活动刻度圈上的刻度示值，即为称量物料的准确重量。

为了方便存放和携带，如图3所示，在用完本秤后，可将秤钩1收进秤内，并钩在一个用螺母29紧固的双头栓栓28上。布绳秤纽36也可通过联结壳体33和34的钢带35而推入秤内。

使用本盒式手秤，可悬挂在某固定位置称量重物，也可做一专用用支架，把秤放在它的上面称量重物，这样就能更好地发挥本秤的特点及效能。