148207. lajstromszámú szabadalom • Tetszés szerinti nagyságú erők mérésére alkalmas dinamométer

Megjelent: 1961. március 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.207 SZÁM 42. k. 1—7. OSZTÁLY — RA—345. ALAPSZÁM Tetszés szerinti nagysága erők mérésére alkalmas dinamométer Bánky Miklós oki. gépészmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1959. november 24. A találmány két vagy több mérőelemből álló dinamométer, amely néhány tonnától több ezer tonnáig terjedő erők mérésére alkalmas és ugyanakkor minden mérésnél elegendő nagyságú elmozdulást végez a mért erőt regisztráló szerkezet működtetésére. Az anyagvizsgáló laboratóriumokban, kutatóintézetekben és a sajtolással foglalkozó üzemekben a modern gyártástechnológiai eljárások kidolgozása során gyakran van szükség olyan mérőeszközre, amely az anyagok alakváltozása, a munkadarabok sajtolása, vagy más ilyen alakítása közben regisztrálja a művelet egyes fázisaiban fellépő erők nagyságát. Az ismert erőmérőműszerek nem felelnek meg a modern kísérleti, gyártástechnológiai követelményeknek. Főként a sajtoló üzemek érzik a minden követelménynek megfelelő *és minden követelményhez alkalmazkodó erőmérőműszer hiányát. Ugyanis a sajtoló üzemeknél egyes munkadarabok előállításához egy-két tonna húzóerő szükséges, másokhoz esetleg 4—5000 tonna. Az erőmérő műszernek a terhelés . átvitelekor nem szabad meghibásodni, sőt tulajdonságainak is változatlanoknak kell maradni. E követelményt súlyosbítja, hogy — elsősorban sajtoló üzemben való felhasználás esetén — a mérőeszköz fárasztóigénybevételnek megfelelő gyakorisággal, üzemszerűen van használva. Annak érdekében, hogy a mérőműszer a fárasztóigénybevétel ellenére is változatlanul megtartsa eredeti tulajdonságait, rugalmasságát, repedésmentességét, stb., a mérőelemet nagy teherhordó keresztmetszettel kell elkészíteni. A nagy keresztmetszet eredményeként az anyag belsejében nem. lépnek fel maradó deformációt okozó nagy fajlagos feszültségek, azonban a mérés közben nem kapunk elég nagy elmozdulást, amely szükséges a fellépő erő nagyságának megbízható regisztrálásához. Itt tehát két egymásnak ellentmondó követelményt kell kielégíteni. Az ismert dinamométer típusok nem alkalmasak a vázolt egymásnak ellentmondó két követelmény egyidejű kielégítésére úgy, hogy ugyanaz a mérőeszköz néhány tonna és néhány ezer tonna erőhatárok között bármilyen nagyságú erő mérésére alkalmas volna a műszer megsérülése nélkül és a regisztráláshoz minden mért tartományban elegendő elmozdulást adna. Az ismert gyűrűs dinamométerek általában csak adott erők meghatározott tartományon belüli mérésre alkalmasak és csak kis elmozdulásokat adnak. Gjrakorlati tapasztalatok alapján üzemi viszonylatban a kis elmozdulások és az ebből származó pontatlan regiszitrálhatóság következtében fellépő mérési hiba jelentős lehet. A spirálrugóval működő dinamométerek csak kis erők mérésére alkalmasak. Nagyobb erő mérésére készült spirálrugós dinamométerek nagyon rövid használati idő után a rugótekercs belső palástfelülete mentén az itt fellépő nagy igénybevétel következtében meghibásodnak. Súlyosbítja a helyzetet, hogy az igénybevétel összetett, amely nyírásból, csavarásból és hajlításból áll. Az ismert tányérrugós, axiális dinamométer sem felel m.eg a gyakorlat követelményeinek. A tányérrugószerű középrész és az erőátadó gyűrű nem tartható egymáshoz képest koncentrikus helyzetben. Az erőátadó gyűrűn kialakított, a tányérrugós rész koncentrikus felfektetésére szolgáló váll a tányérrugó üzemközben i behajlása következtében lekopik, meghibásodik. Aránylag kevés mérés után az erőátadó gyűrű válla teljesen eltűnik és a tányérrugó bizonytalan helyzetben támaszkodik fel a gyűrűre. Ennek eredményeként a tányérrugó nem egyenletes eloszlásban viszi át a terhelőerőt a gyűrűre és következésképpen a tányérrugóban keletkező belső feszültségek eloszlása sem egyenletes. A mért erő nem felel meg a valóban fellépő erőnek. A gyűrű vállrészének lekopása közben a tányérrugónak a vállal érintkező és a vállat lekoptató része is kopik, meghibásodik. A meghibásodás helyén feszültséggyűitőhely keletkezik, amely a tányérrugó megrepédését, törését okozza. A tányérrugó és az erőátadó gyűrű sík, körgyűrű alakú felületen támaszkodnak egymásra. A tányérrugó az erőhatás következtében deformálódik, minek eredményeként a tányérrugó és a gyűrű felfekvő felületei között — keresztmetszetben nézve kifelé növekvő vastagságú — ék alakú nyílás keletkezik. Tehát a tányérrugó és a gyűrű kö-