157529. lajstromszámú szabadalom • Mérőátalakító különösen nyúlásmérő ellenállás alkalmazására

157529 4 tős része nyíró igénybevételként jelentkezik, de a deformáció létrejötte során, a merev keretszerkezet jellegből adódóan, az erő hatásvonalára merőleges tengely körüli nyomatékok is kialakulnak. Ez utóbbiak a mérőrész egy felsőrészhez és egy. alsórészhez csatlakozó két szomszédos borda közötti részére tovább bontható egy hajlító és egy csavaró nyomatékra. Ezek numerikus meghatározása az elemi szilárdságtan segítségével nehézségbe ütközik. A másik megoldásként az erő hatásvonalára merőleges felületeken kialakuló feszültség tér szolgálhat a nyúlás érzékelő ellenállások megváltoztatására. é Gyárthatósági meggondolások szemelőtt tartásával a hasznosítandó feszültség tér a mérőrész egyetlen körgyűrű síkjára koncentrálható' oly.módon, hpgy a teher átadó felső rész és a reakcióerőt biztosító alsó rész, egy — a mérőrész melletti — de közös tengelyű és egymásban levő koncentrikus gyűrűkként is kialakíthatók. A mechanikus kapcsolat az egyes részek között bordákkal biztosítható a nyúlásérzékelő ellenállások- elhelyezésére szolgáló felülettel párhuzamos, de vele szemben fekvő felületen oly módon, hogy váltakozva a külső, ill. . a belső gyűrűhöz, mint alsó és felsőrészhez csatlakozik és létesíti a kapcsolatot á rnérőrésszel. Az 1. ábra mutatja a találmány szerinti mérőátalakító egy példakénti kivitelének mérőtestét, amelyen a nyíró feszültségek" eredőjeként kialakuló normál feszültségteret hasznosítjuk erőmérésre. 1 A 2. ábra olyan kiviteli példát mutat, amelynél hajlításfoól eredő normál feszültségterét hasznosítjuk a nyúlásérzékelő ellenállások befolyásolására, míg a 3. ábra a 2. ábrához hasonlóan ugyanezt mutatja, amikor a felső váll és a talp közös tengelyű hengergyűrűkként vannak kialakítva és a mérőrészre a terhelés és a reakcióerők ugyancsak bordákkal adódnak át. *• A 4. ábra a 3. ábra szerinti kivitelt mutatja metszetben a közös tengelyű hengergyűrűkként kialakított mérőrészt, a felsőrészt és az alsórészt a bordákkal. Az 1. ábra példaként mutat négy mérőelemet tartalmazó mérőtestet, amelyek egyenként egyegy erőpárral vannak terhelve és így nyírásra igénybevéve. Az erőpárt egy bordapár képviseli és szerkezeti kialakításiból, adódóan két mérőelem egymás melletti végéin egy közös borda létesíti az erőt. Az 1 furat a mérőtest teljes hosszában átmegy a mérőelemekből alkotott 2 mérőrészen, a 3 fölső vállon és a 4 alsó talpon. Ezek között a kapcsolatot átlósan az 5, illetve a 6 bordák létesítik. Ilyen módon a 15 nyíllal jelölt terhelő erő a 3 felső vállról a 6 bordákon adódik át a 2 mérőrészre és erre merőleges síkban — az erőpár létesítésére — az 5 bordákon keresztül a 4 alsó talpra, ahol a reakció erő alakul ki. A mérőrész 11, 12, 13 és 14 mérőelemek nyírásra vannak igénybevéve. Az 1 furat tengelyéhez képest a mérőelemek felületén -szög alatti — például 45°-os — aktív irányokkal a 7, 8, 9 és 10 nyúlásmérő ellenállások vannak elhelyezve oly módon, hogy felváltva az eredő húzó, illetve az eredő nyomó feszültséget érzékelje. A nyúlásmérő ellenállások ilyen módon sorbakötve, majd a kezdet és a, végkivezetéseket is összekötve, teljes hídkapcsolás épít-..' hető fel. • • - . A nyúlásmérő ellenállások elhelyezésére to- -vábbi lehetőségeket szemléltet — az 1. ábrán részletezett geometriai kialakítást megtartva — a 2. ábra. E kivitelnél nyúlásérzékelő ellenállásokat az erő hatásvonalára merőleges síkon helyezzük el és így a síkbeli normál feszültségtér alkalmas pontjain — felületelemein — létrejövő deformációt hasznosítjuk az erő mérésére. A mérőtest 3 felsővália és a 4 alsötalpa a 16 nyíllal jelölt húzóerő felvételére alkalmas módon nyerhet kialakítást. A 2 mérőrészt az 1 furat és a külső'oldal felületeken kívül ezekre merőleges két síklap határolja. E síklapokon vannak az 5, ill. 6 bordákkal szemben a 17 felületelemeken a 19 nyúlásmérő ellenállá- < sok és a bordák tövében a 18 felületelemeken a 20 nyúlásmérő ellenállások. A nyúlásmérő ellenállások számát a hídkapcsoláshoz szükséges ellenállásértékek határozzák meg. Az elhelyezésüknél oéiszerű alkalmazkodni a 21 tengely nyújtotta szimmetria lehetőségéhez. A hídkapcsolásban a szomszédos hídágakat váltakozva húzott 19 és nyomott 20 nyúlásmérő ellenállásokból képezzük. így a teljes híd aktív elemekből áll. A 3. ábra szerinti kivitelnél például a 2 mérőrészt csak az alsó felületén kapcsoljuk mereven váltalkozva az 5 és "6 bordákhoz, amelyek közül az 5 bordák egy külső gyűrűhöz mint 4 alsó talphoz csatlakoznak, a 6 bordák pedig egy belső gyűrű vagy más formájú 3 felső vállhoz csatlakoznak. Ilyen módon a terhelő • erő a 3 felső váll 6 bordái segítségével lefelé húzza a 4 alsó talp 5 bordái által alátámasztott 2 mérőrészt, a 22 nyúlásmérő ellenállások rendre a mérőrészt húzó' 6 bordákkal szemben, a 23 nyúlásmérő ellenállások pedig rendre az 5 alátámasztó ' bordákkal szemben nyernek elhelyezést. A mérőhíd kialakításával teljes akitfV mérőhidat valósítunk meg. Szabadalmi igénypontok: 1. Elektromechanikus mérőátalakító, amely egy alsó és egy felső terhelést felvevő elemet tartalmaz és amelynek mérőtestjén nyúlásérzékelő ellenállások vannak elhelyezve, azzal jellemezve, hogy a mérőtest az alsó és felső terhelést felvevő részhez, a mérőátalakító tengely vonalával párhuzamos hatásvonalú lega-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2