180974. lajstromszámú szabadalom • Mérőtengely, erő villamos jellét történő átalakítására
5 180974 6 5. ábra a mérő tengely képe a mechanikai modellel együtt, a 6. ábra több elemi mérő tengelyszerkezet összeépítésének egy változata, a 7. ábra két elemi keretszerkezet összeépítésének egy másik változata, a 8. ábra két elemi keretszerkezet összeépítésének egy további változata, a 9. ábra két elemi keretszerkezet összeépítésének még egy változata, a 10. ábra a 7. ábrán bemutatott változat beépítésének rajza, a 11. ábra a 10. ábrán bemutatott szerkezet 11—11 metszete, a 12. ábra a 9. ábrán bemutatott megoldás kiviteli alakja részben metszve, a 13. ábra a 12. ábrán bemutatott szerkezet 13-13 metszete, a 14. ábra több kötélágas teheremelő szerkezetbe történő beépítés vázlata, és a 15. ábra a 14. ábrán bemutatott megoldásnál alkalmazott elemi keretszerkezetek összeépítésének módját mutatja. A találmány szerinti mérőcsapnak egy konkrét kiviteli alakját mutatjuk be az 1-3. ábrákon. Látható, hogy egy elemi keretszerkezet egy hosszabb 1 mérőrészből és egy rövidebb 2 mérőrészből, valamint 3 központi törzsből áll. Az 1 és 2 mérőrészek 12, illetve 15 csatlakozó elemeken keresztül vannak a szerkezeti egységekhez kapcsolva. A 12 csatlakozó elem a bemutatott megoldásnál a mérőtengely tengelycsapjaként van kialakítva, a 15 csatlakozó elem pedig olyan tárcsa vagy korong, amely az 1 mérőrésznek megfelelő kivágással van ellátva és a 4 csapágyakban ágyazott 9 perselybe van illesztve. A 12 csatlakozó elemet tartó 11 csapágybak 10 alapra van erősítve, a 9 perselyt tartó 4 csapágybak pedig 6 és 7 közdarabok közbeiktatásával van a 8 teherhordó szerkezetre erősítve. A mérőelemek 17 kábel segítségével vannak mérőműszerrel összekapcsolva. Az 1 és 2 mérőrészek hengeres testekként vannak kialakítva és a mérőtengely 5 geometriai tengelyéhez képest külpontosán, annak két oldalán helyezkednek el. A 3 központi törzs a 9 persely belső átmérőjénél kisebb átmérőjű tárcsaként van kialakítva és az 1, illetve 2 mérőrészek végeihez van mereven csatlakoztatva. Például a 3 központi törzs két darabból készül, és egyes részei az 1, illetve 2 mérőrészekkel együtt vannak megmunkálva. A gyártás úgy történhet, hogy a hosszabb 1 mérőrészt a 12 csatlakozó elemmel és a 3 központi törzs egyik felével egy darabból készítjük, a rövidebb 2 mérőrész, a 15 csatlakozó elem és a 3 központi törzs másik fele készül egy darabból. Megmunkálás után a két darabot célszerűen oldhatatlan kötéssel kell merev egységgé egyesíteni. Elkészíthető a 12 és 15 csatlakozó elem is külön darabként, ez esetben az 1, illetve 2 mérőrészekhez előnyösen például zsugorkötéssel csatlakoztathatók. A bemutatott konstrukció természetesen csak egyik lehetséges megoldás, számos egyéb kiviteli alak is elkészíthető. A csatlakozó elemek, az 1 és 2 mérőrészek például lehetnek szögletes, prizmatikus testek is, és a 3 központi törzs is tetszőleges merev elem lehet. A 4. ábrán az 1-3. ábrákon bemutatott kiviteli alak elvi vázlatát mutatjuk be. Látható, hogy a mérendő P erő, amely a 9 perselyen át a 15 csatlakozó elemre hat, a Pj-P2 erőkből álló erőpárt ébreszt a beépítés helyén. Belső reakcióként P2 erő lp karon hat és így olyan reakció nyomaték ébred, amely biztosítja a 9 perselynek az 5 geometriai tengellyel párhuzamos helyzetét, miközben a P erő az e2 excentricitásnak megfelelő karon a 2 mérőrészben csavarnyomatékot hoz létre. A 15 csatlakozó dem egyik végén befogott tartóként működik, de geometriai méretei következtében abszolút merevnek tekinthető. A rövidebb 2 mérőrészben, amely a 3 központi törzshöz és a 15 csatlakozó elemhez mereven kapcsolódik, és mint két végén befogott tartóban, hajlító nyomaték is ébred. Ennek iránya a 2 mérőrész hossztengelyére merőleges és a P erőn átmenő sík által a csavart 2 mérőrészből kimetszett síkban 0 értékű. Maximális értéke a csatlakozási helyeken jelentkezik. A 3 központi törzs és a 2 mérőrész csatlakozási pontjában ez a hajlító nyomaték a 3 központi törzsre nézve csavaró nyomatékként jelentkezik és reakciója az 1 mérőrész csatlakozási pontjánál jön létre. A mérőtengely geometriai méreteinek helyes megválasztásával elérhető, hogy a 3 központi törzs abszolút merev legyen. Az 1 mérőrész csavaró nyomaték a viszont a 3 központi törzset egyik végén az 5 geometriai tengelyre merőleges és a 2 mérőrész tengelyét metsző hossztengelyre merőlegesen hatva hajlításra veszi igénybe. A 3 központi törzs másik végén ezzel ellentétes reakciónyomaték ébred, amely az 1 mérőrészben csavarást hoz létre. k létrejövő feszültségek az 1 és 2 mérőrészek S0 keresztmetszetének, I0 tehetetlenségi nyomatékának, Kaeo aequatoriális-és Kpo poláris keresztmetszeti tényezőinek, valamint az anyag tulajdonságainak függvényei. Ezek a tényezők határozzák meg az 1 és 2 mérőrészek szilárdsági tulajdonságait is. A hosszabbik 1 mérőrész másik vége a 12 csatlakozó elemhez kapcsolódik és az ej excentricitásnak megfelelő R reakcióerőt ébreszt abban. Ennek a résznek az 5 geometriai tengelyhez viszonyított párhuzamosságát az Rj —R2 erőkből álló erőpár által a 1 r karon létesített nyomatéka biztosítja. Ez is a szerkezet belső igénybevétele, és kívül esik a keretszerkezet minden elemén végigfutó, PR erők között záródó erőfolyamon. A merev szerkezet a P és R erőktől mint Lp karon ható erőpártól az 1 és 2 mérőrészek, valamint az 5 geometriai tengely által meghatározott síkban fekvő és rájuk merőleges tengely körül akar elfordulni. Ezt a szerkezetben ébredő, Ír kar mentén ható Pr és Rr erőkből álló erőpár, reakciónyomatéka akadályozza meg. Az 5. ábrán a 4. ábra szerinti vázlatot az 1-3. ábrákon bemutatott kiviteli alaknak megfelelő mérőtengelyben elhelyezve mutatjuk be. Látható, hogy a P erő a 9 persely Dp átmérőjű külső palástjára hat. A szerkezet belsejében helyezkednek el az 1 és 2 mérőrészek, valamint a 3 központi törzs, amelyek a 12, illetve a 15 csatlakozó elemeken keresztül vannak a szerkezet többi részével kapcso5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 80 65 3
