185169. lajstromszámú szabadalom • Erőmérő szerkezet csuklós erőátviteli berendezéshez
1 185 169 2 daru gémjét és/vagy hidraulikus munkahengerét megtámasztó csukló részét képezi. A találmány szerinti erőmérő szerkezet kis és nagy igénybevételeknek kitett csuklós kapcsolatoknál egyaránt képes a kapcsolatra ható erő adott 5 irányú összetevőjének közvetlen mérésére. A féldarabok elfordításával a mérési irány változtatható. Előny származik ezenkívül a szerkezet egyszerű és robusztus felépítéséből, a külső sérülések elleni védettségéből és a könnyű karbantartási lehetőségek- 10 bői. A találmány szerinti erőmérő szerkezetet és célszerű felhasználását a továbbiakban példák kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 15 1. ábra a találmány szerinti erőmérő szerkezet első kiviteli alakjának részlete robbantott távlati ábrázolásban, a 2. ábra az 1. ábrán vázolt szerkezet metszeti képe 2Q helyéről kivett erőmérő tárcsákkal, a 3. ábra a 2. ábrán vázolt erőmérő tárcsa nagyított távlati képe, a 4. ábra az 1 — 3. ábrákon vázolt erőmérő szerkezet autódaruhoz való felhasználását szemlélteti, az25 5. ábra belső mozgórésszel rendelkező kialakítású erőmérő szerkezet félmetszeti képe, és a 6. ábra az 5. ábra VI-VI vonala mentén vett félmetszet. 30 Az 1. ábrán a találmány szerinti erőmérő szerkezet első kiviteli alakjának részletét szemléltettük egyszerűsített ábrázolásban. Az erőmérő szerkezet olyan csuklós tengely részét képezi, amelynek állórésze a hossztengely mentén felhasított két 1 és 235 féldarabból van kiképezve. Az 1 és 2 féldarabok hengeres kiképzésűek, végeiken 3 és 4 fészkek vannak, amelyekbe 5 és 6 erőmérő tárcsák illeszkednek. Az 5 és 6 erőmérő tárcsák kiképzése olyan, hogy 40 csak a B nyíl irányába ható erőkomponenseket érzékelik. Az 5 és 6 erőmérő tárcsákon a hasítási síkra merőleges irányban 7 rögzítő csapok nyúlnak ki, amelyek az 1 és 2 féldarabokban kiképzett 8 helyező furatokba illeszkednek. 45 Ha az 1 féldarabot a 2. ábrán vázolt helyzetből a 2 féldarabra helyezzük, akkor az 5 és 6 erőmérő tárcsákon felütközik és közvetlenül nem érintkezik a 2 féldarabbal. Az 1. ábrába berajzolt koordinátarendszer y iránya megegyezik az 5 és 6 erőmérő tárcsák érzékelési irányával, és ez utóbbiak az x irányú erőhatásokkal szemben érzéketlenek. A 2. ábrán a szerkezetet összeillesztett helyzetben 55 'látjuk, de az 5 és 6 erőmérő tárcsák a 3 és 4 fészkekből eltávolítottan vannak feltüntetve. A két 1 és 2 féldarabot 9 és 10 rögzítőgyürük fogják közre, amelyek szilárd talapzattal, például az emelőgép vázával mereven kapcsolódnak. A 9 és 10 rögzítő- 60 gyűrűk között az 1 és 2 féldarabokon középső 11 gyűrű található, amelynek külső palástja a létesítendő csuklós kapcsolat siklási felületét képezi. Előnyös, ha ez a felület gömbfelület részét képezi, mert ekkor a hozzácsatlakozó 12 mozgórész nem- 65 csak körmozgást végezhet, hanem tengelye kismértékben meg is dőlhet a szerkezet beszorulásának veszélye nélkül. A 3. ábrán az 5 és 6 erőmérő tárcsák egy előnyös kiviteli alakjának távlati képét szemléltettük. Az 5 erőmérő tárcsa közepén olyan 13 kitámasztó borda található, amelynek vastagsága kisebb az 5 erőmérő tárcsa teljes szélességénél. A 13 kitámasztó borda az 5 erőmérő tárcsa átmérősen szemközti részeit köti össze, tengelye a 7 rögzítő csap tengelyével egybeesik. A 13 kitámasztó borda mindkét lapfelületén két-két 14 és 15 nyúlásmérő bélyeg helyezkedik el. A 14 és 15 nyúlásmérő bélyegek villamos állapota a 13 kitámasztó bordára hosszirányban ható erő nagyságától függ. A 13 kitámasztó borda felületén elhelyezett 14 és 15 nyúlásmérő bélyegek célszerűen hídkapcsolásban vannak elrendezve, és a híd ágai a rajzon nem vázolt elektronikus egységhez csatlakoznak, amely a híd állapotától függő analóg vagy digúális kimeneti jelet állít elő. A találmány szerinti erőmérő szerkezet működése a szerkezet ismeretében könnyen érhető. Ha a 12 mozgórészre tetszőleges irányból terhelés hat, akkor az a 11 gyűrű közvetítésével az 1 és 2 féldarabokra áttevődik. Az x irányú erökomponenseket (1. ábra) az 1 és 2 féldarabok közvetlenül átadják a 9 és 10 rögzítő gyűrűknek, ezek a komponensek a 13 kitámasztó bordára ható erő nagyságát nem befolyásolják. Az erre merőleges y irányú komponensekkel azonban már más a helyzet. Mivel az I és 2 féldarabok közöli ebben az irányban csak az 5 és 6 erőmérő tárcsák közvetítésével jön létre kapcsolat, az érintett erőösszetevő terheli az 5 és 6 erőméi ő tárcsákat, mégpedig az y irányban. Az y irányú erőösszelevő közvetlenül hat a 13 kitámasztó bordákra, és azok alakváltozását a 14 és 15 nyúlásmérő bélyegek villamos jellé alakítják. Az erőmérő szerkezet kimeneti villamos jele tehát mindig a csuklós tengelyre ható erő y irányú összetevőjével arányos. Ez a tulajdonság a 4. ábrán vázolt példakénti felhasználás esetében különösen előnyös. Az autódaru 20 gémjének változtatható kinyúlása van, és szöghelyzetét a 21 hidraulikus munkahenger hossza határozza meg. A 20 gémet lényegében három 22, 23 és 24 csukló rögzíti, ezek közül a gépjárműtesttel közvetlenül csak a 22 és 23 csuklók kapcsolódnak. A teher által kifejtett Q.L billenőnyomatékkal a P .1 nyomaték tart egyensúlyt. Mivel a darut elsősorban billenés ellen kell védeni, a maximális terhelést az az érték képezi, amely a mindenkori gémkinyúlás mellett a megengedett maximális nyomatéket fejti ki a 22, 23 csuklókra. Ezen 22 és 23 csuklók 1 távolsága ismert, a közöttük fellépő nyomatékot létrehozó Py erőösszetevő pedig könnyen és közvetlenül mérhető a találmány szerinti erőmérő tengelyekkel, ha a 22 és/vagy a 23 csuklók helyére a találmány szerinti erőmérő szerkezettel ellátott csuklós erőátvitelt szerelünk. Az érzékelési y iránynak a 22 és 23 csuklókat összekötő egyenesre merőlegesnek kell lenni. A közvetlen nyomatékmérés lehetősége lényeges egyszerűsítést jelent a szokásosan használt korrekciós túlterhelésgátló berendezésekhez viszonyítva. 3
