51310. lajstromszámú szabadalom • Erők és nyomatékok visszanyomását mérő- és jelzőkészülék

— 2

Az erőkarok viszonyszáma (—) három leíx

hetőség szerint változhatik:

1. (a) állandó marad, (b) változik,

2. (b) állandó marad, (a) változik.

3. úgy (a), mint (b) változik.

Az 1. és 2. eset egymás fordítottja, de lényegében azonos. A 3. esetnek van azonban egy különleges formája, mely abban áll, hogy:

4. (a) is (b) is változik, de összegük minden egyensúlyi helyzetben azonos.

Az ilyen készülékeket osztómérlegnek lehetne elnevezni.

Az 1. ábra az (1) illetve az evvel azonos

(2) kiviteli módozat szerint megvalósított osztómérleget láttatja. Egy köralakú és (a) sugarú tárcsa kerületén érintőlegesen működik, (P) erő, melynek karja (a) minden egyensúlyi helyzetben állandó. Egy másik, a körtárcsával mereven összekötött és valamely görbe által határolt (A) tárcsa kerületén működik, irányát állandóan megtartja és folyton érintőlegesen a (Q) erő a változó (b) karon. Az egész rendszer (0) körül elfordúlhat.

Ez a készülék teljesen megfelel az I., II.,

III., pontokban fölsorolt jellemző tulajdonságoknak, mert:

I. az egyensúlyi helj'zet tényleg igyekszik a rendszernek (0) körül való elforgatásával önműködően beállani. mikor is (a) állandó marad, (b) pedig önműködően beáll a szükséges hosszúságra;

II. a készüléken megerősített (Z) mutató vele forog a rendszerrel és reámutat megielelően beosztott skálán a karhosszúságok, illetőleg az erők viszonyszámában beállott változásra;

III. a készülék szerkesztésénél mindössze arra kell ügyelni, hogy (Q) növekedésével mindenkor kisebbedő (b) kart adjon a görbével határolt tárcsa.

A (2) ábra a találmány tárgyának a harmadik lehetőség szerint való kiviteli alakját tünteti föl. Egy görbével határolt tárcsa (0) körül elfordúlhat, a (P) és (Q) erők pedig irányukat állandóan megtartva minden egyensúlyi helyzetben érintőlegesek a

határgörbékhez. Az erők karjai (a) és (b). Az egyensúlyi helyzet a tárcsa elfordúltával igyekszik önműködően beállani, az (a) és (b) karhosszúságok önműködően megváltoznak és a (Z) mutató jelzi a mindenkori karhosszúságok, illetőleg erők viszonyszámát megfelelő osztású skálán. A görbéket úgy kell alakítani, hogy a rendszernek az óramutató járásával megegyező elfordúlásakor (a) kisebbedjék, (b) növekedjék, hogy a készülék az egyensúlyi helyzet stabilitására vonatkozó III. föltételnek is megfeleljen.

Magától értetődik, hogy sem az (1) ábra, sem a (2) ábra szerint nem föltétlenül szükséges, hogy a terhelő erők egymás között parallelek legyenek.

Tetszőleges görbék esetén a skála tapasztalati úton állapítandó meg, vagy pedig minden pontja külön kiszámítandó.

Az (1) és (2) ábra szerinti készülékek oly mérlegek, melyeknél a két erő támadáspontja (A és B) egy-egy görbén mozog, miközben az erők folyton érintőlegesek maradnak a támadáspontban annak görbe pályájához. Ilyen az alább ismertetendő 3.,

4., 5. ábrán látható osztómérleg is.

Ha azonban a (3) ábra szerint az egyik görbe valamely (r) sugarú kör, a másik görbe egy, ezen körről lefejtett evolvens. úgy az egyensúlyi helyzetre a következő egyenletek érvényesek:

Pa = Qr; a = AB ívhossz = rv.

*-■

azaz, az erők viszonyszáma közvetlen arányos a mutató kilengésével. A skálabeosztás tehát (föltéve, hogy a mérleg tömege ki van egyensúlyozva) egyenletes lesz. Ez a kiviteli alak kölönben az I., II., III. föltételeknek szintén megfelel.

Közvetlenül világos továbbá, hogy a (Q) erő, illetőleg ennek nyomatéka (Qr) helyett valamely más ugyanazon nagyságú nyomaték is helyezhető. Elképzelhető továbbá az is, hogy a (Q) erő valamely más sugarú (R) kör kerületén működik, mikor is az

NV0MD4H