107964. lajstromszámú szabadalom • Mechanikai készülék hőmérsékletek mérésére, jelzésére és távjelzésére
— 2 — melyek mérési tartománya 25°-tól—55°-ig terjed. Ebben az esetben az egyes skálavonások egymástóli távolsága 5.5 cm skálaátmérő esetén 0.18 cm, 30 cm skála-5 átmérő esetén pedig 1 cm. Az archimedesi spirális sugarát a következő képlet adja: ra = rt + ni 3. melyben „ra " a spirális sugara, „Ti " spirális 10 belső átmérője „n" a menetszám és az egyes menetek egymástóli távolsága. A spirális közelítő hossza „1a " a, következő levezetésből adódik: la = 2 T, ra 4- 2 •/! (ra i) + 2 vi (ra — 2 i) 15 + 2r, (ra — 3 i)....2 •/] (ra _)u — 1 (.i) 1 a = 2 n/n • r» - i (1 +2+3+4 (n — I)] 1 + (n — 1) 1 2 (F a •• la = 2 7Í (n. ra (n) = 2 •/) n A. 15 cm hosszú mutatónál és annak vé-20 gén fellépő 2 g erőnél a forgatónyomaték (grammeentiméterben): m = p. r. = 30 cmg. A rugóanyag „h" vastagságát az 1. képletből számíthatjuk és az 0.4 cm széles 25 rugó esetén (b = 0.4 cm), 500 kg/cm2 megengedett ha jlítóigénybevételn él li = 0.03 cm-nek adódik. Az „n" menetszámot kísérletileg hatá-30 rozzuk meg és az a Celsius-fokonkint szükséges 3skálaszög és 25 és 55 Cels.° közötti mérési tartomány esetén n = 22. A rugó hossza („la ") a 4. alatti képletből 35 számítva i'i =0*6 cm belső átmérőnél, ra = 2.25 orn sugárnál ós az> egyes menetek i = 0.075 cm egymástóli távolságánál 1 ar — 200 cm-nek adódik ki. Fenti adatok mellett a fellépő 30 gcm 40 forgatónyomaték leküzdésekor! behajlás a 2. alatti képletből számítva 2.25 . 200 . 50 0 ..... f;1 = ö:03 . 200000 0 = 3.7o cmnek adod!k. A rugó tehát 3.75 cm-t hajlik be, mielőtt a mutató megmozdul. A példaképen fen-45 tiekben felvett hőmérőméreteknél 1 Celsius foknak a skálán kb. 1 cm felel meg s így az az érték, mellyel a mutató késik, —3.75 C°, miből világos, hogy az ilyen mérőműszer gyakorlati használhatóság 50 szempontjából értéktelen. Ennek folytán megkísérelték már két spirálisnak oly módon való összekapcsolását, hogy hőmérsékletvá'Itozásokkcri elfordulásaik összeadódjanak. Ilyen elrendezésnél a rugók szilárdsága (a kisebb ra sugár és a rugó 55 kisebb la hossza következtében) nagyobb és behajlása kisebb. A rugó ilyen elrendezésénél azonban nagyobb forgatónyomatékot kell felvenni, mert a második, hozzákapcsolt spirálist külön kell ágyazni. 60 Az első spirális ugyanis csekély belső szilárdsága következtében, mely az archimedesi spirálisra jellemző, nem bírja a második spirálist hordani és annak forgatónyomatékát átvenni anélkül, hogy az 65 egész rendszer elhajlásával igen jelentékeny mérési hibákat ne okozna. E spirális ágyazása azonban súrlódási többletmunkával jár, mely sok esetben teljesen felemészti a kisebb behajlás előnyeit. Ez 70 a súrlódási munka teljesen kiszámíthatatlan tényező, mert a bimetallemeznek belső szerkezete folytán belső feszültségei vannak, minek következtében hőmérsékletingadozáskor elcsavarodásra hajlamos. 75 Ennek folytán a csapágyakban szorulások állnak elő, melyek még a leggondosabb műhelymunkáival sem kerülhetők el. A fent előadottakból kitűnik, hogy a spirális sem önmagában, sem kombiná- 80 cióiban már elvileg sem felelhet meg azon követelményeknek, melyeket pontos mérőműszerekkel szemben támasztanak. Ennek folytán megkísérelték csavarvonalalakúan hajlított rugók előállítását, 85 minthogy ezeknél a viszonyok behajlás szempontjából összehasonlíthatatlanul kedvezőbbek, mint azt az alanti számítások igazolják, melyek a csatolt rajz 2. ábráján feltüntetett alakú rugókra vonat- 90 koznak, melyekre hordképesség és behajlás szempontjából az 1. és 2. alatt fentmegadott képletek érvényesek. A rugó átmérője legyen 0.8 cm, mikor is hossza a kísérletileg megállapított 95 menetszám n = 24, valamint b - 0.4 cm és h - 0.03 cm mellett 1 ^ 75 cm. A behajlás 100 0.4 . 75 . 500 0.03 . "2000000 -0.25 cm Ebből következik, hogy a mérési hiba ilyen elrendezés mellett az archimedesi spirális mérési hibájának csak '/ir.-öd része 105 volna, az anyagmegtakarítás pedig az archimedesi spirálissal szemben
