142678. lajstromszámú szabadalom • Villamos mérőberendezés keretszerkezet statikai értékeinek meghatározására

Megjelent: 1955. évi június hó 30-án. . ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 142.678 SZÁM. 42. m 33-37 OSZTÁLY. - A—5121 ALAPSZÁM. Villamos mérőberendezés keretszerkezet statikai értékeinek meghatározására A magyar állam, mint a feltaláló Rózsa Mihály gépészmérnök, budapesti lakos jogutóda. A bejelentés napja: 1948. július 29. A találmány keretszerkezetek statikai értékeinek meghatározására való villamos mérőberendezés, amely a ikerét csomópontjainak megfelelő villamos áramkörök rendszeréből áll. A tobbtámaszú tartók és. keretek statikai méretezésénél a támaszponti nyomatékok meghatározására rendszerint igen hosszadalmas számításokat kell elvégezni. A megadott, vagy előzetesen felvett rúdméretekből kiadódó merevségi tényezőkből, továbbá az adott terhelésekből kiszámítható kezdeti befogási nyomatékokból kapjuk az ismeretlen csomóponti nyomatékokat meghatározó lineáris egyenletrendszer állandóit. Minthogy az egyenletrendszerben szereplő ismeretlenek száma a legtöbb esetben akkora, hogy az egyenletrendszer megoldása igen időrabló, azért általában csak a legegyszerűbb esetekben szokták az egyenletrendszert megoldani; komplikáltabb esetekben rendszerint a Cross-féle módszert alkalmazzák és az ismeretlenek közelítő értékeit ennek segítségével számítják ki. Azonban, ha sok ismeretlennel van dolgunk, a számítások még a Cross-módszer alkalmazása esetén is rendkívül hosszadalmasakká válhatnak, úgyhogy az ismeretlenek kiszámítására sok esetben durva közelítő módszereket alkalmaznak. A találmány szerinti villamos mérőberendezés lényege az elektromos áramkörök olyan rendszere, amelynek elektromos állandói (ellenállás, áramerősség, feszültség) a számítandó keret mechanikai állandóinak (rúdmerevség, terhelések) megfelelnek, olyan értelemben, hogy az elektromos mennyiségek közötti matematikai Összefüggés azonos a statikai mennyiségek közötti matematikai összefüggéssel és ennek folytán a keretszerkezet bizonyos pontján, pl. egy csomópontban mutatkozó valamely statikai mennyiség az elektromos séma, illetve modell analog helyén mérhető elektromos mennyiség értékében mutatkozik. A keretrudak merevségi tényezőinek a kapcsolásban e merevségi tényezőkkel arányos villamos ellenállások, a kéttámaszú befogási nyomatékoknak velük arányos elektromotoros erők, a kiszámítandó csomóponti nyomatékoknak pedig ezekkel arányos, meghatározott pontok' között mérhető feszültségek felelnek meg. A berendezés használata oly módon történik, hogy az elektromotoros erőket, ill. ellenállásokat beállítjuk a számítandó keret ismert kezdeti befogási nyomatékainak-, ill. merevségi tényezőinek megfelelő értékekre, ezután pedig a keresett csomóponti nyomatékokat feszültségmérő műszerrel leolvashatjuk. Így nincs szükség sem hosszadalmas számításokra, sem pedig nagy anyagpocsékolást okozó közelítő eljárások alkalmazására. A berendezés áramköreit a következő szemponcok szemmeltartásával kell elkészíteni: 1. A keret minden egyes csomópontjának egy áramkör felel meg, amelyet a csomópont analóg áramkörének ^nevezhetünk. 2. Minden áramkörben felveszünk egy pozitív körüljárási irányt, úgy hogy valamely rúd két végén lévő csomópontok analóg áramköreiben a körüljárási irányok ellentétes értelműek legyenek. 3. Valamely csomópontnál fellépő minden egyes kezdeti befogási nyomatéknak az analóg áramkörben egy, ezzel arányos elektromotoros erő felel meg, amelyet az előző pontban alkalmazott szóhasználatnak megfelelően analóg elektromotoros erőnek nevezünk. Pozitív, vagyis a csomópontot az óramutató járásával megegyező irányban elforgatni igyekvő kezdeti befogási nyomatéknak pozitív körüljárási értelmű elektromotoros erő felel meg. Éppen így, negatív, azaz a csomópontot az óramutató járásával ellenkező irányban elforgatni igyekező kezdeti befogási nyomatéknak negatív körüljárási értelmű elektromotoros erő felel meg. 4. Minden csomópont analóg áramkörébe a csomóponthoz csatlakozó rudak merevségi tényezőivel arányos — ohmikus, induktív vagy kapacitív — ellenállásokat kapcsolunk be, ezeket a fentiek értelmében a rudak analóg ellenállásának nevezzük. / 5. Minden rúdnak megfelel a rúd két végén lévő csomópont analóg áramköreinek ohmikus, induktív, vagy kapacitív csatolása. A csatoló ellenállás a rúd analóg ellenállásának egy részét képezi. Ha a rúd átviteli tényezője = a, akkor a csatoló ellenállás és az egész analóg ellenállás hányadosa szintén a-val egyenlő.