179036. lajstromszámú szabadalom • Csapszerű erőmérőcella,különösen tengely vagy csap formájú alkatrészekben történő erómérésére
179036 4 A fenti szabadalmi leírásokban ismertetett mérőcelláknál az erőbevezetésre merőleges oldalirányú erők olyan járulékos feszültségeket hoznak létre, amelyek a mérés pontosságát jelentősen befolyásolják. A találmány feladata olyan erőmérőcella kialakítása, amely az ismert erőmérőcelláknál kevésbé érzékeny az erőbevezetés helyének megváltozására, és a főerőre merőleges síkban fellépő csavaró-, hajlító- és nyomóerőkkel szemben elegendően nagy oldalirányú merevséggel rendelkezik. Az erőmérőcella kialakításának olyannak kell lennie, hogy egyszerű felépítése ellenére is beépíthető legyen — esetleg már meglevő — berendezésekbe úgy, hogy azok méretei a lehető legkisebb mértékben növekedjenek meg, A találmány azon a felismerésen alapul, hogy ha az erőbevezető hatásvonala a mérőcella alátámasztási felületén kívül helyezkedik el, akkor a mérőcella egyszerűbb módon építhető be, azáltal, hogy megfelelő konstrukciós megoldással az erőbevezetés helyének megváltozására és a járulékos erők hatására érzéketlen. További felismerésünk, hogy a statikában ismert rácsos szerkezet merevsége a különböző irányokban fellépő erőkkel szemben nagyon különböző, így kiválóan alkalmas erőmérőcella kialakítására, és különösen alkalmas csapszerű alkatrészekben fellépő radiális irányú erők mérésére. A fentiek alapján a kitűzött feladatot olyan csapszerű erőmérőcella létrehozásával oldottuk meg, amelyet különösen tengely vagy csap formájú alkatrészekben történő erőmérésre lehet alkalmazni, és az erő hatásvonalára merőleges hossztengelyű üreggel, valamint nyúlásmérő jelátalakítóval van ellátva, ahol az újdonság abban van, hogy az üreg keresztmetszete az erő hatásvonalában legalább másfélszeres mértékben nyújtott, a mérőcella hossztengelyének irányában elhelyezkedő bordákkal az erő hatásvonalában legalább két részre van tagolva, és a nyúlásmérő jelátalakító az üreg hossz-tengelye és az erő hatásvonala által meghatározott síkkal párhuzamos síkban van a mérőcella külső felületén elhelyezve. A fenti erőmérőcella az ismert megoldásoknál egyszerűbb felépítésű, a főerőre merőleges oldalirányú erők megengedett értéke a névleges érték többszöröse is lehet. Előnyös, ha a csapszerű mérőcellán a nyúlásmérő jelátalakítóktól azok bázishosszának legfeljebb a felével megegyező távolságban elhelyezett nyílások vannak kiképezve, amelyek mechanikai feszültségszűrő hatásúak. A találmány szerinti csapszerü mérőcellát az alábbiakban kiviteli példák kapcsán, a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábrán a gömbfelületű központosítás elvét mutatjuk be, a 2. ábrán a gömbfelület második alkalmazási lehetősége látható, a 3. ábrán a gömbfelület harmadik alkalmazási lehetősége látható, a 4. ábrán a találmány szerinti csapszerű mérőcella első kiviteli alakja, a 3 5. ábrán a találmány szerinti csapszerű mérőcella második kiviteli alakja, a 6. ábrán a találmány szerinti csapszerü mérőcella harmadik kiviteli alakja, a 7. ábrán a találmány szerinti csapszerű mérőcella működési elve látható, a 8. ábrán pedig a mérőcellában ébredő feszültség diagramja látható. Az 1. ábrán az erőbevezetés központosítására olyan példa látható, ahol az erőmérőcellában gömbsüveg alakú bemélyedésben kisebb sugárral lekerekített végű kúpos elem fekszik fel, így a két különböző sugarú gömbfelület elméletileg egy ponton érintkezik egymással. A 2. ábrán a gömbsüveg alakú bemélyedés az erőmérőcella tetejénél van kialakítva, ellentétben az 1. ábrával, ahol a bemélyedés alul van. A gömbfelület, pontosabban hengerpalást felület alkalmazását szemléltetjük a 3. ábrán, ahol az erő támadáspontjának a hengerpalást meghatározott gyűrűjére kell esnie. A találmány szerinti csapszerü erőmérőcellát a 4-8. ábrákon mutatjuk be. A 4. ábrán fekvő téglatest alak látható, amely hossztengelyével párhuzamosan elhelyezkedő, egymástól 5 bordával elválasztott két henger alakú 1 üreggel van ellátva, ezenkívül az oldalfalán két darab 2 nyúlásmérő jelátalakító van elhelyezve, amelyek mellett egy-egy kör alakú 3 nyílás van az üreges téglatest falába vágva, ahol a 3 nyílások átmérője a 2 nyúlásmérő jelátalakítók szélességével azonos. Az 5. ábrán az előbbihez hasonló téglatest alakú erőmérőcella látható, amely a hossztengelyével párhuzamos, lekerekített téglalap keresztmetszetű 1 üreggel van ellátva, és egymással szemközti két oldalfalán két-két darab, a hossztengely mentén egymás mellett elhelyezett 2 nyúlásmérő jelátalakító van elhelyezve, ezenkívül a 2 nyúlásmérő jelátalakítók közelében az erőmérőcella falvastagságával azonos mélységű 4 bevágások vannak kialakítva. A fentiekhez hasonló a 6. ábrán látható erőmérőcella kialakítása is. Itt a téglatest hossztengelyével párhuzamosan két darab, egymástól 5 bordával elválasztott, lekerekített sarkú téglalap keresztmetszetű 1 üreg van kialakítva, két szemközti oldalfalán két-két 2 nyúlásmérő jelátalakító van a hossztengelyre merőlegesen egymás felett elhelyezve, és az egyes 2 nyúlásmérő jelátalakítók mellett hosszúkás alakú 3 nyílások vannak a tégb.cest falába vágva. A fenti ábrákon bemutatott téglatest alakú erőmérőcellákban a hossztengellyel párhuzamosan végigfutó üregek egymásba is folyhatnak, azaz az 5 bordák nem érnek össze. Ilyen megoldást mutatunk be a 8.b. ábrán. A találmány szerint a tagolt részeknek mindig az erő hatásvonalával párhuzamosan kell elhelyezkedniük. A 2 nyúlásmérő jelátalakítók mellett kialakított nyflások vagy bevágások szerepe a mechanikai feszültségszűrés. A találmány szerinti erőmérőcella alkalmazási módja a 7. ábrán látható. Eszerint az erőmérőcellát hossztengelye mentén egyik végénél kell befogni úgy, hogy a 2 nyúlásmérő jelátalakítók körülbelül a kiálló rész közepénél hes 10 13 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
