CH228377A - Einrichtung zur Ermittlung des statischen und dynamischen Verhaltens einer Konstruktion, die mindestens ein gespanntes Seil aufweist. - Google Patents

Description

  



  Einrichtung zur Ermittlung des statischen und dynamischen Verhaltens einer
Konstruktion, die mindestens ein gespanntes Seil aufweist.



   Im Hauptpatent ist eine Einrichtung zur Ermittlung des statischen und dynamischen Verhaltens von Konstruktionen, die gespannte Seile, insbesondere elektrische Freileitungen, enthalten, mittels eines verkleinerten, winkeltreuen   Modelles    nach den Gesetzen der   Ahn-      lichkeitsmeehanik beschrieben,    die darin besteht, dass   mindestensein    Seil der Hauptausführung im Modell durch ein Zugmittel ersetzt ist, welches zwar massstabtreu angeordnet, aber nicht maBstabtreu konstruiert ist.



   Die vorliegende Zusatzerfindung besteht darin, da¯ mindestens an einer Stelle des Modelles wenigstens ein Kondensator mit durch    mechanische Einwirkung veränderlicher Ka-      pazität    eingebaut ist, der   mit einer Vorrich-    tun, zur Anzeige einer an dieser Stelle des    Modelles wirkenden Kraft verbunden ist.   



   Zweckmässig besitzt der   Messkondensator    wenigstens eine elastische Elektrodenplatte, die sich beim m Auftreten von Zugkräften verformt, so dass dadurch der   Elektroden-    abstand und. damit die KapazitÏt des Kondensators verändert wird. Der Kondensator ist beispielsweise in eine kapazitive Brückenschaltung   eingebaut,indereneinerDiagonale    die   Messvorriohtung    liegt. Diese kann ein Oszillograph, zum Beispiel ein Kathoden  strahloszillograph sein,    der die KrÏfte in Funktion der Zeit direkt in Kurvenform sichtbar macht.



   Nach   vorgängiger statischer Eichung    ge  stattet    eine solche   Einrichtung die unmittel-    bare   Messung stattischer    und dynamischer KrÏfte durch Messen der Ausschläge des   Leuchtfleokes    auf dem Leuchtschirm der   Oszillographenrohre.    Der Weg des Leucht   fleckes kann mittels Photoapparat photogra-    phisch oder mittels Kino-Kamera kinema  tograzphisch aufgenommen    und auf diese Weise festgehalten werden. Die   Os, zillo-    gramme liefern die gesuchten Kräfte in Funktion der Zeit.



   Bei der praktischen Ausf hrung sind zweckmϯig folgende Regeln zu beachten. :  Der elastische Belag des Me¯kondensators ist so zu wÏhlen, da¯ seine mechanische Eigenfrequenz wesentlichhoher liegt als die praktisch   bedeutsamen Schwingungsfrequenzen,    die am Modell auftreten können. Die Kapazität des Kondensators muss mogliehst gross gewählt werden, um die Empfindlichkeit der   Einrich-    tung zu steigern. Dies f hrt zu sehr kleinen PlattenabstÏnden. Ferner dürfen die Elektro  denabstände    bei den am Modell auftretenden Kräften nur um Bruchteile von Millimetern geÏndert werden, damit durch den Kondensator die   tatsächliche Modellseillänge nicht    verÏndert wird.

   Ausserdem darf der Kondensator durch sein Eigengewicht die statischen und dynamischen Vorgänge, die sich auf dem   Modelleiter abspielen, nicht    merklich beeinflussen, weshalb sein Gewicht ein Minimum (Bruchteile von einem Gramm) sein muss.



  Aus demselben Grunde sind die elektrischen Zuleitungen zum Messkondensator äusserst leicht und flexibel herzustellen. Die   Emp-    findlichkeit des Me¯kondensators in gewissen Messbereichen kann dadurch erhöht werden, dass den Platten eine Vorspannung gegeben wird, so daB sie sich erst beim   Aufireten    von bestimmten Kräften voneinander entfernen können.   



   Ein praktisch brauchbarer Messkondensa-    tor besteht beispielsweise aus zwei dünnen    Stahlblattfed, ern mit einer hochwertigen Iso-    lationseinlage als Dielektrikum. Die Blattfedern können je nach der Grosse der zu messenden Kräfte nur am einen Ende oder an beiden Enden   vernietet werden. Zweck-    mässig ist das Modell an der   Mess stelle    aufgeschnitten und sind die beiden BelÏge des Kondensators an den freien Enden der Schnittstelle befestigt. Vorzugsweise sind dabei an den Aussenseiten der Platten   Fassun-    gen zum Anschluss der beiden Enden des Seilmodelles, zum Beispiel kleine Haken, Ísen, Klemmen, Klammern oder dergleichen, angebracht, welche die infolge der Kräfte an der Messstelle auftretenden Bewegungen auf den   Kondensator übertragen.

   Zweck-    mässig sind an den KondensatorbelÏgen die Stromzuführungen angelötet, die zur Erzielung einer st¯rungs- und fehlerfrcien Messung hochflexibel und möglichst leicht sein sollen.



   Statt die Beläge des Kondensators selbst federnd auszubilden. kann man sie auch an irgendwie gestalteten Federn befestigen, zum Beispiel an je zwei gespannten Stahlsaiten befestigen. Zur   r Veränderung    der Empfind  lichkeit    der Me¯vorrichtung kann der Plat  tenabstand verstellbar gemacht werden.    Es   liann    aber auch die Elastizität der   Elektro-    den einstellbar gemacht werden, zum Beispiel durch Vers-chieben der Einspannstelle der die Elektrode bildenden Blattfeder oder durch   Änderung der Spannung    der   Befestigungs-    saiten des Kondensatorbelages oder dergleichen.



   Die am Modell auf die beschriebene Art gemessenen KrÏfte werden mit dem aus den Modellgesetzen bestimmten KrÏfteverhÏltnis multipliziert, um die tatsächlich, das hei¯t in der Hauptausf hrung auftretenden KrÏfte zu ermitteln.



   SelbstverstÏndlich lassen sich Messungen an mehreren   Messstellen gleichzeitig ausfüh-    ren. Bei Verzweigungen des Modelles, zum Beispiel dort, wo das Leitungsseil des Modelles an einem   Hängeisolator    aufgehängt ist, kann man die auf die einzelnen Teile wirkenden Kraftkomponenten messen. Man kann aber auch, um gewisse Kraftkomponenten zu messen, an der betreffenden Stelle des Modelles die Kraft künstlieh in ihre   Komponen-    ten zerlegen, indem man an der   AleBstelle    Hilfsdrähte in Richtung der Komponenten anbringt und in jeden   Hilfsdraht einen Kon-      densator einbaut. Auch    die auf die Masten einer Modellfreileitung wirkenden KrÏfte lassen sich mittels entsprechend eingebauter Kondensatoren messen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Einrichtung zur Ermittlung des statisehen und dynamischen Verhaltens einer Konstruk- tion, die mindestens ein gespanntes Seil aufweist, nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes, dadurch gekennzeichnet, da. minde- stens an einer Stelle des Moelles wenigstens ein Kondensator mit durch mechanische Einwirkung veränderlicher Kapazität eingebaut ist, der mit einer Vorrichtung zur Anzeige einer an dieser Stelle des Modelles wirkenden Kraft verbunden ist.

   UNTERANSPR'UCHE : 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator wenigstens eine elastisch bewegliche Elektro- denplatte besitzt.

   2. Einrichtung nach Unteranspruch l, da- durch gekennzeichnet, daB die Elektroden- platte selbst elastisch ist und sich beim Auftreten von Kräften an der MeBstelle verformt, so daB dadurch der Elektrodenabstand und damit die Kapazität des Kondensators ver Ïndert wird.

   3. Einrichtung nach Unteranspruch 2, da- durch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Elektrode eine Blattfeder ist.

   4. Einrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch , gekennzeichnet, daB die Blattfeder einseitig eingespannt ist.

   5. Einrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder doppelseitig eingespannt ist.

   6. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da? wenigstens eine Elektrodenpla. tte an einer Feder befestigt ist.

   7. Einrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, da? die Elektrodenplatte an zwei gespannten Drähten befestigt ist.

   8. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da? die ElastizitÏt der Elektrodenplatte einstellbar ist.

   9. Einrichtung nach Unteranspruch l, da- durch gekennzeichnet, daB die mechanische Eigenfrequenz der elastisch beweglichen Elektrodenplatte grösser ist als die praktisch bedeutsamen Schwingungsfrequenzen, die am Seilmodell auftreten k¯nnen.

   10. Einrichtung nach Patentanspruch, da- durch gekennzeichnet, dass der Elektrodenabstand einstellbarist.

   11. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, daB das Modell an der MeBstelle aufgeschnitten ist und die beiden Beläge des Eondensators an den freien Enden der Schnittstelle befestigt sind.

   12. Einrichtung g nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Eondensa- torbeläge auf ihrer Aussenseite mit Fassun- gen f r die Enden des Seilmodelles versehen sind.

   13. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die condensa- torbeläge mit flexiblen Stromzuführungen versehen sind.

   14. Einrichtung nach Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, da? der Kondensator in einen Zweig einer Messbrücke einge- schaltet ist, in deren einer Diagonale eine Messvorriehtung liegt.

   15. Einrichtung nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, da? die Me?vorrichtung ein Oszillograph ist.

   16. Einrichtung nach Unteranspruch 15, dadurchgekennzeichnet,dassdieMessvorrich- tung ein Kathodenstrahloszillograph ist.

   17. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da? zwecks Messung von Kraftkomponenten mehrere Eondensar toren in die Zweige einer Verzweigungsstelle eingebaut sind.

   18. Einrichtung nach Patentanspruch, ge- kennzeichnet durch eine Vorriohlung, welche das Messergebnis als Kraft in Funktion der Zeit selbsttÏtig in Kurvenform aufzeichnet.

   19. Einrichtung nach Unteranspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daB das s Me?ergebnis mittels Liehtschrift aufgezeichnet wird.

   20. Einrichtung nach Unteranspruch 19, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Oszillographen als Me?vorrichtung.

   21. Einrichtung nach Unteranspruch 20, gekennzeichnet durch einen Photographen- apparat f r photographische Aufnahme des Messergebnis'ses.

   22. Einrichtung nach Unteranspruch 19, gekennzeichnet durch einen Kinoapparat f r die kinematographische Aufnahme des MeBergebnisses.