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Geschwindigkeitsmesser mit Schwungmassen. Die Erfindung betrifft einen
Zentrifugalgeschwindigkeitsmesser mit Federbelastung, bei dem ,die @Gewichtspeädel
in verhältnismäßig großem Abstand von der Drehachse aufgehängt sind, und bei dem
-die Gelenkpunkte der Koppelstangen an der Muffe in der durch .die Drehachse gehenden,
zur Pendelstangenebene senkrechten Ebene liegen.
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Das Neue besteht darin, daß die Koppelstangen mit den Pendelarmen
einen spitzen Winkel bilden und daß der Winkel zwischen den Koppelstangen bei der
als Meßbereich allein benutzten;, annähernd zur Drehachse parallelen Lage der Pendelarme
ebenfalls spitz, aber verhältnismäßig groß ist. Hierdurch soll erreicht werden,
daß auch bei Benutzung nur einer Feder die Muffenbewegung annähernd proportional
der Geschwindigkeitsänderung ist.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar
stellt Abb. z schematisch .den Geschwindigkeitsmesser in seiner Ruhestellung dar,
während Abb. z ihn in der Bewegung zeigt, und zwar in dem Augenblick, in .dem er
seineBetriebsgeschwindigkeit aufnehmen will.
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Der Geschwindigkeitsmesser ist in einem Gehäuse B eingeschlossen,
durch das sich die
Hauptwelle des Apparates in der Achse x-y erstreckt.
Die Welle erhält ihre Bewegung von dem Organ, dessen Geschwindigkeit gemessen werden
soll, und trägt eine Platte D, die sie bei ihrer Bewegung mit sich dreht. Auf dieser
Platte sind bei N und N' Stützsäulen N 0, N" 0' befestigt,
an deren: oberen Enden 0 und 0' Hebel 0 A, 0' A' angelenkt sind, auf denen,
die Schwungmassen zza in befestigt sind, deren Schwerpunkte E und E' sind.
An den Hebeln sind bei A und A' die Lenker A ?l1, A' M angelenkt, die zu dem Punkte
M führen, .der sich in der Längsrichtunig auf der Achse :r-y verschieben kann..
Praktisch wird M beispielsweise durch eine Muffe dargestellt, die entlang einer
Stange gleitet, die mit der Hauptwelle des Apparates verbunden ist.
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Die Elemente des Geschwindigkeitsmessers sind so gewählt, daß die
Kraft R, die die Muffe M bei dem Auseinandergehen der Massen in -fit' infolge
der Fliehkraft entgegen der Feder abwärts bewegt, in gewissen Grenzen annähernd
proportional derDrehgeschwindigkeit der Hauptwelle des Apparates ist, so daß es
ohne weiteres möglich ist, in .beliebiger Weise die Verschiebungen von M auf einen
Zeiger zu übertragen, dessen - Bewegungen ebenfalls den Geschwindigkeitsänderungen
proportional sind.
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Unter Vernachlässigung der reinen Schwerkraftwirkung der Gewichtspendel
ergibt sich in bekannter Weise diese Kraft
in ist die Masse des Schwunggewichtes und v
die Geschwindigkeit, während die
Winkel a und b aus der Zeichnung ersichtlich sind. Wenn nun r . a nahe an 9o° ist
und :2. b genügend spitz ist, so wird cotg a. sehr klein und kann vernachlässigt
werden gegenüber cotg b. -Man erhält dann
Diese Formel hat zwei Ausdrücke: r. v2 r, wobei, da v bereits ;Im.
Quadrat enthalten ist, dieser Wert innerhalb genügend angenäherter Grenzen als proportional
einem höheren Wert als v2 angesehen werden kann.
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z. tg # b, welche ebenfalls eine Funktion von. v ist. Wenn man die
Kurve tg # b als Funktion von v bezeichnet, so ergibt sich, daß t- # b sich
verkleinert, wenn v wächst, und sie kann in gewissen Grenzen als proportional einer
Potenz von v angesehen werden, die kleiner als 0 ist.
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Durch Ausprobieren kann man nun die Längen 0 P, 0 A und
A M derart regeln, daß man, zu einem Wert von R gelangt, der innerhalb genügend
genäherter Grenzen. sich proportional zu z, ändert.
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Mit Apparaten dieser Art hat man im besonderen Geschwindigkeitsmessungen
zwischen 6oo und z zoo Umdrehungen pro Minute einwandfrei ausführen können. Das
Verhältnis der zwischen zwei aufeinanderfolgenden Teilstrichen.der Skala befindlichen.
Zwischenräume würde nicht 43:1 überschreiten, welches Ergebnis für die Bedürfnisse
der Praxis durchaus genügt.
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Aus dem obigen geht also hervor, daß gemäß der Erfindung die folgenden
Bedingungen erfüllt sein müssen: a= nahe 9o°, c - 9o° - b muß
genügend offen sein (immer größer als 6o°).
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Dies ist der Fall, wenn der Geschwindigkeitsmesser die Geschwindigkeiten
erreicht, für deren Messung er bestimmt ist. In Abb. 2, in der der Geschwindigkeitsmesser
gerade im Begriff ist, diese Geschwindigkeiten zu erreichen, ist der Winkel a nahezu
9o° geworden, und der Winkel c hat sich vergrößert.
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Die Anordnung .der Abbildung dient nur als Beispiel, und man könnte
die Bedingungen der Erfindung auch anders durchführen, insbesondere könnten die
die Schwungmassen tragenden Hebel an ihrem. unteren Ende angelenkt sein, und die
an ihrem oberen Ende angreifenden Lenker würden dann die Muffe von unten nach oben
bewegen.