DE815551C - Dynamometer - Google Patents

Dynamometer

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Publication number
DE815551C
DE815551C DED818A DED0000818A DE815551C DE 815551 C DE815551 C DE 815551C DE D818 A DED818 A DE D818A DE D0000818 A DED0000818 A DE D0000818A DE 815551 C DE815551 C DE 815551C
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DE
Germany
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force
dynamometer according
measured
dynamometer
valve
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Expired
Application number
DED818A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean Marc Sebastien D Cuissart
Fernand Jacques Moulin
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Individual
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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/04Measuring force or stress, in general by measuring elastic deformation of gauges, e.g. of springs

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Description

  • Dynamometer Die meisten in der Industrie verwendeten Dynamometer bieten Möglichkeiten zu Meßfehlern, die je nach der Bauart auf Erscheinungen zurückzuführen sind, die im Zusammenhang mit der Viskositiit verwendder Flüssigkeiten, der Hysterese von Slagneten oder dem mechanischen Ansprechen der Teile auftreten. Im Falle eines mechanischen Dynamometers machen die Unregelmäßigkeiten der unter der zu messenden Kraft entstehenden Durch-I)iegung die Nfessungen ungenau, sei es bei schwachen Belastungen infolge einer zu geringen Empfiiidlichkeit oder bei hohen Belastungen infolge mangelnder Übereinstimmung der gemessenen Durchbiegung mit der wirkenden Kraft.
  • L)ie Erfindung schafft ein Dynamometer, I)ei dem <liese Nachteile vermieden werden und das in jedem Falle gellatle uji<l 7lverl,issige Nlesstingen ergibt und dabei trotzdem einfach und im Gebrauch bequem bleibt.
  • Bei den üblicherweise verwendeten Dynamometern wird das Meßgerät unmittelbar durch die in der Kraftrichtung erfolgende Verformung betätigt. Das Dynamometer gemäß der Erfindung zeichnet sich dagegen dadurch aus, daß die Messung der Kraft durch die Lageänderung eines Teils des Gerätes erfolgt, der der zu messenden Kraft nicht unterworfen ist. Diese Lageänderung wird dabei durch Verformung des unmittelbar unter der Einwirkung der zu messenden Kraft stehenden Teils des Gerätes hervorgerufen.
  • Daraus ergibt sich, daß die zu messende Kraft Verformungen in den sie übertragenden Teilen des Gerätes hervorruft; die sich daraus ergebenden Lageänderungen der Teile des Gerätes, die der Kraft nicht unterworfen sind, werden vergrößert und durch das Meßorgan gemessen, das, obwohl ein untrennbares Ganzes mit der gesamten Vorrichtung, doch vor der Einwirkung der zu messenden Kraft geschützt ist.
  • Dementsprechend ist die Meßeinrichtung in einem Teil des Dynamometers befestigt, der nicht den Belastungen ausgesetzt ist und an dem sie vor den Verformungen, die sie hervorrufen, geschützt ist. Sie wird durch den Teil des Dynamometers betätigt, auf den die zu messende Kraft wirkt. Die Relativbewegungen der beiden Teile, die infolge der durch die Kraft hervorgerufenen Verlagerungen und Drehungen der in geeigneter Weise gewählten Abschnitte des Dynamometers eine mechanische Vergrößerung gestatten, werden auf diese Weise dazu benutzt, die Empfindlichkeit des Gerätes zu vergrößern.
  • Das so ausgebildete Gerät hat eine große Genauigkeit und eine hervorragende Zuverlässigkeit.
  • Es zeichnet sich durch eine leichte und sichereRückkehr zum Nullpunkt aus. Im Falle mit hoher Frequenz veränderlicher Kräfte erlaubt es die Messung eines Mittelwertes der zu messenden Kräfte.
  • In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Ansicht eines Dynamometers, teilweise im Schnitt, und Fig. 2 eine Ansicht eines anderen Dynamometers.
  • Das in Fig. I dargestellte Dynamometer besteht aus einem Ring I, der vorzugsweise aus vergütetem Siliciumstahl besteht. Dieser Ring ist bei 2 etwas seitlich der senkrechten Mittelebene in senkrechter Richtung geschlitzt. Oben und unten ist an dem Ring I je eine Kugel 3 bzw. 4 angeordnet, die mit den Teilen 5 und 6, auf die die zu messenden Kräfte wirken, in Berührung kommen.
  • Der linke Teil 7 des Ringes I wird mittels der Kugeln 3 und 4 fest zwischen die Teile gespannt, an denen sich die Kräfte auswirken. Dadurch entsteht eine elastische Verformung des Teils 7.
  • Der rechte Ringteil 8, der den zu messenden Kräften nicht unmittelbar ausgesetzt ist, trägt das Meßorgan. Zu diesem Zweck weist das Ende dieses Ringteils einen Halter g auf, der einen Mikromesser 10 aufnimmt. Dieser Mikromesser kann von beliebiger bekannter Bauart sein, z. B. einer solchen mit einem Ventil, dessen Stößel II sich gegen die freie Seite des Schlitzes 2 abstützt. Die Anlage des Stößels erfolgt vorzugsweise gegen ein an dem Ende der Ringhälfte 7 aufgelötetes Plättchen 12 aus Wolframkarbid.
  • Der Mikromesser 10 ist in den Halter 9 eingeschraubt. Die an seiner Verlängerung vorgesehenen Flächen 14 ermöglichen ein Verdrehen und damit eine genaue Einstellung des Messers auf die Nullstellung. Nach dem Einstellen in die richtige Lage wird der Messer durch die Schraube 13 festgeklemmt.
  • Wie es bekannt ist, ist der Mikromesser der erwähnten Bauart mit einer Druckluftzuführungsleitung versehen. Er enthält ein Ventil, dessen Ver stellungen sich in einem verschieden starken Entweichen von Luft äußern, durch das ein verschieden hoher Druck vor dem Ventil entsteht, der zur Anzeige der Messung verwendet wird. Die Verstellungen desVentils werden im vorliegenden Falle durch die Bewegungen des Stößels 1 1 hervorgerufen.
  • Wirkt nun eine Kraft zwischen den Teilen 5 und 6, so wird sie über die Kugeln 3 und 4 auf den Teil 7 des geschlitzten Ringes übertragen, der dadurch elastisch verformt wird. Diese Verformung wirkt sich für den Teil 8 des Ringes als eine Verlagerung und Verdrehung aus, die nicht mehr in der Richtung der Kraft liegt, sondern senkrecht dazu und außerdem vergrößert ist. Diese vergrößerte Verlagerung bewirkt eine Bewegung des Stößels II, die durch den Mikromesser 10 gemessen wird. Diese Nleßeinrichtung ist mit einer Skala versehen, die entsprechend den für die Messung des Schnittdrucks üblichen Einheiten eingeteilt sein kann.
  • Man erkennt, daß die Meßeinrichtung einen mit dem Arm 8 fest verbundenen Teil 10 aufweist, während der Stößel I I, der mit dem im Innern des Teils Io angeordneten Ventil verbunden ist und dauernd durch eine Feder gegen das Plättchen 12 gedrückt wird, genau den Bewegungen der Stirnfläche 2 des Teils 7 relativ zu dem Teil 8 folgt.
  • Mit dieser Einrichtung erzielt man sehr genaue Messungen. Beispielsweise erhält man mit einem Ring, der so bemessen ist, daß sich bei einer Belastung von 500 kg eine Durchbiegung in der Richtung der Kraft von nicht mehr als 30 Mikron ergibt, vollkommen eindeutige und brauchbare Ablesungen. Diese Genauigkeit ermöglicht es, dieses Dynamometer bei Drehbänken oder anderen spanabhebenden Werkzeugmaschinen zu verwenden, ohne daß man zu befürchten braucht, daß die zu untersuchenden Vorgänge dadurch gestört werden.
  • In Fällen, in denen sich ändernde Kräfte, insbesondere Schwingungskräfte, gemessen werden sollen, steht zu befürchten, daß Resonanzerscheinungen zwischen der Frequenz der Kräfte und der Eigenschwingungszahl des Ventils auftreten können.
  • Für solche Fälle kann der Stößel 1 1 fest mit dem freien Ende des Ringes verbunden werden. Auf diese Weise kann man den Mittelwert der veränderlichen Kräfte messen.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 wird das Dynamometer durch den Ring 14 gebildet, der zwei seitliche Arme 15 und 16 aufweist. Der Ring wird wiederum unter Zwischenschaltung zweier Kugeln 3 und 4, die oben und unten an dem Ring angeordnet sind, zwischen die Teile 5 und 6 eingesetzt, zwischen denen die zu messenden Kräfte wirken.
  • Auf den Arm I6 ist das Stützplättchen I2 für den Stößel des Meßgerätes 10 aufgelötet. Das Meßgerät selbst, das vorzugsweise wiederum ein solches mit Druckluftzuführung und Ventil ist, ist in eine mit Gewinde versehene Bohrung I7 des Armes 15 eingeschraubt.
  • Verformungen, die unter einer über die Kugeln übertragenen Belastung des Ringes I4' entstehen, wirken sich in vergrößertem Maße in Relativ- lewegungen der Enden der beiden Arme 15 und I6 aus. Diese Bewegungen werden, wie dies schon beschriel>en wurde. durch das Meßgerät 10 gemessen.

Claims (7)

  1. Es versteht sich von selbst, daß Abwandlungen sowohl bezüglich des Meßgerätes als auch des eigentlichen Dynamometers vorgesehen werden können. Nichtsdestoweniger ergibt, wie schon erwähnt wurde, die Anwendung der besonderen ikromesserl>auart mit Druckluftzuführung und Ventil bei einem Dynamometer gemäß Anspruch I besondere Vorteile, und diese Anwendung bildet ein weiteres Kennzeichen der Erfindung.
    I)as Dynamometer gemäß der Erfindung kann in allen den Fällen verwendet werden, in denen irgendwelche Kräfte gemessen werden sollen. Es eignet sich insbesondere zur Messung aller bei der Metallbearbeitung auftretenden Kräfte, insbesondere der Schnittkräfte. Hierzu kann es in vorteilhafter Weise mit dem fitahlhalter kombiniert werden.
    P A T E N T A N S P R L L Ii E: 1. Niechanisches l'räzisionsdyllamometer, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Kraft durch die Lageänderung eines nicht unter der Einwirkung der zu messenden Kraft stehenden Teils des Gerätes gegen einen die Kraft aufnehmeiiden Teil erfolgt, wobei diese Lageänderung durch Verformung des die Kraft auf-Iiehmenden Teils hervorgerufen wird.
  2. 2. Dynamometer nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem mit einem Schlitz versehenen Ring (I) besteht, der in Richtuiig seines Durchmessers von der zu messenden Kraft belastet wird, und bei dem die hierbei auftretenden Relativbewegungen der einen Fläche (2) des Schlitzes auf eine Meßeinrichtung (I0) übertragen werden, die an dem an der anderen Seite des Schlitzes liegenden freien Ende (g) befestigt ist.
  3. 3. Dynamometer nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Ring (14') besteht, der zwei senkrecht zur Belastungsrichtung des Ringes nach einer Seite sich erstreckende Arme (I5, I6) aufweist, von denen der eine (I5) die Meßeinrichtung (lo) trägt, die die Relativbewegung des anderen Armes (I6) zu diesem Arm mißt.
  4. 4. Dynamometer nach Anspruch I, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Mikromessers (I0) mit Druckluftzuführung und Ventil, das in Abhängigkeit von der zu messenden Kraft verstellt wird.
  5. 5. Dynamometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil des Mikromessers(I0) mit einem Stößel(II). versehen ist, der die durch die Verformungen hervorgerufenen Relativbewegungen auf das Ventil überträgt.
  6. 6. Dynamometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Stößel (1I) gegen ein Plättchen (12) aus Wolframkarbid anlegt, das an den gegenüberliegenden Teil (7 bzw. I6) angelötet ist.
  7. 7. Dynamometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (11) mit dem gegenüberliegenden Teil (7 bzw. I6) fest ververbunden ist.
DED818A 1949-02-12 1950-01-20 Dynamometer Expired DE815551C (de)

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FR815551X 1949-02-12

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ID=9267330

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DED818A Expired DE815551C (de) 1949-02-12 1950-01-20 Dynamometer

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