EP0919257A2 - Clamping device for a boom system - Google Patents
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- EP0919257A2 EP0919257A2 EP98118947A EP98118947A EP0919257A2 EP 0919257 A2 EP0919257 A2 EP 0919257A2 EP 98118947 A EP98118947 A EP 98118947A EP 98118947 A EP98118947 A EP 98118947A EP 0919257 A2 EP0919257 A2 EP 0919257A2
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- A62C—FIRE-FIGHTING
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- B66F17/00—Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force
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- E06C5/04—Ladders characterised by being mounted on undercarriages or vehicles Securing ladders on vehicles with rigid longitudinal members capable of being elevated or extended ; Fastening means during transport, e.g. mechanical, hydraulic
Definitions
- the invention relates to a device for clamping a boom system of a swiveling, tilting and telescopic Tool over a support element on one Bogie of a vehicle, such as an emergency vehicle the fire department or the like, with a measuring device in the clamping area for the current determination of the load of the boom system.
- the boom system is clamped, in particular a ladder set in general on a so-called Bogie.
- the erection should and tilting the boom system.
- the attachment to the turret is not direct about a basic element of the ladder set, but there are for this purpose, floating support elements are provided on the turret, which form the bogie with the turret. Because of the U-shaped cross-sectional profile of the conductor elements of the Ladder set is a connection of the same to the support element only in the outer area of the outer conductor element, So the base element is possible to get inside not to obstruct the ladder set and so on further conductor elements within the U-shaped base element to be able to store.
- the carrier element in the longitudinal direction of the boom system designed such that it is the same as a bending beam Strength comes close to the swivel bending area to be able to optimize, especially what the lowering of the Boom system below the horizontal concerns.
- the Width of the support element is due to the width of the outrigger boom system, i.e. its ladder parts, by the total width of the construction so given to minimize on the bogie.
- a measuring system is known in which the bending stress of the boom system in / on the Clamping point is measured.
- the current distance measurement is carried out by the boom with knowledge of the error rate.
- Boom systems in the form of turntable ladders now work by increasing the basket capacity (from 2 to 3 man baskets), the provision of launcher inserts etc. the loads no longer in the primarily vertical of the U-shaped profile of the ladder elements, but outside and, among other things, cause non-negligible Torsional moments.
- the Raising angle of the aerial ladder system essentially the connecting elements of each Claim conductor elements with each other, d. H. the Ropes and / or the hydraulic cylinders up to storage in the clamping point.
- the object of the invention Basically, a device of the type mentioned to further develop that at the clamping point reliable interception of the constraining forces and moments and a reliable detection of the same is possible.
- the object is achieved by a Device of the type mentioned above solved that the clamping of the boom system by a static certain storage with measuring devices for measurement of the individual bearing forces is formed. So it is as Fixing a boom system a statically determined Storage with the possibility of measuring the individual Bearing forces are provided in this clamping.
- the design according to the invention also provides for this ensured that the measuring devices with the clamping be moved and so all three attacking directly Can capture forces and moments in the clamping. In this way, those acting on the boom system external and internal forces and moments individually classified and evaluated. Because with a boom system of the mentioned embodiment, the carrier element of the Mount is erected and the base element and the support element connecting storage "rigid" between this is arranged, but moves with the clamping are no additional corrective measures due to changed kinematic conditions of the Erection system, for example the erection cylinder etc. required.
- Base element of the boom system can be detached via the bearing is fixed on the support element.
- the number of individual bearings is chosen so that a statically determined storage of the entire system, however, the number of individual warehouses is minimal.
- This Requirement is met in that the storage by at least three individual bearings are formed.
- the individual warehouses with regard to their storage centers symmetrical to the plane of symmetry in the longitudinal direction of the base element of the boom system.
- the dimensions of this bearing arrangement are a matter of course from the dimensions of the end of the boom, that is Base element and / or the width or length of the carrier element certainly. This makes it possible to simple Way to ensure a clear storage and the to meet measurement requirements for this storage.
- the individual bearings are particularly advantageous for projection on the support element in the apices of an isosceles Triangular. To the lowest possible height to realize, it is preferably provided that the individual bearings in a common plane between the base element of the boom system and the support element are. But it can also be at least one of the individual bearings shifted vertically compared to the others be.
- the Measuring elements each one with its ends in a bore of a support component fixed on the support element mounted load measuring pin, its middle Area over an eye bed with one on the base element specified component for radial power transmission in Connection is established.
- Such individual bearings and measuring elements can be easily between at the interface level realize the base element and the support element.
- the Load measuring pin not only serves as part of the Measuring element, but at the same time as a component the individual storage. This embodiment has seen kinematically two relative degrees of freedom, namely one axial displacement and a rotation around the cylinder or Pin axis.
- the load measuring pin is designed as a hollow cylinder the inside of which measured the deformation (by bending) can be.
- Controlled deformation of the axis strain gauges are strain gauges provided on the inside of the bolts.
- Such Strain gauges (DMS) record depending on the version the bending stress also in two vertical directions the bolt axis, which then creates two forces as a measurement result.
- the respective components of the Forces determined by measurement technology are due to the arrangement of the load measuring pin.
- a device for processing the Measured values provided, as from the strain gauges measured moments and forces according to the equilibrium conditions to be taken into account and to be compared with permissible values Values must be determined. To when the limit is reached all initiated movements of the boom system being able to slow down or stop is preferred one that can be activated when the permissible measured value is exceeded Alarm unit provided, which is in training can be an acoustic alarm unit. Furthermore, at least one display device is for output of the measured values determined and thus for information of the provided by the respective operator.
- the Single bearing a spherical bearing that is, a spherical bearing in the eye bed, on to relative movements, deformations and to record flight deviations so that the kinematic Tolerance remains intact.
- every single bearing is kinematically compatible against angular errors and / or misalignments, because a single spatial shift at a storage location relative to the other corresponding rotations around the Triangle sides as well as displacements according to the Degrees of freedom in the individual bearings.
- the emergency vehicle 1 shown in FIG. 1 has known manner, a vehicle chassis 2 with front wheels 3a and rear wheels 3b and one of the vehicle chassis 2 supported vehicle body 4 in the form of a bogie from a turret 4a and a support member 5, the for swiveling with inclination to the horizontal or is articulated relative to the underground.
- the Carrier element 5 carries a boom system 6 of several displaceable against each other and thereby a variable in length Ladder sections forming supporting beams.
- an erection cylinder 7, which has its other end at the base of the turret 4 is set.
- FIGS. 2 and 3 serves the carrier element 5 as a receptacle for the lower or outer conductor part 8, called base element for short, the Boom system 6.
- This is the respective basic element 8 on the support element 5 via a statically determined storage clamped, which in the illustrated embodiment 2 and 3 each by three individual bearings B1, Ar1, Al1 or B2, Ar2 and Al2 is formed. 6 these bearings are shown schematically and by Al, Ar as well as B * and B. 2 and 3 also to the three individual bearings B1, Ar1, Al1 are located or B2, Ar2 and Al2 in one plane between the base element 8 and the carrier element 5. The same applies to the individual bearings Al, Ar and B in Fig. 6, while the bearing B * vertical by the height c compared to the bearings Al and Ar is moved out of the plane.
- the amount of triangle formed by the sides b and a becomes a1 designated.
- a Cartesian coordinate system is in Fig. 6 drawn, the axes or coordinates with x, y and z are designated. Such a Cartesian Coordinate system is used in analytical processes Breakdown of force and moment vectors is common.
- the y-axis represents in the illustrated embodiment Bisector of side b, on which then that too Camp B is located.
- FIGS. 2 and 3 shows themselves that this y-axis of the plane of symmetry of the carrier element and the base element of the boom system in the longitudinal direction of the boom.
- the origin the Cartesian coordinate system is in the middle on the connecting line b between the two on the X-axis arranged single bearings Al and Ar.
- the bearing arrangement is of the three individual bearings selected so that they are in one Connection level between the bottom of the base element 8 and the top of the carrier element 5 are.
- the dimensions of the bearing arrangement are due to the Dimensions of the characterized by the base element 8 Boom end and the width or length of the support element certainly.
- Base element 8 each on the underside of its longitudinal strips a and b via the individual bearings Ar2 and Al2 or Ar1, Al1 clamped on the support element 5, while the bearing B2 or B1 set on the underside of a rung 10 is.
- the individual warehouse B1 or B2 is located at the end of each boom 6.
- the bearing B1 has one in the form of a hollow cylinder trained load pin 11B, with its Bolt ends 12a, 12b each in a bearing bore 13a, 13b of a carrier component 14 is mounted.
- a backup 15 protects the load pin 11B from rotation and axial Emigration due to friction.
- spacer elements 16 there is an axial adjustment in the z direction drawn load and measurement level LM and the load elements (Calibration).
- a cantilever part 18 firmly connected to the latter guided radially by the load measuring pin 11B. That way made a detachable connection. A shift is only in the axial direction, i.e. along the bolt axis S possible. Furthermore, the power transmission from the component 18 on the component 14 only radially.
- spherical in the outer bore 19 Bearing 20 (spherical bearing) with an inner spherical Tread 20a and an outer bearing bush surrounding it 20b used; the latter is in the axial direction of the Load measuring bolt through the eye bearing 17 on the one hand and on the other hand, a fuse 20c, such as a Snap rings, secured. 5 can be seen this spherical bearing 20 via a sliding material 21 on the Outside of the load pin 11B so as to certain limits misalignments by an angle of rotation ⁇ to be able to compensate kinematically.
- strain gauges 22a, 22b are on the inside of the load pin 11B parallel to the pin axis S in the area of the Longitudinal center L .
- a strain gauge 22a in the z direction and a strain gauge 22b in the x direction arranged.
- Such strain gauges 22a, 22b mostly consist of a carrier made of paper or plastic, on which a resistance wire applied or the type of printed circuit is made. The resistance of such a strain gauge changes with its length and becomes out for this reason for static and dynamic measurements used.
- strain gauges 22a, 22b are stretched and compressed at elastically deformable Bodies, here the load measuring bolts 11B, forces, Pressures, tensions, moments and accelerations or the like measured.
- the strain gauges are for this purpose 22a, 22b on the deforming load measuring pin 11B for example, applied by gluing.
- FIGS. 2 and 3 we refer below to FIGS. 2 and 3, in those embodiments for two different Bearing arrangements are shown.
- Fig. 2 is the bearing arrangement with respect to the individual pin axes symmetrical to the plane of symmetry in the longitudinal direction of the Boom 6 or base element 8 (y, z plane in Fig. 6).
- the axes of the load measuring bolts 11Ar and 11Al are in place perpendicular to this plane and cursed. they form together an axis of rotation that is perpendicular to the y, z plane stands.
- the pin axis of the load pin 11B is in this plane of symmetry and is perpendicular to the z, x plane (see also Fig. 6). Camp B1 is mainly on End of the base element 8 and thus the boom 6 is arranged.
- the Bearing arrangement not with respect to the individual pin axes symmetrical to the x, z plane, i.e. the plane of symmetry in Longitudinal direction of the boom 6 or base element 8.
- Die Axis 11Ar of the single bearing Ar2 is parallel to this Level, the axis of the load measuring pin 11Al of the single bearing Al2 perpendicular to this plane.
- the distances to the centers the force transmission in the two load measuring bolts 11Ar and 11A1 are again symmetrical to the y-, z plane and aligned. They are also perpendicular to the y-, z-plane arranged.
- the arrangement is interchangeable.
- the Pin axis of the load measuring pin 11B of the single bearing B2 lies in the plane of symmetry and is perpendicular to the z-, x plane. Again, it is primarily at the end of the boom 6 or base element 8 arranged.
- this bearing arrangement is more advantageous, as they are free of internal tension in the bearings with each other due to the deformation of the boom end and carrier element.
- This bearing arrangement is corresponding also technically free of errors on it are based.
- FIG. 6 A further embodiment variant can be seen in FIG. 6, where the single warehouse B * is not on one level Bearings Ar and Al lies, but in the vertical around the Distance c is shifted. This only changes the evaluation of the moment balance for the torsional moments Ar by the additional operation + (c * Bx).
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspannen eines Auslegersystems eines schwenk-, neig- und teleskopierbaren Arbeitsgerätes über ein Trägerelement an einem Drehgestell eines Fahrzeugs, wie einem Einsatzfahrzeug der Feuerwehr oder dergleichen, mit einer Meßeinrichtung im Einspannbereich zur aktuellen Bestimmung der Beanspruchung des Auslegersystems.The invention relates to a device for clamping a boom system of a swiveling, tilting and telescopic Tool over a support element on one Bogie of a vehicle, such as an emergency vehicle the fire department or the like, with a measuring device in the clamping area for the current determination of the load of the boom system.
Bei Einsatzfahrzeugen der Feuerwehr oder dergleichen erfolgt die Einspannung des Auslegersystems, insbesonders eines Leitersatzes im allgemeinen an einem sogenannten Drehgestell. Mittels dieser Befestigung soll das Aufrichten und Neigen des Auslegersystems ermöglicht werden. Meist erfolgt die Befestigung am Drehturm nicht direkt über ein Basiselement des Leitersatzes, sondern es sind hierzu am Drehturm schwebende Trägerelemente vorgesehen, die mit dem Drehturm das Drehgestell bilden. Aufgrund des U-förmigen Querschnittprofils der Leiterelemente des Leitersatzes ist eine Anbindung desselben am Trägerelement nur im äußeren Bereich des äußeren Leiterelementes, also dem Basiselement möglich, um den Durchstieg innerhalb des Leitersatzes nicht zu verbauen und um auch weitere Leiterlemente innerhalb des U-förmigen Basiselements lagern zu können.In fire brigade vehicles or the like the boom system is clamped, in particular a ladder set in general on a so-called Bogie. By means of this attachment, the erection should and tilting the boom system. Usually the attachment to the turret is not direct about a basic element of the ladder set, but there are for this purpose, floating support elements are provided on the turret, which form the bogie with the turret. Because of the U-shaped cross-sectional profile of the conductor elements of the Ladder set is a connection of the same to the support element only in the outer area of the outer conductor element, So the base element is possible to get inside not to obstruct the ladder set and so on further conductor elements within the U-shaped base element to be able to store.
Um das Aufrichten und Neigen des Auslegersystems zu gewährleisten, übernimmt das genannte Trägerelement sowohl die Lagerung der Aufrichtachse als auch die Lagerung des unteren Leiterteils sowie diejenige der hydraulisch wirkenden Aufrichtezylinder bzw. eines Aufrichtezylinderpaares. Hinsichtlich seiner äußeren Abmessungen ist das Trägerelement in Längsrichtung des Auslegersystems derart ausgestaltet, daß es einem Biegeträger gleicher Festigkeit nahekommt, um auch den Schwenkbiegebereich optimieren zu können, insbesonders was die Absenkung des Auslegersystems unter die Horizontale betrifft. Die Breite des Trägerelements ist durch die Breite des zu lagernden Auslegersystems, also dessen Leiterteile bestimmt, um die Gesamtbreite der so gegebenen Konstruktion am Drehgestell zu minimieren. Sind keine zusätzlichen Einrichtungen, wie beispielsweise ein Terrainausgleich vorgesehen, so sind das Basiselement des Auslegersystems sowie das Trägerelement im allgemeinen direkt miteinander verschraubt, wodurch eine lösbare Verbindung zwischen den beiden Elementen gegeben ist. Außer einfachen Schraubverbindungen sind auch Dehnschraubverbindungen als lösbare Verbindung zwischen Basiselement und Trägerelement bekannt. Hierdurch soll einmal eine schmalstmögliche Lagerung des Auslegersystems ermöglicht werden, zum anderen wird hierdurch die Verbindung durch einfache verschiedene Elemente realisiert. To raise and tilt the boom system ensure, takes over the mentioned support element both the storage of the righting axis and the storage of the lower part of the ladder and that of the hydraulic acting upright cylinder or a pair of upright cylinders. In terms of its external dimensions the carrier element in the longitudinal direction of the boom system designed such that it is the same as a bending beam Strength comes close to the swivel bending area to be able to optimize, especially what the lowering of the Boom system below the horizontal concerns. The Width of the support element is due to the width of the outrigger boom system, i.e. its ladder parts, by the total width of the construction so given to minimize on the bogie. Are not additional Facilities such as terrain compensation provided, so are the base element of the boom system and the support element generally directly with one another screwed, creating a detachable connection between the is given to both elements. Except for simple screw connections are also expansion screw connections as releasable Connection between base element and carrier element known. This is supposed to be the narrowest possible storage of the boom system, on the other hand this makes the connection through simple different Elements realized.
Ferner ist es bekannt, die aktuelle Beanspruchung des Auslegersystems zu erfassen, um so die Bauteilsicherheit zu bewerten. Hierzu ist ein Meßsystem bekannt, bei dem die Biegebeanspruchung des Auslegersystems in/an der Einspannstelle gemessen wird. Hierbei ist das untere Lagerteil bei einem Drehleitersystem auf dem Trägerelement, also der Lafette, drehbar gelagert und wird am Ende des unteren Leiterteils durch ein Federsystem gehalten. Als Maß für die aktuelle Biegebeanspruchung in der Einspannstelle des Auslegers erfolgt die aktuelle Wegmessung bei Kenntnis der Fehlerrate.It is also known to determine the current stress on the Cantilever system in order to ensure component safety to rate. For this purpose, a measuring system is known in which the bending stress of the boom system in / on the Clamping point is measured. Here is the bottom one Bearing part in a turntable system on the support element, so the carriage, rotatably and is at the end the lower part of the ladder is held by a spring system. As a measure of the current bending stress in the clamping point the current distance measurement is carried out by the boom with knowledge of the error rate.
Des weiteren sind Systeme bekannt, bei denen meßtechnisch ausgebildete Biegebalken parallel zum unteren Leiterteil, also dem Basiselement angeordnet sind, um dessen Verformung proportional zu erfassen. Dies erfolgt mittels einfacher Grenzschalter bis hin zu vorgesehenen Dehnmeßstreifen.Furthermore, systems are known in which metrological trained bending beam parallel to the lower part of the ladder, that is, the base element is arranged to deform it proportionally. This is done using simple limit switch up to the provided strain gauges.
Nachteilig bei all diesen Meßsystemen ist jedoch, daß sie lediglich die Biegebeanspruchung des Auslegers erfassen. Längskräfte, Querkräfte und Verdrehbeanspruchungen des Auslegersystems hingegen sind weiterhin unbekannt.A disadvantage of all these measuring systems, however, is that they only record the bending stress of the boom. Longitudinal forces, transverse forces and torsional loads on the Boom systems, however, are still unknown.
Bei Auslegersystemen in Form von Drehleitern wirken nun durch die Erhöhung der Korbkapazität (von 2- auf 3-Mann-Körbe), dem Vorsehen von Werfereinsätzen etc. die Belastungen nicht mehr in der vornehmlich Vertikalen des U-förmigen Profils der Leiterelemente, sondern außerhalb und bewirken unter anderem auch nicht vernachlässigbare Torsionsmomente. Weiterhin wirken je nach Größe des Aufrichtewinkels des Drehleitersystems Längskräfte, die im wesentlichen die Verbindungselemente der einzelnen Leiterelemente untereinander beanspruchen, d. h. die Seile und/oder die Hydraulikzylinder bis hin zur Lagerung in der Einspannstelle. Aus diesem Grunde ist es aus sicherheitstechnischen Gesichtspunkten notwendig, nun auch die Querkraft bzw. das Moment beispielsweise aufgrund eines "Drehanstoßes" zu kennen, um bei Erreichen eines Grenzwertes die eingeleiteten Bewegungen des Auslegersystems stoppen zu können, damit sowohl der Ausleger als auch beteiligte Personen nicht zu Schaden kommen. Ein solches aber ist mittels der bekannten, vorangehend erläuterten Vorrichtungen nicht möglich.Boom systems in the form of turntable ladders now work by increasing the basket capacity (from 2 to 3 man baskets), the provision of launcher inserts etc. the loads no longer in the primarily vertical of the U-shaped profile of the ladder elements, but outside and, among other things, cause non-negligible Torsional moments. Depending on the size of the Raising angle of the aerial ladder system essentially the connecting elements of each Claim conductor elements with each other, d. H. the Ropes and / or the hydraulic cylinders up to storage in the clamping point. For this reason it is over safety aspects necessary, well also due to the lateral force or the moment, for example to know of a "kick-off" in order to reach a limit value the initiated movements of the boom system to be able to stop both the boom as well as involved persons are not harmed. A but such is by means of the known, preceding explained devices not possible.
Aus diesem Grunde liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß an der Einspannstelle ein zuverlässiges Abfangen der auftretenden Zwangskräfte und -momente sowie eine zuverlässige Erfassung derselben möglich ist.For this reason, the object of the invention Basically, a device of the type mentioned to further develop that at the clamping point reliable interception of the constraining forces and moments and a reliable detection of the same is possible.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Einspannung des Auslegersystems durch eine statisch bestimmte Lagerung mit Meßeinrichtungen zur Messung der einzelnen Lagerkräfte gebildet ist. Es ist also als Einspannung eines Auslegersystems eine statisch bestimmte Lagerung mit der Möglichkeit zur Messung der einzelnen Lagerkräfte in dieser Einspannung vorgesehen.According to the invention the object is achieved by a Device of the type mentioned above solved that the clamping of the boom system by a static certain storage with measuring devices for measurement of the individual bearing forces is formed. So it is as Fixing a boom system a statically determined Storage with the possibility of measuring the individual Bearing forces are provided in this clamping.
Als statisch bestimmt werden diejenigen Probleme bzw. Systeme bezeichnet, deren Lösung eindeutig und vollständig aus den statischen Gleichgewichtsbedingungen hervorgeht. Dies ist immer dann der Fall, wenn die kinematischen Bindungen des betrachteten, materiellen Systems, also hier des Auslegersystems, an der Einspannstelle nicht zahlreicher sind als die Freiheitsgrade des gleichen, jedoch frei beweglichen Systems. Dann ist nämlich die Anzahl der gesuchten Zwangskräfte und -momente, die als Folge der Bindungen auftreten, nicht größer als die Anzahl der Gleichgewichtsbedingungen, so daß diese ein eindeutig lösbares System von Bestimmungsgleichungen für die unbekannten Zwangsgrößen darstellen. Entsprechend einfach lassen sich dann auch mittels der Meßeinrichtungen die einzelnen auftretenden Lagerkräfte ermitteln.Those problems or Systems called, their solution clear and complete emerges from the static equilibrium conditions. This is always the case when the kinematic Bonds of the material system under consideration, So here the boom system, at the clamping point are not more numerous than the degrees of freedom of the same, however free moving system. Then namely the number of the constraining forces and moments searched for, the as a result of ties occur no larger than that Number of equilibrium conditions, so this one uniquely solvable system of determination equations for represent the unknown constraints. Corresponding can then be easily also by means of the measuring devices determine the individual bearing forces that occur.
Es ist bekannt, daß bei einem einseitig eingespannten Träger, also hier das Auslegersystem an der Einspannstelle, in seiner zur Längsachse senkrecht gelegenen Schnittebene allgemein drei Kräfte und drei Momente in einem kartesischen Koordinatensystem wirken. Diese möglichen Schnittkräfte in diesem Bereich resultieren einerseits aus den äußeren und inneren Kräften des/der freien Auslegerelements -elemente als auch den Auflagereaktionen in der Einspannstelle. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Lagerung als statisch bestimmte Lagerung ist dann die Einspannstelle in der Lage, diese drei Kräfte und Momente aufzufangen, um so den Gleichgewichtsbedingungen gerecht zu werden. Ferner ist durch die Meßeinrichtungen auch die Möglichkeit zur Erfassung dieser Kräfte und Momente gegeben.It is known that in one-sided clamping Beam, here the boom system at the clamping point, in its cutting plane perpendicular to the longitudinal axis generally three forces and three moments in one Cartesian coordinate system. These possible Cutting forces in this area result on the one hand from the external and internal forces of the free cantilever element (s) elements as well as the support reactions in the clamping point. Through the configuration according to the invention the storage is as statically determined storage then the clamping point will be able to handle these three forces and to capture moments so as to balance conditions to meet. Furthermore, by the measuring devices also the ability to capture this Forces and moments.
Auch wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung dafür gesorgt, daß die Meßeinrichtungen mit der Einspannung mitbewegt werden und so direkt alle drei angreifenden Kräfte und Momente in der Einspannung erfassen können. Auf diese Weise können die am Auslegersystem wirkenden äußeren und inneren Kräfte sowie Momente individuell klassifiziert und bewertet werden. Da bei einem Auslegersystem der genannten Ausführung das Trägerelement der Lafette aufgerichtet wird und die das Basiselement und das Trägerelement verbindende Lagerung "starr" zwischen diesen angeordnet ist, jedoch mit der Einspannung mitbewegt wird, sind keinerlei zusätzliche Korrekturmaßnahmen aufgrund von geänderten kinematischen Verhältnissen des Aufrichtesystems, beispielsweise der Aufrichtezylinder etc. erforderlich.The design according to the invention also provides for this ensured that the measuring devices with the clamping be moved and so all three attacking directly Can capture forces and moments in the clamping. In this way, those acting on the boom system external and internal forces and moments individually classified and evaluated. Because with a boom system of the mentioned embodiment, the carrier element of the Mount is erected and the base element and the support element connecting storage "rigid" between this is arranged, but moves with the clamping are no additional corrective measures due to changed kinematic conditions of the Erection system, for example the erection cylinder etc. required.
In bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das Basiselement des Auslegersystems über die Lagerung lösbar am Trägerelement festgelegt ist.In a preferred embodiment it is provided that the Base element of the boom system can be detached via the bearing is fixed on the support element.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Anzahl der Einzellager so gewählt wird, daß eine statisch bestimmte Lagerung des Gesamtsystems gegeben, die Anzahl der Einzellager jedoch minimal ist. Diese Forderung wird dadurch erfüllt, daß die Lagerung durch zumindest drei Einzellager gebildet ist. Vorzugsweise sind die Einzellager bezüglich ihrer Lagermittelpunkte symmetrisch zur Symmetrieebene in Längserstreckungsrichtung des Basiselements des Auslegersystems angeordnet. Die Abmessungen dieser Lageranordnung werden selbstverständlich von den Abmessungen des Auslegerendes, also dem Basiselement und/oder der Breite bzw. Länge des Trägerelements bestimmt. Hierdurch ist es möglich, auf einfache Weise eine eindeutige Lagerung zu gewährleisten und die meßtechnischen Anforderungen an diese Lagerung zu erfüllen.In a further preferred embodiment it is provided that the number of individual bearings is chosen so that a statically determined storage of the entire system, however, the number of individual warehouses is minimal. This Requirement is met in that the storage by at least three individual bearings are formed. Preferably are the individual warehouses with regard to their storage centers symmetrical to the plane of symmetry in the longitudinal direction of the base element of the boom system. The dimensions of this bearing arrangement are a matter of course from the dimensions of the end of the boom, that is Base element and / or the width or length of the carrier element certainly. This makes it possible to simple Way to ensure a clear storage and the to meet measurement requirements for this storage.
Besonders vorteilhaft liegen die Einzellager bei Projektion auf das Trägerelement in den Scheiteln eines gleichschenkligen Dreiecks. Um eine möglichst niedrige Bauhöhe zu realisieren, ist bevorzugt vorgesehen, daß die Einzellager in einer gemeinsamen Ebene zwischen dem Basiselement des Auslegersystems und dem Trägerelement angeordnet sind. Es kann aber auch zumindest eines der Einzellager gegenüber den anderen in vertikaler Richtung verschoben sein.The individual bearings are particularly advantageous for projection on the support element in the apices of an isosceles Triangular. To the lowest possible height to realize, it is preferably provided that the individual bearings in a common plane between the base element of the boom system and the support element are. But it can also be at least one of the individual bearings shifted vertically compared to the others be.
Um die auftretenden Zwangskräfte und -momente meßtechnisch zuverlässig im Bereich der gesamten Lagerung erfassen zu können, sind in jedem Einzellager Meßelemente vorgesehen. In bevorzugter Ausgestaltung weisen die Meßelemente jeweils einen jeweils mit seinen Enden in einer Bohrung eines am Trägerelement festgelegten Trägerbauteils gelagerten Lastmeßbolzen auf, dessen mittlerer Bereich über ein Augenlager mit einem am Basiselement festgelegten Bauteil zur radialen Kraftübertragung in Verbindung steht. Derartige Einzellager und Meßelemente lassen sich einfach in der Schnittstellenebene zwischen dem Basiselement und dem Trägerelement realisieren. Der Lastmeßbolzen dient dabei nicht nur als Bestandteil des Meßelements, sondern gleichzeitig auch als Bestandteil der Einzellagerung. Kinematisch gesehen hat diese Ausführungsform zwei relative Freiheitsgrade, nämlich eine axiale Verschiebung und eine Drehung um die Zylinder- bzw. Bolzenachse. Die Kraftübertragung vom mit dem Basiselement verbundenen Bauteil auf das mit dem Trägerelement verbundene Bauteil ist so nur radial möglich. Vorzugsweise ist der Lastmeßbolzen als Hohlzylinder ausgebildet, an dessen Innenseite die Verformung (durch Biegung) gemessen werden kann. Um die kontrollierte Verformung der Achse des Lastmeßbolzens erfassen zu können, sind Dehnungsmeßstreifen an der Innenseite der Bolzen vorgesehen. Derartige Dehnungsmeßstreifen (DMS) erfassen je nach Ausführung auch in zwei senkrechten Richtungen die Biegebeanspruchung der Bolzenachse, wodurch dann zwei Kraftgrößen als Meßergebnis vorliegen. Die jeweiligen Komponenten der meßtechnisch ermittelten Kräfte sind durch die Anordnung des Lastmeßbolzens bestimmt. Mit diesen Möglichkeiten der einachsigen oder zweiachsigen Kräftebestimmung lassen sich auch Kombinationen einer statisch bestimmten Lagerung für die Einspannstelle in einer Schnittebene zwischen Basiselement und Trägerelement realisieren.To measure the forces and moments that occur reliably record in the area of the entire storage To be able to, there are measuring elements in every single bearing intended. In a preferred embodiment, the Measuring elements each one with its ends in a bore of a support component fixed on the support element mounted load measuring pin, its middle Area over an eye bed with one on the base element specified component for radial power transmission in Connection is established. Such individual bearings and measuring elements can be easily between at the interface level realize the base element and the support element. Of the Load measuring pin not only serves as part of the Measuring element, but at the same time as a component the individual storage. This embodiment has seen kinematically two relative degrees of freedom, namely one axial displacement and a rotation around the cylinder or Pin axis. The power transmission from the base element connected component on the with the support member connected component is only possible radially. Preferably the load measuring pin is designed as a hollow cylinder the inside of which measured the deformation (by bending) can be. Controlled deformation of the axis strain gauges are strain gauges provided on the inside of the bolts. Such Strain gauges (DMS) record depending on the version the bending stress also in two vertical directions the bolt axis, which then creates two forces as a measurement result. The respective components of the Forces determined by measurement technology are due to the arrangement of the load measuring pin. With these possibilities of uniaxial or biaxial force determination combinations of a statically determined storage for the clamping point in a cutting plane between Realize base element and support element.
Sind allgemeine radiale Kräfte von Interesse, so ist die Ausführung der Lagerung mit Meßelementen als zweiachsiges Meßsystem vorgesehen, wobei die Koordinate dieser Radiallastebene mit dem Meßsystem abgestimmt wird. Die Dehnungsmeßstreifen sind zur genauen und fehlerfreien Erfassung jeweils im Bereich des Lastmittelpunktes des Lastmeßbolzens angeordnet.If general radial forces are of interest, this is Execution of the bearing with measuring elements as biaxial Measuring system provided, the coordinate of this radial load plane is coordinated with the measuring system. The strain gauges are for accurate and error-free recording each in the area of the load center of the load measuring pin arranged.
Bevorzugt ist eine Einrichtung zur Verarbeitung der gemessenen Werte vorgesehen, da aus den durch die Dehnungsmeßstreifen gemessenen Momenten und Kräften noch entsprechend der Gleichgewichtsbedingungen die zu berücksichtigen und mit zulässigen Werten zu vergleichenden Werte bestimmt werden müssen. Um bei Erreichen des Grenzwertes alle eingeleiteten Bewegungen des Auslegersystems verlangsamen bzw. stoppen zu können, ist bevorzugt eine bei Überschreiten des zulässigen Meßwertes aktivierbare Alarmeinheit vorgesehen, bei der es sich in Weiterbildung um eine akustische Alarmeinheit handeln kann. Ferner ist zumindest eine Anzeigeeinrichtung zur Ausgabe der ermittelten Meßwerte und damit zur Information des jeweiligen Bedieners vorgesehen.A device for processing the Measured values provided, as from the strain gauges measured moments and forces according to the equilibrium conditions to be taken into account and to be compared with permissible values Values must be determined. To when the limit is reached all initiated movements of the boom system being able to slow down or stop is preferred one that can be activated when the permissible measured value is exceeded Alarm unit provided, which is in training can be an acoustic alarm unit. Furthermore, at least one display device is for output of the measured values determined and thus for information of the provided by the respective operator.
Um vor Bolzenverdrehung und axialer Auswanderung in folge von Reibung zu schützen, ist in Weiterbildung eine Drehsicherung für den Lastmeßbolzen vorgesehen. Ferner sind Distanzelemente zur axialen Justierung, also Eichung vorgesehen. Des weiteren können die Einzellager jeweils mit Anlaufscheiben versehen sein, um das mögliche Lagerspiel der Lager zu eliminieren. Hierdurch ergibt sich eine nahezu spielfreie Führung des Auslegersystems sowie eine Entlastung des Lastmeßbolzens von Kräften, die aus Momenten um nicht interessierende Achsen resultieren.To follow before bolt rotation and axial migration Protecting from friction is a rotation lock in advanced training provided for the load measuring pin. Furthermore are Spacer elements for axial adjustment, i.e. calibration intended. Furthermore, the individual warehouse can be provided with thrust washers to the possible bearing play to eliminate the bearings. This results in an almost play-free guidance of the boom system as well a relief of the load measuring pin from forces resulting from Moments around axes of no interest result.
Um einen Ausgleich von Fluchtungsfehlern zwischen der Bohrung des Augenlagers und der Bohrungen des Trägerelements zu sorgen, welche zu Verspannungen des Lastmeßbolzens und damit zu Meßfehlern führen können, weisen die Einzellager ein Gelenklager, also ein sphärisches Lager im Augenlager, auf, um Relativbewegungen, Verformungen und Flucht-Abweichungen aufzunehmen, so daß die kinematische Verträglichkeit erhalten bleibt.To compensate for misalignments between the Drilling the eye bearing and the holes in the support element to worry, which leads to tension of the load measuring pin and can lead to measurement errors, the Single bearing a spherical bearing, that is, a spherical bearing in the eye bed, on to relative movements, deformations and to record flight deviations so that the kinematic Tolerance remains intact.
Ist jedes Einzellager mit einem Kugelsegment versehen, so ist jede einzelne Lagerstelle kinematisch verträglich gegenüber Winkelfehlern und/oder Schiefstellungen, da eine einzelne räumliche Verschiebung an einer Lagerstelle relativ zu den anderen entsprechende Drehungen um die Dreieckseiten als auch Verschiebungen entsprechend der Freiheitsgrade in den Einzellagern bewirkt.If each individual bearing is provided with a ball segment, then every single bearing is kinematically compatible against angular errors and / or misalignments, because a single spatial shift at a storage location relative to the other corresponding rotations around the Triangle sides as well as displacements according to the Degrees of freedom in the individual bearings.
Insgesamt ist so eine Vorrichtung geschaffen, welche in der Lage ist, die statisch bestimmt Gleichgewichtsbedingungen zu erfüllen und die auftretenden Kräfte und Momente auch meßtechnisch zu erfassen.Overall, such a device is created, which in is capable of statically determining equilibrium conditions to fulfill and the occurring forces and moments also to be measured.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht eines Einsatzfahrzeuges der Feuerwehr mit einer Drehleiter als Auslegersystem;
- Fig. 2
- eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagerung zwischen dem untersten Leiterteil und der Lafette;
- Fig. 3
- eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lagerung;
- Fig. 4
- einen Längsschnitt durch ein Einzellager;
- Fig. 5
- eine Teilansicht eines Einzellagers im Bereich der Lastmittelebene und
- Fig. 6
- eine schematische Darstellung zur Erläuterung möglicher Lageranordnungen.
- Fig. 1
- a perspective view of a fire engine with a turntable ladder as a boom system;
- Fig. 2
- a first embodiment of a storage according to the invention between the lowermost conductor part and the carriage;
- Fig. 3
- a second embodiment of the storage according to the invention;
- Fig. 4
- a longitudinal section through a single warehouse;
- Fig. 5
- a partial view of a single warehouse in the area of the load medium level and
- Fig. 6
- a schematic representation to explain possible bearing arrangements.
Das in Fig. 1 dargestellte Einsatzfahrzeug 1 weist auf
bekannte Weise ein Fahrzeugchassis 2 mit Vorderrädern 3a
und Hinterrädern 3b sowie einen vom Fahrzeugchassis 2
getragenen Fahrzeugaufbau 4 in Form eines Drehgestells
aus einem Drehturm 4a und einem Trägerelement 5 auf, das
für Verschwenkungen mit Neigung gegenüber der Horizontalen
bzw. gegenüber dem Untergrund angelenkt ist. Das
Trägerelement 5 trägt ein Auslegersystem 6 aus mehreren
gegeneinander verschiebbaren und dadurch einen längenveränderlichen
Tragbalken bildenden Leiterteilstücken. Zum
Verschwenken des Trägerelements 5 am Drehgestell 4 greift
an der Unterseite des Trägerelements 5 ein Aufrichtezylinder
7 an, welcher mit seinem anderen Ende an der Basis
des Drehturms 4 festgelegt ist. The
Wie insbesondere den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, dient
das Trägerelement 5 als Aufnahme für das untere bzw.
äußere Leiterteil 8, kurz Basiselement genannt, des
Auslegersystems 6. Hierzu ist das jeweilige Basiselement
8 am Trägerelement 5 über eine statisch bestimmte Lagerung
eingespannt, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel
der Fig. 2 und 3 jeweils durch drei Einzellager B1,
Ar1, Al1 bzw. B2, Ar2 sowie Al2 gebildet ist. In Fig. 6
sind diese Lager schematisch dargestellt und durch Al, Ar
sowie B* und B bezeichnet. Wie den Fig. 2 und 3 ferner zu
entnehmen ist, liegen die drei Einzellager B1, Ar1, Al1
bzw. B2, Ar2 sowie Al2 in einer Ebene zwischen dem Basiselement
8 sowie dem Trägerelement 5. Gleiches gilt für
die Einzellager Al, Ar und B in Fig. 6, während das Lager
B* gegenüber den Lagern Al und Ar um die Höhe c vertikal
aus der Ebene verschoben ist.As can be seen in particular from FIGS. 2 and 3, serves
the
Wie insbesondere Fig. 6 zeigt, liegen die Einzellager Al, Ar und B bzw. B* in den Scheiteln eines gleichschenkligen Dreiecks mit den Seiten b und a bzw. a2. Die Höhe des durch die Seiten b und a gebildeten Dreiecks wird mit a1 bezeichnet.As shown in FIG. 6 in particular, the individual bearings A1, Ar and B or B * in the apex of an isosceles Triangle with the sides b and a or a2. The amount of triangle formed by the sides b and a becomes a1 designated.
Des weiteren ist ein kartesisches Koordinatensystem in Fig. 6 eingezeichnet, dessen Achsen bzw. Koordinaten mit x, y und z bezeichnet sind. Ein derartiges kartesisches Koordinatensystem ist bei analytischen Verfahren zur Zerlegung von Kraft- und Momentvektoren üblich. Die y-Achse stellt im dargestellten Ausführungsbeispiel die Seitenhalbierende der Seite b dar, auf der dann auch das Lager B liegt. Bei Vergleich mit den Fig. 2 und 3 zeigt sich, daß diese y-Achse der Symmetrieebene des Trägerelements und des Basiselements des Auslegersystems in Längserstreckungsrichtung des Auslegers entspricht. Der Ursprung des kartesischen Koordinatensystems liegt mittig auf der Verbindungslinie b zwischen den beiden auf der x-Achse angeordneten Einzellagern Al und Ar.Furthermore, a Cartesian coordinate system is in Fig. 6 drawn, the axes or coordinates with x, y and z are designated. Such a Cartesian Coordinate system is used in analytical processes Breakdown of force and moment vectors is common. The y-axis represents in the illustrated embodiment Bisector of side b, on which then that too Camp B is located. When compared with FIGS. 2 and 3 shows themselves that this y-axis of the plane of symmetry of the carrier element and the base element of the boom system in the longitudinal direction of the boom. The origin the Cartesian coordinate system is in the middle on the connecting line b between the two on the X-axis arranged single bearings Al and Ar.
Wie den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, ist die Lageranordnung
der drei Einzellager so gewählt, daß sie in einer
Verbindungsebene zwischen der Unterseite des Basiselements
8 und der Oberseite des Trägerelements 5 angeordnet
sind. Die Abmessungen der Lageranordnung sind durch die
Abmessungen des durch das Basiselement 8 gekennzeichneten
Auslegerendes und die Breite bzw. Länge des Trägerelements
bestimmt. Wie die Figuren dabei zeigen, ist das
Basiselement 8 jeweils an der Unterseite seiner Längsleisten
a und b über die Einzellager Ar2 und Al2 bzw. Ar1,
Al1 am Trägerelement 5 eingespannt, während das Lager B2
bzw. B1 an der Unterseite einer Sprosse 10 festgelegt
ist. Das Einzellager B1 bzw. B2 befindet sich dabei
jeweils am Ende eines Auslegers 6.As can be seen in FIGS. 2 and 3, the bearing arrangement is
of the three individual bearings selected so that they are in one
Connection level between the bottom of the
Nachfolgend wird unter Bezug auf Fig. 4 anhand eines
Lagers B1 der Aufbau der Einzellager näher erläutert.
Das Lager B1 weist einen in Form eines Hohlzylinders
ausgebildeten Lastmeßbolzen 11B auf, der mit seinen
Bolzenenden 12a, 12b jeweils in einer Lagerbohrung 13a,
13b eines Trägerbauteils 14 gelagert ist. Eine Sicherung
15 schützt den Lastmeßbolzen 11B vor Drehung und axialer
Auswanderung infolge von Reibung. Durch Distanzelemente
16 erfolgt eine axiale Justierung der in z-Richtung
eingezeichneten Last- und Meßebene LM sowie der Lastelemente
(Eichung).4 with reference to a
Camp B1 explains the structure of the individual warehouse in more detail.
The bearing B1 has one in the form of a hollow cylinder
trained
In der Mitte des Lastmeßbolzens 11B wird über ein Augenlager
17 ein mit diesem fest verbundenes Auslegerteil 18
radial vom Lastmeßbolzen 11B geführt. Auf diese Weise ist
eine lösbare Verbindung hergestellt. Eine Verschiebung
ist nur in axialer Richtung, also entlang der Bolzenachse
S möglich. Ferner kann die Kraftübertragung vom Bauteil
18 auf das Bauteil 14 nur radial erfolgen. Zum Ausgleich
von Fluchtungsfehlern zwischen der Außenbohrung 19 und
den Bohrungen 13a, 13b des Trägerbauteils 14, welche zu
Verspannungen des Lastmeßbolzens 11B und damit zu Meßfehlern
führen können, sind in der Außenbohrung 19 sphärische
Lager 20 (Gelenklager) mit einer inneren kugeligen
Lauffläche 20a und einer äußeren, diese umgebenden Lagerbuchse
20b eingesetzt; letztere ist in Achsrichtung des
Lastmeßbolzens durch das Augenlager 17 einerseits und
andererseits eine Sicherung 20c, wie in Form eines
Sprengrings, gesichert. Wie Fig. 5 zu entnehmen ist, ist
dieses Gelenklager 20 über einen Gleitwerkstoff 21 an der
Außenseite des Lastmeßbolzens 11B gelagert, um so in
gewissen Grenzen Schiefstellungen um einen Drehwinkel δ
kinematisch ausgleichen zu können. Wie Fig. 5 zeigt, ist
hierdurch die Meßebene M gegenüber der realen Lastebene
LM, die durch den Lastmittelpunkt L geht, um δ verschoben.
Vergleicht man dies mit dem kartesischen Koordinatensystem,
ist so eine axiale Verschiebung in y-Richtung
zugelassen und eine räumliche Schiefstellung möglich. Die
durch Verschiebungen und Verformungen der Anschlußkonstruktion
sowie Fertigungsungenauigkeiten hervorgerufenen
Winkel- und Lageänderungen sind durch dieses Lagerkonzept
kinematisch verträglich ausgeführt. Es wird dann bei
solchen Verschiebungen und Schiefstellungen über den
Lastmeßbolzen 11B die Kraft in z-Richtung gemessen, mit
einem konstanten Faktor a multipliziert und dann mit
einem zulässigen Grenzwert verglichen. Bei Erreichen des
Grenzwertes bzw. dessen Überschreitung werden dann alle
eingeleiteten Bewegungen des Auslegers 6 verlangsamt bzw.
gestoppt. In the middle of the
Zur Messung der auftretenden Kräfte sind in jedem Lager
Meßelemente in Form von Dehnungsmeßstreifen vorgesehen.
Wie Fig. 4 zeigt, ist dort an der Innenseite des Lastmeßbolzens
11B parallel zur Bolzenachse S im Bereich des
Längsmittelpunktes L jeweils ein Dehnungsmeßstreifen 22a
in z-Richtung und ein Dehnungsmeßstreifen 22b in x-Richtung
angeordnet. Durch dieses zweiachsige Meßsystem
können die Komponenten der angreifenden Kraft F in x- und
z-Richtung zuverlässig erfaßt werden. Derartige Dehnungsmeßstreifen
22a, 22b bestehen zumeist aus einem Träger
aus Papier oder Kunststoff, auf dem ein Widerstandsdraht
aufgebracht oder der nach Art der gedruckten Schaltung
hergestellt ist. Der Widerstand eines solchen Dehnungsmeßstreifens
ändert sich mit seiner Länge und wird aus
diesem Grunde für statische und dynamische Messungen
verwendet. Mit derartigen Dehnungsmeßstreifen 22a, 22b
werden über Dehnungen und Stauchungen an elastisch verformbaren
Körpern, hier die Lastmeßbolzen 11B, Kräfte,
Drücke, Spannungen, Momente und Beschleunigungen oder
dergleichen gemessen. Hierzu sind die Dehnungsmeßstreifen
22a, 22b auf dem sich verformenden Lastmeßbolzen 11B
beispielsweise durch Verkleben aufgebracht.To measure the occurring forces are in every warehouse
Measuring elements provided in the form of strain gauges.
As shown in Fig. 4, there is on the inside of the
Sollen nur Biegemomentbeanspruchungen über den Lastmeßbolzen
und den Dehnungsmeßstreifen erfaßt werden, so ist
ein einachsiges Meßsystem im Lager 11B ausreichend.Should only bending moment loads over the load measuring pin
and the strain gauges are detected
a uniaxial measuring system in the
Wir beziehen uns nachfolgend auf die Fig. 2 und 3, in denen Ausführungsbeispiele für zwei unterschiedliche Lageranordnungen dargestellt sind.We refer below to FIGS. 2 and 3, in those embodiments for two different Bearing arrangements are shown.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
die Lageranordnung bezüglich der einzelnen Bolzenachsen
symmetrisch zur Symmetrieebene in Längsrichtung des
Auslegers 6 bzw. Basiselementes 8 (y-, z-Ebene in Fig.
6). Die Achsen der Lastmeßbolzen 11Ar sowie 11Al stehen
senkrecht auf dieser Ebene und fluchten. Sie bilden
gemeinsam eine Drehachse, die senkrecht zur y-, z-Ebene
steht. Die Bolzenachse des Lastmeßbolzens 11B liegt in
dieser Symmetrieebene und steht senkrecht zur z-, x-Ebene
(s. ebenfalls Fig. 6). Das Lager B1 ist vornehmlich am
Ende des Basiselements 8 und damit des Auslegers 6 angeordnet.
Durch diese Lageranordnung können Veränderungen
durch Verformungen der einzelnen Lagerstellen aufgrund
von äußeren Lastkollektiven verspannungsfrei ausgeglichen
werden.In the embodiment shown in Fig. 2 is
the bearing arrangement with respect to the individual pin axes
symmetrical to the plane of symmetry in the longitudinal direction of the
Die mittels dieser Einzellager Ar1, Al1, B1 ermittelten
Kräfte dienen dann nachfolgend zur Bestimmung der sechs
Meßgrößen (Kräfte und Momente), die die aktuelle Beanspruchung
darstellen. Die hierzu verwendeten Formeln sind
nachfolgend dargestellt:
Diese ermittelten Kräfte und Momente müssen dann geringer als zulässige Werte sein; andernfalls wird eine Verlangsamung bzw. ein Stoppen des Ausfahrens und Verschwenkens, Hebens und Senkens aller vorgesehenen automatischen und manuell eingeleiteten Bewegungen, wie Ausfahren und Verschwenken, Heben und Senken des Auslegersystems, bewirkt, einschließlich des automatischen Terrainausgleichs.The forces and moments determined must then be lower as allowable values; otherwise there will be a slowdown or stopping the extension and pivoting, Raising and lowering all intended automatic and manually initiated movements such as extending and Swiveling, lifting and lowering of the boom system, causes, including automatic terrain compensation.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist die
Lageranordnung bezüglich der einzelnen Bolzenachsen nicht
symmetrisch zur x-, z-Ebene, also der Symmetrieebene in
Längsrichtung des Auslegers 6 bzw. Basiselements 8. Die
Achse 11Ar des Einzellagers Ar2 steht parallel zu dieser
Ebene, die Achse des Lastmeßbolzens 11Al des Einzellagers
Al2 senkrecht zu dieser Ebene. Die Abstände zu den Mittelpunkten
der Krafteinleitungen in den beiden Lastenmeßbolzens
11Ar bzw. 11A1 sind wiederum symmetrisch zur y-,
z-Ebene und fluchten. Sie sind ferner senkrecht zur y-,
z-Ebene angeordnet. Die Anordnung ist vertauschbar. Die
Bolzenachse des Lastmeßbolzens 11B des Einzellagers B2
liegt in der Symmetrieebene und steht senkrecht zur z-,
x-Ebene. Sie ist wiederum vornehmlich am Ende des Auslegers
6 bzw. Basiselements 8 angeordnet.In the embodiment shown in Fig. 3, the
Bearing arrangement not with respect to the individual pin axes
symmetrical to the x, z plane, i.e. the plane of symmetry in
Longitudinal direction of the
Sind alle vorangehend aufgeführten Größen meßtechnisch zu erfassen, so ist diese Lageranordnung vorteilhafter, da sie frei von inneren Verspannungen der Lagerstellen untereinander aufgrund der Verformungen von Auslegerende und Trägerelement ist. Entsprechend ist diese Lageranordnung auch meßtechnisch frei von Fehlern, die darauf beruhen.Are all the sizes listed above metrologically this bearing arrangement is more advantageous, as they are free of internal tension in the bearings with each other due to the deformation of the boom end and carrier element. This bearing arrangement is corresponding also technically free of errors on it are based.
Ein weiterer Vorteil dieser Lageranordnung ist, daß die
einzelnen Drehungen und Verschiebungen am geringsten
sind, falls das Verhältnis
Eine weitere Ausführungsvariante ist Fig. 6 zu entnehmen, bei der das Einzellager B* nicht in einer Ebene zu den Lagern Ar und Al liegt, sondern in der Vertikalen um den Abstand c verlagert ist. Hierdurch ändert sich lediglich die Auswertung bei der Momentenbilanz für die Torsionsmomente Ar durch die zusätzliche Operation +(c*Bx).A further embodiment variant can be seen in FIG. 6, where the single warehouse B * is not on one level Bearings Ar and Al lies, but in the vertical around the Distance c is shifted. This only changes the evaluation of the moment balance for the torsional moments Ar by the additional operation + (c * Bx).
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