FI74812C - Kraftmaetanlaeggning. - Google Patents

Description

Voimanmittauslaite 7481 2

Keksinnön kohteena on voimanmittauslaite, etenkin punnitus-elementti, jossa on kaksi suunnikasohjainta, suunnikasoh-jaimiin järjestetty taivutusmittauskappale , sekä voimanjoh-datusyksikkö, jonka kautta suunnikasohja imi a kuormittava voima voidaan johtaa taivutusmittakappaleeseen, jolloin suunnikasohjainten väliin on järjestetty vapaa tila ja tai-vutusmittakappale on sovitettu itsenäisenä rakenneosana molempien suunnikasohjäinten välisen tilan keskelle.

Tunnetuissa tämäntyyppisissä voimanmittauslaitteissa (DE -hakemusjulkaisu 29 17 169) kulkevat yksikappaleisesta lohkosta valmistetun suunnikasohjaimen varret samoin lohkon kanssa yhtenä kappaleena muodostetun taivutusmittakappaleen ylä- tai vast, alapuolella. Näin voimanmittauslaitteesta tulee melko korkea, niin että sitä ei voida asentaa mataliin vaakoihin. Edelleen ovat taivutusmittakappaleen ylä-ja alasivu, joiden on vastaanotettava tavanomaiset venymän-mittalaitteet, etenkin venymänmittasuikaieet, peitetty suunnikasohjaimen varsilla, niin että nämä mittauselementit voidaan vain vaivoin sijoittaa ja koteloida hermeettisesti.

Keksinnön tarkoituksena on muodostaa tällainen laite siten, että siinä on mahdollisimman matala rakenne ja venymänmit-taelementit voidaan sijoittaa ja koteloida yksinkertaisella tavalla.

Tämän tehtävän ratkaisemiseksi on keksinnön mukaiselle voi-manmittauslaitteelle tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisessa patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön edulliset suoritusmuodot selviävät vastaavasti epäitsenäisistä vaatimuksista .

7481 2 2

Seuraava keksinnön parhaimpana pidettyjen suoritusmuotojen selitys yhdessä oheisen piirustuksen kanssa selventää keksintöä yksityiskohtaisemmin. Piirustuksessa kuvio 1 on kaaviomainen kuva keksinnön mukaisen voimanmit-tauslaitteen ensimmäisestä suoritusmuodosta; kuvio 2 on sivukuva kuvion 1 mukaisesta laitteesta; kuvio 3 on päällyskuva laitteesta kuvion 2 nuolen A suunnassa; kuvio 4 on leikkauskuva kuvion 3 viivaa 4-4 pitkin; kuvio 5 on osaleikkauskuva muunnetusta laitteesta kuvion 4 mukaisesti; kuvio 6 on osaleikkauskuva eräästä toisesta muunnetusta laitteesta kuvion 4 mukaisesti; kuvio 7 on eräs toinen keksinnön mukaisen voimanmittaus-laitteen suoritusmuoto; kuvio 8 on sivukuva voimanmittauslaitteesta kuvion 7 nuolen B suunnassa; kuvio 9 on päällyskuva laitteesta kuvion 8 nuolen C suunnassa; kuvio 10 on leikkauskuva kuvion 9 viivaa 10-10 pitkin; kuvio 11 on elastinen voimanjohdatuslaite; kuvio 12 on kaaviomainen sivukuva suunnikasohjaimesta, jossa on kuormituslevy, suunnilleen kuvion 2 tai 8 sivukuvan mukaisesti; kuviot 13-18 ovat osakuvia kuviossa 12 esitetyn suunnikas-ohjaimen muunnetuista suoritusmuodoista, ja kuvio 19 on osakuva edelleen muunnetusta suunnikasohjaimen suoritusmuodosta.

Olennaisesti suorakulmionmuotoisesta metallilohkosta 1, joka on esim. terästä tai alumiinia, on valmistettu vastaavasti jyrsimällä kaksi yhdensuuntaisissa tasoissa olevaa suunnikasohjainta 2, 3 yhtenä kappaleena. Kumoikin ohjain 2, 3 muodostuu ylemmästä ja alemmasta varresta 4, 5 tai vast. 6, 7, jotka on yhdistetty nivelkohdissa 8, 9, 10, 11 kulloinkin lohkon ulkosivuille järjestettyihin, samoin 3 7481 2 tämän kanssa yhtenä kappaleena oleviin listoihin 12, 13. Suunnikasohjainten 2, 3 väliin jäävään vapaaseen tilaan työntyvät listasta 12 porrasmainen ulkonema 14 ja listasta 13 porrasmainen ulkonema 15 vapaasti kantavasti, jotka tulevat päällekkäin päätyalueistaan 16, 17, jolloin muodostuu välitila (kuviot 2 ja 3).

Lohkon 1 keskeisesti järjestettyyn uraan 18 on kiinnitetty ruuvin 19 avulla itsenäiseksi rakenneosaksi muodostettu tai-vutusmittakappale 20 yksipuolisesti vapaasti kantavasti. Voiman johtamiseksi on taivutusmittakappaleessa 20 kimmah-dusvarsi 21, johon kokonaisuutena numerolla 22 merkitty voiman johdatusvksikkö kytkeytyy. Venymänmittaelementit, jotka ovat venymänmittaliuskojen muodossa on sijoitettu ja koteloitu taivutusmittakappaleen 20 numerolla 23 merkityn osan päälle tavanomaisella tavalla.

Voimanjohdatusyksikkö 22 - vrt. kuvio 4 - käsittää kiinteästi taivutusmittakappaleen 20 kimmahdusvarteen 21 järjestetyn maljan 24 sekä toisen, ulkonemaan 15 kiinnitetyn maljan 25, joiden välissä palloille laakeroituna kulkee puris-tustanko 26. Siten johdetaan ulkonemaan 15 kohdistettu voima puristustangon 26 kautta kimmahdusvarteen 21, niin että taivutusmittakappaleen 20 osa 23 vastaavasti taipuu ja voima voidaan osoittaa yllä mainittujen venymänmittasuikaleiden kautta tavanomaisella tavalla.

Jos esitetty voimanmittauslaite asennetaan punnituselemen-tiksi vaakaan, niin lohko 1 - vrt. kuvio 2 - laakeroidaan listan 12 ja tästä ulkonevan ulkoneman 14 alueella ruuvien 27, 28 avulla kiinteään alustaan 50, jolloin ruuvit 27, 28 kytkeytyvät kierrereikiin 29 tai vast. 30, jotka on järjestetty listaan 12 tai vast, ulkonemaan 14. Punnittavan kuorman sijoittamiseksi on ruuvien 31, 32 avulla kiinnitetty listaan 13 ja tästä ulkonevaan ulkonemaan 15 kuormituslevy 33. Ruuvit 31, 32 kytkeytyvät listassa 13 tai vast, ulkone-massa 15 oleviin kierrereikiin 34, 35. Kuormituslevy 33 on 4 7481 2 tällöin edullisesti niin, että sen tason keskipiste on suunnikasohjainten 2, 3 välisessä keskitasossa ja nivelkoh-tien 8, 9, 10, 11 keskiosassa.

Voimanjohdatusyksikkö 22 on (lukuunottamatta kiinteästi kimmahdusvarteen 21 järjestettyä maljaa 24} järjestetty ulkonemaan 15 poikittain siirrettävästi, jotta voimanjohdatus voidaan saattaa molempien suunnikasohjainten todelliseen pinnan keskipisteeseen. Tätä varten kierretään maljan 25 sisältävä kierrepultti 36 mutteriin 37, joka puolestaan on siirrettävissä ulkonemassa 15 poikittain suunnikasohjainten 2, 3 varsiin nähden kulkevassa urassa 38 (kuviot 4, 5 ja 6). Kierreakseli 36 työntyy vapaasta päästään uraa 38 vastapäätä olevaan umpireikään 39, missä toinen mutteri 40 pitää esitetyn järjestelyn koossa. Umpireikä 39 on niin suuri, että mutteria 37 voidaan mutterin 40 irrottamisen jälkeen siirtää määrätyn etäisyyden yli, joka riittää tarpeelliseen tarkennukseen. Lopuksi on kierrepultin 36 vapaaseen, umpireiässä 39 olevaan päähän järjestetty lovi 41 (kuvio 4) ruuvimeisselin kytkentää varten. Näin voidaan säätää taivutussmittakappaleeseen 20 vaikuttava esikuormitus.

Voimanjohdatusyksikön 22 selitetyn eäädettävyyden avulla voidaan voimanmittauslaitteen kulmaherkkyys tarkentaa poikittain suunnikasohjainten 2, 3 varsiin nähden kulkevassa suunnassa. Tämä suunta kulkee tietenkin yhdensuuntaisesti uran 38 pitkittäisakseliin nähden, jossa urassa mutteri 37 on siirrettävissä. Kulmaherkkyys tähän nähden poikittain ja yhdensuuntaisesti suunnikasohjainten 2, 3 varsiin nähden kulkevassa suunnassa tarkennetaan siten, että molemmin puolin muutetaan nivelten 8, 9 tai vast. 10, 11 keskimääräisiä, pystysuoria nivelvälejä poistamalla materiaalia esim. jyrsimällä.

Edelleen on kuvioiden 1-4 mukaisessa voimanmittauslaitteessa ylikuormitusvaste. Tämä muodostetaan ulkoneman 15 pääty-alueeseen 17 kierretyllä asetusruuvilla 42, joka tulee yli- 5 7481 2 kuormituksessa vapaasta päästään tämän alapuolella olevaa ulkoneman 14 päätyaluetta 16 vasten ja estää näin ulkoneman 15 edelleentaipumisen alaspäin. Ruuvin 42 säädön avulla voidaan säätää ylikuormituksen haluttu arvo.

Kuviossa 5 esitetyssä suoritusmuodossa ulkonee ruuvin 42 varsinaisen ylikuormitusvasteen muodostavasta päästä tappi 43, joka uppoutuu vapaasti ulkonemassa 14 olevaan vastaavaan koverrukseen 44. Näin suljetaan pois suunnikasohjainten keskinäinen vääntyminen ulkonemien 14 tai vast. 15 toisensa peittävien päätyalueiden 16, 17 keskinäisen siirron avulla kuvion 3 piirustustasossa.

Kuviossa 6 esitetyssä, edelleen muunnetussa suoritusmuodossa tappiin 43 on alhaalta käsin kierretty vielä yksi ruuvi 45, jonka pää 46 on ulkoneman 14 päätyalueessa 16 olevaa olkaa 47 vasten. Näin estetään ulkonemien 14, 15 toisensa peittävien päätyalueiden 16, 17 erilleenvetäytyminen kuvion 6 piirustustasossa. Ruuvin 45 päätä 46 vastapäätä olevassa päässä on lovi ruuvimeisselin sijoittamista varten. Näin voidaan pää 46 säätää vastaavasti. Asetusruuvin 42 säätöä varten toimiva lovi ulottuu tässä tapauksessa kulloinkin sivuun ruuvin 45 akselista.

Kuvioiden 1-6 mukaisen voimanmittauslaitteen esitetyssä suo-ristusmuodossa kulkevat molemmat suunnikasohjaimet 2, 3 yhdensuuntaisesti toistensa suhteen. Kuvioissa 7-10 esitetyssä voimanmittauslaitteen toisessa suoritusmuodossa molemmat suunnikasohjaimet 2, 3 on järjestetty toistensa suhteen nollasta poikkeavassa, mieluummin n. 60-120°:een, etenkin 90°reen kulmassa. Molemmissa suoritusmuodoissa on toisiaan vastaavat osat merkitty kulloinkin samoilla viitenumeroilla. Molemmat suunnikasohjaimet 2, 3 sulkevat sisäänsä esitetyssä suoritusmuodossa 90°:n kulman. Ne on yhdistetty nivelkoh-tien 8, 9 läheisyydessä pitkällä listalla 12 ja nivelkoh-tien 10, 11 läheisyydessä lyhyellä listalla 13 keskenään. Listasta 12 ulkonee ulkonema 14, listasta 13 ulkonema 15.

7481 2

Molemmat ulkonemat peittävät toisensa jättäen vapaaksi välitilan päätyalueillaan 16 tai vast. 17. Suunnikasohjaimis-ta 2, 3 sekä niitä yhdistävistä listoista 12, 13 muodostuva peruskehys koostuu puolestaan metallista, esim. teräs- tai alumiiniseoksesta, ja se leikataan raakatilassa vastaavasta profiilikappaleesta, jossa on puolisuunnikasmainen poikkileikkaus. Tämän jälkeen molemmat ulkonemat 14, 15 hitsataan tai ruuvataan kiinni. Eräässä toisessa suoritusmuodossa voidaan kuviossa 7 esitetty laite leikata täysmateriaalista yhtenä kappaleena tai se voi olla hienovaluosa.

Käytettäessä kuviossa esitettyä laitetta punnituselementti-nä matalarakenteisessa vaa'assa se laakeroidaan ruuvien 27, 28 avulla kiinteään peruslevyyn 50, jolloin ruuvit 27, 28 työntyvät listassa 12 tai vast, ulkonemassa 14 oleviin kierrereikiin 29, 30. Ruuvien 31, 32 avulla kiinnitetään kuormituslevy 33, jolloin ruuvit 31, 32 kytkeytyvät listassa 13 tai vast, ulkonemassa 15 oleviin kierrereikiin 34, 35 (kuviot 8 ja 9). Ulkonemaan 14 on kiinnitetty ruuvin 19 avulla itsenäisenä rakenneosana taivutusmittakappale 20 yksipuolisesti vapaasti ulkonevasti. Ulkonemaan 15 kiinnitetty voimanjohdatuselementti 102, joka vastaa rakenteeltaan kuvioiden 4, 5 ja 6 mukaisen voimanjohdatusyksikön 22 rakennetta, toimii mitattavan voiman johtamiseksi taivutusmit-takappaleen 20 kimmahdusvarteen 21. Päinvastoin kuin voiman-johdatusyksikkö 22 voimanjohdatusyksikköä 102 ei tarvitse muodostaa poikittain siirrettäväksi.

Asetusruuvi 42 (vrt. kuvio 10) toimii yllä selitetyllä tavalla säädettävänä ylikuormitusvasteena. Ruuviin 42 järjestetty tappi 43, joka uppoaa koverrukseen 44, estää rakenteen vääntymisen ja etenkin suunnikasohjainten 2, 3 vääntymi-sen kuvion 9 piirustustasossa. Ruuviin 42 ja tappiin 43 voi olla ruuvattu myös puolestaan päällä 46 varustettu ruuvi 45 (vrt. kuvio 6) molempien ulkonemien 14, 15 keskinäisen, liiallisen erilleenvetäytymisen estämiseksi. Tällainen ei-toivottu erilleenvetäytyminen on otettava etenkin silloin 7 74812 huomioon, kun ulkoneman 15 päähän on kiinnitetty suuren vipuvarren muodostava kuormituslevy. Kuormituslevy sijoitetaan myös kuvioiden 7-10 mukaisessa suoritusmuodossa puolestaan siten voimanmittauslaitteen päälle, että suunni-kasohjainten nivelten saman rasituksen aikaansaamiseksi niiden tason keskipiste on molempien suunnikasohjainten keski-pystysuorien leikkauspisteen päällä. Keskipystysuorat pysytetään tällöin nivelkohtien 8, 9 tai vast, 10, 11 väliseen keskiosaan.

Muutoin toimii kuvioiden 7-10 mukaisen voimanmittauslaitteen suoritusmuoto periaatteessa samoin kuin kuvioiden 1-6 mukainen. Kulmaherkkyyden tarkennus tapahtuu kuvioiden 7-10 mukaisessa suoritusmuodossa toisessa pääakselissa muuttamalla suunnikasohjaimessa 2 olevien nivelten 8, 9 tai vast. 10, 11 välisiä keskimääräisiä, pystysuoria välejä. Toinen pääakseli tarkennetaan vastaavasti toisessa suunnikasohjai-messa 3, jolloin joka kerta nivelvälit muutetaan jyrsimällä tai hiomalla vastaavasti kyseisissä nivelkohdissa. Koska kulmaherkkyys molempien (pystysuorasti toistensa suhteen kulkevien) pääakselien suhteen suoritetaan toisessa tai toisessa suunnikasohjaimessa esitetyllä tavalla, voimanjoh-datusyksikköä 102 ei tarvitse järjestää poikittain siirrettäväksi, mikä merkitsee määrättyä rakenteellista yksinkertaistumista verrattuna kuvioiden 4, 5 ja 6 mukaiseen suoritusmuotoon ,.

Kuvioiden 7-10 mukaisen suoritusmuodon eräänä toisena etuna on se, että on enemmän tilaa suunnikasohjainten 2, 3 välillä, minkä ansiosta voidaan helpottaa taivutusmittakappaleen asennusta. Edelleen on tässä järjestelyssä yhtä suuri jäykkyys epäkeskisen kuormituksen suhteen molemmissa pääakse-leissa ja siten on olemassa kaksi samanarvoista säätöakselia.

Punnituselementtien tähän asti selitetyissä suoritusmuodoissa käytetään taivutusmittakappaletta 20 itsenäisenä rakenneosana. Periaatteessa on kuitenkin myös mahdollista järjestää myös taivutusmittakappale sellaisenaan yhtenä 8 7481 2 kappaleena muiden, etenkin yhdestä lohkosta leikattujen osien kanssa. Näin voitaisiin yhdistää molemmat suunnikas-ohjainten 2, 3 välisen välitilan keskiosassa listoihin 12, 14 järjestetyt ulkonemat 14 tai vast. 15 kulloinkin yhdellä yksikappaleisesti niihin yhdistetyllä elimellä, mikä toimii taivutusmittakappaleena. Myös tässä tapauksessa voitaisiin toteuttaa pienen rakennekorkeuden omaava punnitus-elementti, jolloin taivutusmittakappaleen muodostavan osan järjestely molempien suunnikasohjainten välissä voitaisiin toteuttaa helposti siten, että siihen päästään helposti käsiksi venymänmittaliuskan sijoittamiseksi ja koteloimi-seksi. Erityisen edullista on tässä tapauksessa muodostaa taivutusmittakappale DE-hakemusjulkaisussa 30 43 139 esitetyllä tavalla.

Kuvio 11, joka vastaa kuviota 4, esittää muunnettua, erittäin edullista voimanjohdatusyksikköä 122, jossa on elastinen voimanjohdatusvaikutus. Elastinen voimanjohdatusyksikkö 122 käsittää taivutusmittakappaleen 20 kimmahdusvarteen 21 kiinnitetyn kotelon 124 sekä ulkonemaan 15 kiinnitetyn kierrekappaleen 125, jotka on yhd stetty taivutuselastisen puristustangon 126 kautta keskenään.

Elastinen voimanjohdatusyksikkö 122 (kotelo 124, kierrekap-pale 125 ja taivutuselastinen puristustanko 126) voi olla muodostettu yksikkönä kokonaisesta kierrettynä tai kolmesta yksittäisosasta: kotelosta 124, kierrekappaleesta 125 ja puristustangosta 126, jolloin elastisesta työaineksesta (esim. jousiteräksestä) valmistettu puristustanko 126 voidaan puristaa kierrekappaleeseen 125 ja koteloon 124.

Voimanjohdatusyksikkö 122 voi olla myös edullisesti muunnettu (vrt. etenkin kuvioissa 8 ja 10 viitenumeroa 102 sekä siihen kuuluvaa tekstiä) sikäli, että elastinen puristustanko 126 voi olla pistetty kierrekappaleeseen 125 tai koteloon 124 kierrettävästi.

Voimanjohdatusyksikkö 122 voidaan kuvion 11 mukaisessa 9 7481 2 suoritusmuodossa ja myös muissa, edellä käsitellyissä suoritusmuodoissa muodostaa myös siten, että sen vaikuttava pituus taivutusmittakappaleen 20 kimmahdusvarren 21 ja ul-koneman 15 välissä muutetaan taivutusmittakappaleen 20 esijännityksen säätämiseksi molempiin suuntiin, siis se voidaan pienentää tai suurentaa. Parhaiten tämä tapahtuu edellä mainitun kotelon 124, kierrekappaleen 125 ja puristustan-gon 126 yksikappaleisen rakenteen avulla, jolloin kotelo 124 laakeroidaan kiinteästi kimmahdusvarteen 21 ja kierre-kappale järjestetään ulkonemaan 15 korkeudeltaan säädettävästä .

Keksinnön parhaimpina pidetyissä suoritusmuodoissa järjestetään edelleen niin, että esim. suorakulmainen kuormitus-levy 33 (vrt. kuviot 2, 8 ja 11) kiinnitetään siten kierre-reikiin 34, 35, että sen tason keskipiste on suoraan voiman-johdatusyksikön 22 tai vast, 102 tai 122 päällä.

Kuviot 12-19 koskevat mittausvirheiden edelleeneliminoimis-ta keksinnön mukaisissa voimanmittauslaitteissa, joissa on vähintään yksi yhtenä kappaleena valmistettu suunnikasohjain.

Tämän tyyppiset yksinkertaisen (kuvio 12) tai (kuviot 1 ja 7) kaksoisrakenteen omaavat suunnikasohjaimet voivat kadottaa epäkeskisen rasituksen lisääntyessä suhteellisen pian ohjausvaikutuksensa, mikä johtaa mittausvirheisiin. Epäkeskinen kuormitus voi esiintyä esimerkiksi silloin, kun punnittavaa kuormaa ei ole järjestetty sitä kannattavan kuormituslevyn tason keskipisteeseen.

Suunnikasohjaimen tai -ohjainten tarkennus mahdollisimman pieneen mittausvirheeseen epäkeskisessä kuormituksessa voi, kuten edellä jo mainittiin, tapahtua suunnikasohjaimen kahden päällekkäin olevan nivelen välisen keskimääräisen pystysuoran nivelvälin yksipuolisella, tarkoituksellisella suurentamisella tai pienentämisellä. Tämän tyyppinen tarkennus mahdollistaa kuitenkin vain sellaisten epäkeskisestä 10 7481 2 kuormituksesta johtuvien mittausvirheiden korjauksen, jotka tuottavat kuorraituslevyn tason keskipisteen toisella puolella olevassa kuormituksessa positiivisia ja toisella puolella negatiivisia, so. päinvastoin suunnattuja mittausvirheitä .

Suuremmassa epäkeskisessä kuormituksessa esiintyy näiden helposti korjattavien plus-/miinus-mittausvirheiden lisäksi vielä muita, niin kutsuttuja plus-/plus- tai vast, miinus-/ miinus-mittausvirheitä. Tällöin ovat kysymyksessä virheet, jotka ovat riippumattomia siitä, millä puolella kuormitus-levyn keskipisteen suhteen kuorma on sijoitettu epäkeskises-ti. Näitä yksistään kuormituksesta riippuvaisia mittausvirheitä ei ole tunnetuissa suunnikasohjaimissa korjattu eikä niitä voida jälkikäteen korjata. Jos suunnikaohjaimen korkeutta on edelleen pienennettävä matalan vaakarakenteen suhteen, niin nämä samanmerkkiset mittausvirheet suurenevat vielä huomattavasti epäkeskisessä kuormituksessa ohjaimessa esiintyvien korkeampien veto- ja puristusvoimien johdosta.

Näiden häiritsevien mittausvirheiden pitämiseksi pieninä on tunnetut punnituselementteihin yhdistetyt suunnikasohjai-met muodostettava suhteellisen korkeiksi sekä jäykiksi ja tilaavieviksi. Tämä on esim. yksikappaleisen hienovaluosan kohdalla (esim. kuvion 1 tai 7 mukaisesti) huomattava kus-tannushaitta, koska ulkoiset mitat määräävät olennaisesti valmistuskustannukset. Tämän lisäksi ei tällaisilla, suhteellisen korkeilla laitteilla voida toteuttaa matalia vaakoja.

Kuviot 12-19 koskevat nyt keksinnön mukaisia mahdollisuuksia muodostaa matala suunnikasohjäin siten, että siinä edellä mainitut samanmerkkiset, kuormituksesta riippuvaiset mittausvirheet voidaan eliminoida pitkälti epäkeskisessä kuormituksessa tai tasata ne jälkikäteen.

Kuviossa 12 kaaviomaisesti esitetyssä suunnikasohjaimessa 201, joka voi esiintyä sekä yksittäisenä ohjaimena että 11 74 81 2 myös kaksoisohjaimena kuvion 1 tai 7 mukaisesti, on neljä samanlaisesti muodostettua nivelkohtaa 202, 203, 204 ja 205. Kuten edelleen on kaaviomaisesti esitetty kuviossa 12, vaikuttaa suunnikasohjäin kuormituksen johdosta syntyvässä muodonmuutoksessa sivulla olevalla ulkonemalla samoin vain kaaviomaisesti esitettyyn voimanmittariin 206. Kuormitus tapahtuu ohjaimeen 201 yhdistetyn kuormituslevyn 33 kautta. Tämän levyn 33 tason keskikohtaan on - täysin viivoin esitettynä - järjestetty punnittava kuorma L. Jos tämä kuorma siirretään tason keskipisteen vasemmalle tai oikealle puolelle ja saatetaan näin numeroilla 207 ja 208 merkittyihin asemiin kuormituslevyn 33 päällä - kuviossa 12 katkoviivoin esitettynä - niin tapahtuu suunnikasohjaimen 201 epäkes-kinen kuormitus, joka johtaa kuorman L ollessa vastaavan suuruinen edellä mainittuihin samanmerkkisiin mittausvirheisiin. Näin syntyvät momentit, jotka aiheuttavat nämä mittausvirheet, on eliminoitava, kuten seuraavassa selitetään, niin että voimanmittari 206 kuormitetaan puhtaalla voimalla. Käytännössä voi voimanmittari 206 olla muodostettu taivutus-mittakappaleeksi ja järjestää se, kuten tämä on selitetty kuvioiden 1 tai 7 mukaisten keksinnön suoritusmuotojen yhteydessä. Vaihtoehtoisesti voidaan voimanmittariksi järjestää sinänsä tunnetulla tavalla venymänmittaliuskat 209, 210, 211 ja 212, jotka on järjestetty nivelkohtien 202, 203, 204 tai vast. 205 läheisyyteen.

Todettiin, että tässä kysymyksessä olevat plus-/plus- tai miinus-/miinus-virheet voidaan eliminoida tai tasata siten, että työstetään vähintään yksi ylimääräinen heikko kohta 213 suunnikasohjaimeen. Kuviossa 12 tämä heikko kohta on järjestetty ohjaimen listaan 214 nivelkohdan 204 läheisyyteen ja sillä on poikittain läpikulkevan uurteen tai uran muoto, jolla on suorakulmainen poikkileikkaus. Kuorman L johdosta syntyneessä epäkeskisessä kuormituksessa sen ollessa asennossa 207 tuotetaan ohjaimen listassa 214 puristusvoimia yhdensuuntaisesti ohjaimen pituussuuntaan nähden.

12 7481 2 Tämä puristusvoima saa aikaan, heikon kohdan 213 aiheuttamana, kuviossa 12 nuolella osoitetun taivutusmomentin M nivel-kohtaan 204. Puristusvoiman lisääntyessä nivelkohta 204 taipuu tämän johdosta heikon kohdan 213 taipuessa kevyesti sisäänpäin. Siten lyhenee nivelkohtien 204 ja 202 keskimääräinen pystysuora niveletäisyys. Tästä välin pienentymisestä muodostuu pieni, ohjaimen 201 ohjausvaikutuksen korjaamiseksi käytetty pystysuora voima, joka pienentää kuormasta L johtuvaa voimaa voimanmittarissa 206. Kun, kuten selitetään, ohjaimen listassa 214 tuotetaan puristusvoima, niin ohjaimen listassa 215 muodostuu aina päinvastoin suunnattu vetovoima ja päinvastoin.

Kuorman L epäkeskisessä kuormituksessa asennossa 208 tuotetaan ohjaimen listassa 214 veto- ja ohjaimen listassa 215 puristusvoima. Heikon kohdan 213 sisältävässä ohjaimen listassa 214 esiintyvä vetovoima saa aikaan tämän heikon kohdan johdosta taivutusmomenttiin M nähden päinvastaisen momentin nivelkohtaan 204. Tämän johdosta tämä nivelkohta 204 taipuu ulospäin. Siten suurenee nivelkohtien 204 ja 202 välinen keskimääräinen pystysuora väli. Tämän välin suurenemisen johdosta syntyy tällöin ohjaimen listassa 214 esiintyvän vetovoiman johdosta samoin pieni, vaakasuorasti suuntautunut voima, joka pienentää kuormasta L johtuvaa voimaa voimanmittarissa 206.

Ylimääräisen heikon kohdan 213 ansiosta tuotetaan siten molemmissa epäkeskisen kuormituksen 207 tai vast. 208 tapauksissa lisääntyvän kuormitusvoiman mukana suureneva, kulloinkin negatiivinen korjausvoima. Tätä molemmissa tapauksissa negatiivista korjausvoimaa käytetään tässä suoraan lisääntyvän epäkeskisen kuormituksen mukana esiintyvän plus-/plus-mittausvirheen eliminoimiseksi heikolla kohdalla 213 muunnetussa suunnikasohjaimessa.

Kuormasta riippuvainen korjausvaikutus on sovitettavissa ylimääräisen heikon kohdan 213 aseman ja muodon avulla 13 7481 2 suunnikasohjaimen kyseiseen, kuormasta riippuvaiseen mittausvirheeseen, niin että on olemassa riittävä mahdollisuus virheen kompensoimiseksi myös suuremmissa epäkeskisissä kuormituksissa.

Miinus-/miinus-virheissä heikko kohta 213 muodostetaan keksinnön mukaisesti sivulta käsin (kuviossa 12 alhaalta) ohjaimen listaan 214 samoin nivelen 204 läheisyyteen. Se voidaan muodostaa saman kompensointivaikutuksen saavuttamiseksi myös saman ohjainlistan 214 vastapäiseen niveleen 205. Samat kohtasymmetrisesti suoritetut toimenpiteet kulloinkin diagonaalisesti vastakkaisessa nivelessä saavat samoin aikaan saman kompensointituloksen. Esimerkiksi samanmuotoisen ohjaimen listaan 215 kuviossa 12 vasemmalle nivel-kohdasta 203 alhaalta käsin sijoitettu heikko kohta saisi aikaan saman vaikutuksen kuin osoitettu heikko kohta 213 nivelkohdan 204 läheisyydessä.

Vastaavilla muodostelmilla ja järjestelyillä nivelkohdan suhteen voidaan kuormasta riippuvainen korjausvaikutus säätää suunnikasohjaimen momenttiherkän peruskäyttäytymisen mukaisesti. Tällaiset heikkojen kohtien 213 muodostelmat ja järjestelyt on esitetty kuvioissa 13-17.

Myös useammat ylimääräiset heikot kohdat 213 toisessa tai molemmissa ohjainlistoissa 214, 215 voivat olla edullisia. Esimerkki tästä on esitetty kuviossa 18.

Kuvio 19 esittää osakuvana suunnikasohjainta 301, jossa ohjaimen listoissa (kuviossa 19 on esitetty vain ohjainlis-ta 314) ei ole mitään erityisesti muotoiltuja nivelkohtia. Ohjainlista 314 siirtyy kohdassa 304 suunnikasohjaimen 301 runkoon ja vaikuttaa kuin lehtijousi. Vastaava koskee vastapäätä olevaa ohjainlistaa (kuvion 12 ohjainlistan 215 mukaisesti) . Myös tässä suunnikasohjaimen suoritusmuodossa muodostuu heikon kohdan 313 järjestelyn ansiosta edellä esitetyllä tavalla kysessä olevien mittausvirheiden kompensoin-timahdollisuus.

7481 2

Esitetyt, mittausvirheiden tasausta varten toimivat ylimääräiset heikot kohdat 213 työstetään edullisesti samanaikaisesti nivelkohtien 202, 203, 204, 205 kanssa suunnikasohjai-meen 201. Koska näiden heikkojen kohtien korjausvaikutus on hyvin ennaltamäärättävissä, voi yleensä suunnikasohjaimen tarkennuksessa tapahtuva tasaus jäädä pois. Tämä tarkoittaa, että heikot kohdat 213 voidaan järjestää jo ennalta ohjaimen valmistuksen yhteydessä. On kuitenkin myös mahdollista sijoittaa ylimääräiset heikot kohdat 213 jälkikäteen tapahtuvassa suunnikasohjaimen 201 tarkennuksessa, esim. hiomalla tai jyrsimällä ja säätää niiden vaikutus.

Jos kaksi kuvioissa 12-19 esitetyn tyyppistä suunnikasoh-jainta on yhdistetty kuvioiden 1 tai 7 mukaiseksi kaksois-ohjaimeksi, niin jokainen yksittäinen suunnikasohjäin varustetaan heikolla kohdalla 213, 313 kulloinkin yhden nivel-kohdan läheisyydessä. Heikko kohta on joka tapauksessa järjestettävä etäisyydelle ohjainlistan molempien nivelkohtien välisestä keskikohdasta, siis niiden on oltava enemmän yhden nivelkohdan läheisyydessä.

Claims (15)

15 7481 2

1. Voimaninittauslaite , etenkin punnituselementti , jossa on kaksi suunnikasohjainta (2, 3), suunnikasohjaimiin järjestetty taivutusmittauskappale (20) , sekä voimanjohdatus-yksikkö (22, 102), jonka kautta suunnikasohjaimia kuormittava voima voidaan johtaa taivutusmittakappaleeseen, jolloin suunnikasohjainten (2, 3) väliin on järjestetty vapaa tila ja taivutusmittakappale (20) on sovitettu itsenäisenä rakenneosana molempien suunnikasohjainten välisen tilan keskelle, tunnettu siitä, että suunnikasohjaimet (2, 3) on muodostettu yksikappaleisesta lohkosta (1), että listoista (12, 13), jotka yhdistävät molemmat suunnikasohjaimet (2, 3) lohkon (1) ulkosivuilla yhtenä kappaleena, ulkonevat ulko-nemat (14, 15) vapaasti kantavasti suunnikasohjainten väliseen tilaan, ja että taivutusmittakappale (20) on kiinnitetty toiseen ulkonemaan (14) ja taivutusmittakappaleen kuormittava voimanjohdatusyksikkö (22, 102) on järjestetty toiseen ulkonemaan (15).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että molemmat suunnikasohjaimet (2, 3) on järjestetty yhdensuuntaisesti toistensa suhteen (kuvio 1).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että molemmat suunnikasohjaimet (2, 3) on järjestetty toistensa suhteen nollasta poikkeavassa, mieluummin 90°:een kulmassa (kuvio 7).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että taivutusmittakappaleen vastaanottaa ulkonemiin (14, 15) muodostettu ura (18).

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että voimanjohdatusyksikkö (22) on järjestetty poikittain taivutusmittakappaleeseen (20) nähden tarkennettavasti ulkonemaan (15). 16 7481 2

6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että molempiin suunnikasohjaimiin (2, 3) on yhdistetty kuormituksen vastaanottava levy (33) siten, että sen tason keskipiste on suunnikasohjainten vierekkäisistä nivel-kohdista (8, 9, 10, 11) yhtä etäällä.

7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että molempiin suunnikasohjaimiin on yhdistetty kuormituksen vastaanottava levy (33) siten, että sen tason keskipiste on molempien suunnikasohjainten keskipystysuoran leikkauspisteen päällä.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että ulkoneraat (14, 15) ovat vapaista päätyalueistaan (16, 17) päällekkäin ja näiden päätyalu-eiden väliin on järjestetty ylikuormitusvarmistus (42).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että ylikuormitusvarmistukseksi on sijoitettu toisen ulkoneman (15) päätyalueelle (17) ruuvi (42), joka ylikuormituksessa tulee toisen ulkoneman (14) päätyaluetta (16) vasten.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteen vääntövarmistusta varten ruuvi (42) uppoaa tappimaisesta jatkeesta (42) , jonka läpimitta on pienempi kuin ruuvin rungon, vastapäisessä päätyalueessa (16) olevaan vastaavaan koverrukseen (44).

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1, 4 tai 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että molempien ulkonemien (14, 15) päällekkäin olevat päätyalueet (16, 17) on estetty varmis-tusruuvilla (45, 46) vetäytymästä liiallisesti erilleen.

12. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että voimanjohdatusyksikkö (122) sisältää taivutuselastisen puristustangon (126). 17 7481 2

13. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että kuormasta riippuvaisten mittausvirheiden korjaamiseksi epäkeskisessä kuormituksessa on työstetty ylimääräinen heikko kohta (213, 313) vähintään toisen suunnikasohjaimen (201) ohjainlistaan (214, 215) .

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että ylimääräiset heikot kohdat (213, 313) on järjestetty ulkopuolelle tai vast, sisäpuolelle ohjainlistoihin (214, 215, 314) tai toisiaan vastapäätä oleviin nivelkohtiin (202 , 203, 204 , 205) .

15. Patenttivaatimuksen 12 tai 14 mukainen laite, tunnettu siitä, että ylimääräiset heikot kohdat (213, 313) on sijoitettu yhdessä nivelkohtien (202, 203, 204, 205) kanssa alusta pitäen ja ilman jälkikäteen tapahtuvaa tarkennusta suunnikasohjaimiin (201, 301). 18 7481 2 Pa te n tk ra v