HU180974B - Gauge shaft for converting force to electric signal - Google Patents
Gauge shaft for converting force to electric signal Download PDFInfo
- Publication number
- HU180974B HU180974B HU79VA1538A HUVA001538A HU180974B HU 180974 B HU180974 B HU 180974B HU 79VA1538 A HU79VA1538 A HU 79VA1538A HU VA001538 A HUVA001538 A HU VA001538A HU 180974 B HU180974 B HU 180974B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- measuring
- force
- parts
- elements
- reaction force
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/04—Measuring force or stress, in general by measuring elastic deformation of gauges, e.g. of springs
- G01L1/048—Measuring force or stress, in general by measuring elastic deformation of gauges, e.g. of springs of torsionally deformable elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Measurement Of Force In General (AREA)
Description
A találmány tárgya mérőtengely erő villamos jellé történő átalakítására, alapvetően csavarásra igénybevett mérőrudakkal, ahol külső terhelőerő és reakcióerő hat a mérőrudakra.
A villamos módszerű erőmérés területén az egyik jelentős feladat az erő-villamosjel átalakítás megvalósítása. Az átalakítás mérőtest és a felületén elhelyezett deformációérzékelők segítségével történik. A mérőtestre hat a mérendő erő, amely a geometriai méretek és az anyagra jellemző állandók által meghatározott módon mechanikailag deformálódik.
Az ismert mérőátalakítók a legtöbb esetben az elemi szilárdságtan összefüggései alapján méretezhetek. A mérőtest felületének alkalmas részén helyezik el a deformációt észlelő villamos mérőelemeket, a legelterjedtebben a piezoerisztív tulajdonságon alapuló nyulásmérő ellenállásokat. Az ellenA állásokból felépített mérőkör szolgáltatja a villamos kimenőjelet, amely arányos a mérendő erővel.
Különböző mérőtestek kialakítására számos példa ismert. A használhatóság és a méréstechnikai jellem. zők kielégítése a mérőátalakítók mérőtestjeinek állandó fejlesztését követelte. E fejlesztés eredménye _ például a 157 529 és a 157 531 számú magyar szar badalom. Az egyszerű, húzott, nyomott vagy hajlított mérőrudakat tartalmazó mérőtest helyett ezek már egy vagy több csavarásra igénybe vett mérőrészt tartalmaznak. A csavarási igénybevétel a mérőrészben csúsztató feszültséget létesít. A csúsztató feszültségek eredőjeként ugyanazon a deformálódó jellé történő átalakítására elemi részecske felületen húzó és nyomó feszültség érzékelhető. A nyúlásmérő ellenállások mérőirányait egyeztetve a húzó- és nyomófeszültségek irányaival, azok eredeti ellenállása növekedni, illetve csökkenni 5 fog. Ha a mérőkör négyágú mérőhíd és a nyúlásérzékelő ellenállásokból kettő húzott, illetve kettő nyomott, akkor olyan mérőhíd kapcsolás hozható létre, amelynek hídegyenlete elvileg lineáris kapcsolatot biztosít a kimenő és a bemenő villamos fe10 szültségek között és így a mérendő erő és a villamos kimenőjel között is.
Az ilyen mérőátalakítók valamely szerkezeti ma*, gasságot igényelnek a mérendő erő támadáspontja és a reakcióerő támadáspontja között. Az erők hatásvo15 nalainak egybeesését mindig biztosítani kell, minthogy ennek hiányában a mérőtestben egyéb nem kívánatos igénybevételek is fellépnek. A mérőátalakítón a mérendő erő támadáspontja és a reakcióerő támadáspontja egyetlen egyenest határoz meg. 2o Ezt. az egyenest nevezhetjük a mérőátalakító hatásvonalának vagy mérőirányának. A mérőátalakítók helyes működéséhez szükséges az erők hatásvonalának és a mérőátalakító mérőirányainak az egybeesése. Ez egyéb mérőtest kialakítások esetében is a 25 helyes működés az egyik legfontosabb követelménye.
Mérőtengelyek alkalmazására tipikus példa a darumérlegekben történő felhasználás. A darurendszerben az erőmérők beépítése történhet a futómacs30 kába, a horogszerkezetbe, vagy a horogszerkezet
1809 74 tartórendszerébe. Az erő érzékelőt terheli a teherhordószerkezet is és ez csökkenti a mérőcellák hasznos méréstartományát, amelyre az összes méréstechnikai jellemzőt vonatkoztatják, ezért méréstechnikai meggondolásokat tekintve célszerű minél kisebb súlyú szerkezet beépítése, amely a horogszerkezetbe építés esetén a legkisebb és a futómacskába építésnél a legnagyobb. így az erőérzékelő horogszerkezetbe építésénél a mérőrendszerben az erőmérő méréstartománya alig változik, míg a futómacskába történő beépítésnél 30-50% hasznos jel veszteséggel lehet számolni! A horogszerkezet kialakítása a biztonsági követelmények miatt nagyon szigorú előírásokat kényszerít a daru konstruktőrére. Az általa kialakított szerkezetben a mérési feladat megoldására a beavatkozás olyan módosításokat igényelhet, amelyek nem minden esetben oldhatók meg. Több szabadságot nyújt a horogszerkezet tartórendszere. Ez még megengedhető szerkezeti súlyt képvisel és nem haladja meg a méréstartomány 4-7%-át, azaz ennyi az érzékelő hasznos méréstartományából a veszteség.
A daruszerkezetek egy részénél bizonyos emelési magasság csökkenés megengedhető, így az erőmérő szerkezet beépítési költsége viszonylag kicsi. Másutt, elsősorban a kohászati, nagy teherbírású darurendszereknél, az emelési magasság csökkenés nem engedhető meg, így a beépítés jelentős átalakítással végezhető csak el.
A beépítéskor gondoskodni kell arról, hogy a rendszerben a mérőátalakító mérőiránya és a méi rendő erő hatásvonala egybeeső legyen. Az üzemszerű használatban azonban, nagyon jelentős dinamikus erők is felléphetnek, ez járulékos igénybevételt jelent az erőmérő rendszerre és kiegészítő elemeire. Ezek az igénybevételek befolyásolják a mérőtestek élettartamát és sokszor katasztrofális meghibásodást is okozhatnak.
Vizsgálva a gépészeti rendszereket megállapítható, hogy azokban a csapok és tengelyek jelentős feladatokat látnak el. Biztosítják a különféle szerkezeti elemek kapcsolatát és azok egymáshoz képesti helyzetét meghatározzák, lehetővé téve bizonyos mozgásokat is. E csapok (tengelyek) hengeres felületei kettős feladatot látnak el. Egyik részükkel el nem mozdulható módon kapcsolódnak valamilyen tartó szerkezeti elemhez, másik részük pedig ágyazásra szolgál. Az erőfolyamban is egyértelmű a szerepük: nyíró igénybevétel és hajlító igénybevétel mellett biztosítaniuk kell az erőátadást az egyes elemek között.
A jelen találmánnyal célunk az ismertetett nehézségek kiküszöbölése és olyan mérőtest kialakítása, amely megoldja az egyes szerkezeti elemek között az erő zavartalan közvetítését, miközben az egyszerű nyíró és hajlító igénybevétel mellett tartalmaz több olyan részt (mérőrészt) is, amelyben a főigénybevétel csavaróigénybevétel, amely lehetővé teszi a mechanikai feszültség felhasználását méréstechnikai célra.
A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy a mérőtengelyen legalább egy hosszabb és egy rövidebb mérőrészt tartalmaz és ezek a merev testként kialakított mérőrészek központi törzshöz csatlakoznak oly módon, hogy ten2 gelyeik egymással párhuzamosak és a csavarást létesítő külső terhelőerő, amely egyben a mérendő erő is, valamint a reakcióerő hatásvonalai által meghatározott sík két oldalán a mérőtengely geometriai tengelyéhez képest excentrikusán helyezkednek el és a mérőrészek csavarást tengelyei által meghatározott sík merőleges a mérendő erő és a reakcióerő által meghatározott síkra. A mérőrészek egy-egy végén a terhelő erőt, illetve a reakcjóerőt felvevő csatlakozó elem van, a mérőrészek másik vége pedig a központi merev törzshöz van mereven csatlakoztatva.
A mérőtengelynek célszerűen két rúdként kialakított mérőrésze van, amelyek egyik vége a rúddal párhuzamos tengelyű, annál nagyobb átmérőjű tárcsa alakú központi törzs segítségével van mereven oly módon összekapcsolva, hogy mindkét mérőelem a központi törzs azonos lapjához van excentrikusán erősítve, a hosszabb mérőelem másik vége a reakcióerőt felvevő, a mérőelemmel párhuzamos tengelyű tárcsa alakú csatlakozó elemhez van excentrikusán erősítve, a rövidebbik mérőelem pedig a csavarást létrehozó erőt felvevő, a mérőelemmel párhuzamos tengelyű olyan tárcsa alakú csatlakozó elemhez van erősítve, amely a hosszabb mérőelemet átvezető kivágással van ellátva.
Egy mérőtengely a találmány szerint tartalmazhat több mérőrészt is. Ezek egymással páronként mereven vannak összekapcsolva. Az összekapcsolás történhet a rövidebb, a hosszabb mérőrészeknél vagy a központi törzseknél. Az összekapcsolási módok egymással kombinálhatók, ami további előnyt biztosít, mert többtámaszú tartó kialakítás is megoldható.
A találmány szerinti erőmérő rendszer egyesíti magában a mérőtengely gépelem jellegét, annak minden egyszerű alkalmazási lehetőségével, ugyanakkor alkalmas az erő-villamosjel átalakításhoz szükséges nyúlásérzékelő ellenállások megfelelő elhelyezésére.
A találmány szerinti mérőtengely olyan elemi részeket tartalmaz, amelyek önmagukban hordozzák az elektromechanikus mérőátalakitók minden előnyét, azáltal, hogy a mérettűrések nem befolyásolják a csavart mérőrészek csavarási tengelyeinek párhuzamosságát, így a mérendő erő és az általa létesített feszültségállapot között egyértékű függvénykapcsolat van. A mérőtengely egyszerű kialakítása biztosítja a sokoldalú felhasználást a legkülönbözőbb konstrukciókban. így mind a méréstechnikai jellemzők, mind a gépszerkezeti kialakítás lehetővé teszi bármilyen villamosrendszerű erő és súlymérő szerkezetben, illetve rendszerben a felhasználást.
Ezzel mind a méréstechnikai jellemzők, mind a gépszerkezeti kialakítás előnyös alkalmazhatóságot biztosít a villamos rendszerű erő és súly mérő szerkezetekben, rendszerekben.
A találmány további részleteit kiviteli példákon, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az
1. ábra a találmány szerinti mérőtengely egy kiviteli alakjának beépítését mutatja, a
2. ábra az 1. ábrán látható elemi mérő tengely szerkezet hosszmetszete, a
3. ábra a 2. ábrán bemutatott megoldás 3-3 metszete, a
4. ábra az 1—3. ábrákon bemutatott mérőtengely beépítésének mechanikai vázlata, az
5. ábra a mérő tengely képe a mechanikai modellel együtt, a
6. ábra több elemi mérő tengelyszerkezet összeépítésének egy változata, a
7. ábra két elemi keretszerkezet összeépítésének 5 egy másik változata, a
8. ábra két elemi keretszerkezet összeépítésének egy további változata, a
9. ábra két elemi keretszerkezet összeépítésének még egy változata, a 10
10. ábra a 7. ábrán bemutatott változat beépítésének rajza, a
11. ábra a 10. ábrán bemutatott szerkezet 11-11 metszete, a
12. ábra a 9. ábrán bemutatott megoldás kiviteli 15 alakja részben metszve, a
13. ábra a 12. ábrán bemutatott szerkezet 13-13 metszete, a
14. ábra több kötélágas teheremelő szerkezetbe történő beépítés vázlata, és a 20
15. ábra a 14. ábrán bemutatott megoldásnál alkalmazott elemi keretszerkezetek összeépítésének módját mutatja.
A találmány szerinti mérőcsapnak egy konkrét ki- 25 viteli alakját mutatjuk be az 1—3. ábrákon. Látható, hogy egy elemi keretszerkezet egy hosszabb 1 mérőrészből és egy rövidebb 2 mérőrészből, valamint 3 központi törzsből áll. Az 1 és 2 mérőrészek 12, illetve 15 csatlakozó elemeken keresztül vannak 30 a szerkezeti egységekhez kapcsolva. A 12 csatlakozó elem a bemutatott megoldásnál a mérőtengely tengelycsapjaként van kialakítva, a 15 csatlakozó elem pedig olyan tárcsa vagy korong, amely az 1 mérőrésznek megfelelő kivágással van ellátva és a 4 35 csapágyakban ágyazott 9 perselybe van illesztve.
A 12 csatlakozó elemet tartó 11 csapágybak 10 alapra van erősítve, a 9 perselyt tartó 4 csapágybak pedig 6 és 7 közdarabok közbeiktatásával van a 8 teherhordó szerkezetre erősítve. 40
A mérőelemek 17 kábel segítségével vannak mérőműszerrel összekapcsolva.
Az 1 és 2 mérőrészek hengeres testekként vannak kialakítva és a mérőtengely 5 geometriai tengelyéhez képest külpontosán, annak két oldalán helyezkednek 45 el. A 3 központi törzs a 9 persely belső átmérőjénél kisebb átmérőjű tárcsaként van kialakítva és az 1, illetve 2 mérőrészek végeihez van mereven csatlakoztatva. Például a 3 központi törzs két darabból készül, és egyes részei az 1, illetve 2 mérőrészekkel 50 együtt vannak megmunkálva. A gyártás úgy történhet, hogy a hosszabb 1 mérőrészt a 12 csatlakozó elemmel és a 3 központi törzs egyik felével egy darabból készítjük, a rövidebb 2 mérőrész, a 15 csatlakozó elem és a 3 központi törzs másik fele készül 55 egy darabból. Megmunkálás után a két darabot célszerűen oldhatatlan kötéssel kell merev egységgé egyesíteni. Elkészíthető a 12 és 15 csatlakozó elem is külön darabként, ez esetben az 1, illetve 2 mérőrészekhez előnyösen például zsugorkötéssel 60 csatlakoztathatók.
A bemutatott konstrukció természetesen csak egyik lehetséges megoldás, számos egyéb kiviteli alak is elkészíthető. A csatlakozó elemek, az 1 és 2 mérőrészek például lehetnek szögletes, prizmatikus 55 testek is, és a 3 központi törzs is tetszőleges merev elem lehet.
A 4. ábrán az 1-3. ábrákon bemutatott kiviteli alak elvi vázlatát mutatjuk be. Látható, hogy a mérendő P erő, amely a 9 perselyen át a 15 csatlakozó elemre hat, a Pt —P2 erőkből álló erőpárt ébreszt a beépítés helyén. Belső reakcióként P2 erő 1» karon hat és így olyan reakció nyomaték ébred, amely biztosítja a 9 perselynek az 5 geometriai tengellyel párhuzamos helyzetét, miközben a P erő az e2 excentricitásnak megfelelő karon a 2 mérőrészben csavarnyomatékot hoz létre. A 15 csatlakozó elem egyik végén befogott tartóként működik, de geometriai méretei következtében abszolút merevnek tekinthető. A rövidebb 2 mérőrészben, amely a 3 központi törzshöz és a 15 csatlakozó elemhez mereven kapcsolódik, és mint két végén befogott tartóban, hajlító nyomaték is ébred. Ennek iránya a 2 mérőrész hossztengelyére merőleges és a P erőn átmenő sík által a csavart 2 mérőrészből kimetszett síkban 0 értékű. Maximális értéke a csatlakozási helyeken jelentkezik. A 3 központi törzs és a 2 mérőrész csatlakozási pontjában ez a hajlító nyomaték a 3 központi törzsre nézve csavaró nyomatékként jelentkezik és reakciója az 1 mérőrész csatlakozási pontjánál jön létre.
A mérőtengely geometriai méreteinek helyes megválasztásával elérhető, hogy a 3 központi törzs abszolút merev legyen. Az 1 mérőrész csavaró nyomaték a viszont a 3 központi törzset egyik végén az 5 geometriai tengelyre merőleges és a 2 mérőrész tengelyét metsző hossztengelyre merőlegesen hatva hajlításra veszi igénybe. A 3 központi törzs másik végén ezzel ellentétes reakciónyomaték ébred, amely az 1 mérőrészben csavarást hoz létre.
A létrejövő feszültségek az 1 és 2 mérőrészek So keresztmetszetének, Iq tehetetlenségi nyomatékének, Ka(.o aequatoriális-és Kp0 poláris keresztmetszeti tényezőinek, valamint az anyag tulajdonságainak függvényei. Ezek a tényezők határozzák meg az 1 és 2 mérőrészek szilárdsági tulajdonságait is.
A hosszabbik 1 mérőrész másik vége a 12 csatlakozó elemhez kapcsolódik és az ej excentricitásnak megfelelő R reakcióerőt ébreszt abban. Ennek a résznek az 5 geometriai tengelyhez viszonyított párhuzamosságát az Ri-R2 erőkből álló erőpár által a Ír karon létesített nyomatéka biztosítja. Ez is a szerkezet belső igénybevétele, és kívül esik a keretszerkezet minden elemén végigfutó, PR erők között záródó erőfolyamon.
A merev szerkezet a P és R erőktől mint Lp karon ható erőpártól az 1 és 2 mérőrészek, valamint az 5 geometriai tengely által meghatározott síkban fekvő és rájuk merőleges tengely körül akar elfordulni. Ezt a szerkezetben ébredő, 1R kar mentén ható Pr és Rr erőkből álló erőpár, reakciónyomatéka akadályozza meg.
Az 5. ábrán a 4. ábra szerinti vázlatot az 1-3. ábrákon bemutatott kiviteli alaknak megfelelő mérőtengelyben elhelyezve mutatjuk be. Látható, hogy a P erő a 9 persely Dp átmérőjű külső palástjára hat. A szerkezet belsejében helyezkednek el az 1 és 2 mérőrészek, valamint a 3 központi törzs, amelyek a 12, illetve a 15 csatlakozó elemeken keresztül vannak a szerkezet többi részével kapcso3
-3180974 latban. A csaprészekként kialakított 12 csatlakozó elem Dr átmérőjű palástjára hat az R reakcióerő.
Az '1-5. ábrákon bemutatott szerkezetben a P erő és az R reakcióerő hatásvonalai nem esnek egybe. Ez azt jelenti, hogy a szerkezet a P erő hatásvonalára nem szimmetrikus. Ezt a hátrányt úgy lehet kiküszöbölni, hogy a bemutatott elemi mérőtengely szerkezetből többet páronként összekapcsolunk. Az összekapcsolás többféle módon oldható meg. Erre mutatunk be példákat a 6, 7, 8 és 9. ábrákon.
Az összekapcsolás történhet a 3 központi törzseknél (lásd 6. ábra), az 1 mérőrészhez kapcsolódó 12 csatlakozó elemeknél (lásd 7. ábra) vagy a 2 mérőrészhez kapcsolódó 15 csatlakozó elemnél (lásd
8. ábra). El lehet végezni az összekapcsolást az említett alapváltozatok kombinálásával is. Példaként a
9. ábrán a 3 központi törzs és a 2 mérőrész 15 csatlakozó eleménél történő összekapcsolást mutatjuk be.
Ha a két elemi mérőtengely szerkezetet a 6. ábra szerint a 3 központi törzseknél kapcsoljuk össze, akkor a 3’ és 3” központi törzsek merev kapcsolatát kell megvalósítani. A 18 kötést oldható kötésként vagy hegesztésként lehet kialakítani. A 3’ és 3” központitörzseket egy darabból is ki lehet alakítani, és ez a megoldás biztosítja a legkedvezőbb tulajdonságokat. Az így kialakított szerkezet két koncentrált P* és P” erővel van terhelve, és két végén alátámasztott vagy befogott tartóként működik. A P’ és P” erők lehetnek erőrendszer eredői is, ezek mellett a mérőtengely szerkezetben R’ és R” reakcióerők ébrednek.
A két elemi mérőtengely szerkezetet az Γ és 1” mérőrészekhez kapcsolódó 12’ és 12” csatlakozó eleinek segítségével is össze lehet kapcsolni. Ez a változat látható a 7. ábrán. Itt a 12’ és 12” csatlakozó elemek 18 kötés és/vagy 19 összekötő persely segítségével vannak egymáshoz erősítve. A legjobb megoldás ha a 12’ és 12” csatlakozó elemek egyetlen darabból vannak kialakítva.
A 7. ábrán bemutatott elvi megoldás gyakorlati kiviteli alakjait a 12-13. ábrákon mutatjuk be. Az így kialakított mérőtengely két végén terhelt és középen alátámasztott tartóként működik.
Elvégezhető két elemi mérőtengely szerkezet összekapcsolása a rövidebb 2’ és 2” mérőrésznél is (lásd 8. ábra). Ennek a megoldásnak a kivitelezése különös gondot igényel, minthogy abszolút merevséget és súrlódásmentességet kell biztosítani. A kötés itt is 19 persely vagy 18 kötés segítségével van megoldva. A rendszer mindkét végén alátámasztott vagy befogott és középen egy vagy több koncentrált, illetve megosztott erővel terhelhető.
Az elemi mérőtengely szerkezetek összekapcsolása történhet az említett megoldások kombinációjával is. A 9. ábrán olyan megoldás vázlatát mutatjuk be, amelynél az összekapcsolás a 3’ és 3” központi törzseknél, valamint a 2’ és 2” mérőrészeknél van megoldva. A bemutatott változatnál a 3’ és 3” központi törzsek 18 kötés útján, a 2’ és 2” mérőrészek 19 összekötő persellyel vannak egymáshoz erősítve. A megoldással a P erő hatásvonalára szimmetrikus vagy ahhoz közel szimmetrikus R’ és R” reakcióerőket nyerünk, amely az R’^R” reakció4 erő közelítő egyenlőség fennállása esetén alkalmazható tartószerkezetet jelent.
A bemutatott mérőtengely megoldások közül a 6. és 8. ábrákon láthatók, csak különleges feladatok megoldására alkalmasak. A 6. ábra szerinti kivitelnél a 15’ és 15” csatlakozó elemeket terhelő P’ és P” erők eltérő nagyságúak lehetnek. Ez a megoldás akkor célszerű, ha a mérési feladatban a P’ és P” erők értékét külön-külön kell meghatározni, minthogy az egyvesszős és a kétvesszős rendszer önálló mérőrendszerként alakítható ki. Az R’ és R” reakcióerők kialakulását a 3’ és 3” központi törzsek összekapcsolása befolyásolja, és ezen keresztül bizonyos kiegyenlítődés jön létre. A kiegyenlítődés a rendszerek szimmetria viszonyaitól függően történik meg. így ez a megoldás elsősorban különleges feladatok végzésére alkalmas.
Hasonló jellegű a 7. ábrán bemutatott megoldás is, itt azonban a P erő elhelyezkedése nem szimmetrikus, ennek következtében az Rí és R2 reakcióerők sem szimmetrikusak. Ezt az eltérést a rendszerek méretezésénél figyelembe kell venni.
A 7. és 9. ábrákon bemutatott megoldásokat a mérések legnagyobb részében fel lehet használni. A mérőtengely gyakorlati kialakítását a 10. és 11. ábrán mutatjuk be.
Az ábrákon egy daru horogszerkezete látható. Az elemi mérőtengely szerkezetek a 20 daruhorog két oldalán vannak elhelyezve. A 15’ és 15” csatlakozó elemek a 9’ és 9” perselyekkel a daru 21 kengyeleiben vannak ágyazva, a 7. ábrán bemutatott vázlat többi elemével. A 15’ és 15” csatlakozó elemek közötti 22 egységben van egyesítve a 12’ és 12” csatlakozó elempár. A R reakcióerő a 20 daruhorog tengelyvonalban hat, a P’és P” erők pedig a 21 kengyelek szimmetriasíkjában jelentkezni. (Az ismertetett működést nem befolyásolja az a tény, hogy a P erőt és az R reakcióerőt felcseréltük, ugyanis emelőgépek esetén a hasznos erő éppen a megemelt súlyerő, ami itt reakcióerőként jelenik meg).
A 9’ és 9” perselyekben foglalnak helyet a 15 és 15’ csatlakozó elemek és az 1’ és 1”, illetve a 2’ és 2” mérőrészek, amelyeket a 3’ és 3” központi törzsek fognak össze. Az 1’, illetve 1” és a 2’ illetve 2”, valamint a 3’ illetve 3” központi törzsek a kapcsolat merev kialakítása folytán egyetlen testként működnek.
A 10. és 11. ábrán bemutatott kettős mérőtengely tehát horoghídként is működik, ugyanakkor a fellépő erő érzékelését is elvégzi.
A 9. ábrán bemutatott vázlat egy gyakorlati kiviteli alakja látható — mint már említettük — a 12-13. ábrákon. Ennél a megoldásnál a 3’ és 3” központi törzsek két oldalán vannak elhelyezve az 1’ és 1” mérőrészek, a 12’, illetve 12” és a 15’, illetve 15” csatlakozó elemek, egymással szimmetrikusan.
Egy további kiviteli alakot mutatunk be a 14. ábrán. A mérőtengelyt itt sok kötélágas teheremelő szerkezetbe építettük be. A nagyteherbírású emelőgépek teheremelő szerkezetei sok kötélágon keresztül kapcsolódnak a kötéldobhoz. A hasznos teher 21 kengyelek segítségével van felfüggesztve. A rajzon a 21 kengyelekben ébred az Rj, illetve R2 reakcióerő, míg a különböző Κη K2, K3, K4, Ks, K6, K7 és
K8 kötélerők eredői a P2, P2 és P3 erők. Az egyes Pi, P2, P3 erők a 23 csaprészeken keresztül adódnak át a mérőtengelyrészekre, majd onnan a 12, 15 csatlakozó elemekre. A kötélkorongok a 12, 15 csatlakozó elemeken vannak ágyazva és továbbadják a 5 terhelést a kötélpároknak.
A Pi, P2 illetve P3 erők az egyes elemi mérőtengely szerkezeteket terhelik. Ezek eloszlása és kialakítása a 15. ábrán látható. Jól megfigyelhető, hogy a
14. ábrán látható 23 csaprészek milyen módon egye-1 sitik az elemi mérőtengely szerkezetek elemeit.
A bemutatott néhány példából látható, hogy a találmány szerinti mérőtengelyek lehetővé teszik a különböző szerkezeti elemek között az erők zavartalan közvetítését, ugyanakkor segítségükkel olyan 1 összetett igénybevétel állítható elő, amely megengedi a mechanikai feszültség felhasználását méréstechnikai célokra.
Claims (6)
- Szabadalmi igénypontok:1 Mérőtengely erő villamos jellé történő átalakítására, főigénybevételként csavarásra igénybevett mérőrészekkel, ahol külső terhelőerő és reakcióerő 25 hat a mérőrészekre, azzal jellemezve, hogy a mérőrészek (1, 2) legalább egy hosszabb (1) és egy rövidebb mérőrészként (2) vannak kialakítva és ezek egyik vége merev testként kialakított központi törzshöz van csatlakoztatva oly módon, hogy ten- 30 gelyeik egymással párhuzamosak és a külső terhelőerő (P), valamint a reakcióerő (R) hatásvonalai által meghatározott sík két oldalán, a mérőtengely geometriai tengelyéhez (5) képest excentrikusán helyezkednek el, a mérőrészek (1, 2) csavarási ten- 35 gelyei által meghatározott sík pedig merőleges a reaikcióerő (R) és a külső terhelő erő (P), azaz a mérendő erő által meghatározott síkra és a mérőrészek (1, 2) másik vége a külső terhelőerőt (P), illetve a reakcióerőt (R) felvevő csatlakozó elemmel (12, 15) van mereven összekapcsolva.
- 2. Az 1. igénypont szerinti mérőtengely kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy két rúdként kialakított mérőrésze (1, 2) van, amelyek egyik vége a rúddal párhuzamos tengelyű, annál nagyobb átmérőjű, tárcsa alakú központi törzs (3) segítségével van mereven oly módon összekapcsolva, hogy mindkét mérőrész (1, 2) a központi törzs (3) azonos lapjához van excentrikusán erősítve, a hosszabb mérőrész (1) másik vége a reakcióerőt (R) felvevő, a mérőrésszel (1) párhuzamos tengelyű tárcsa alakú csatlakozó elemhez (12) van excentrikusán erősítve, a rövidebbik mérőrész (2) pedig a csavarást létrehozó erő (P) felvevő, a mérőrésszel (2) párhuzamos tengelyű olyan tárcsa alakú csatlakozó elemhez (15) van erősítve, amely a hosszabb mérőrész (1) átvezető kivágással van ellátva.
- 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti mérőtengely kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy kettőnél több mérőrészt (1,2 illetve 1’, 2’...) tartalmaz, ahol a inérőrészek (1, 2, illetve Γ, 2’...) páronként vannak egymással mereven összekapcsolva.
- 4. A 3. igénypont szerinti mérőtengely kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a mérőrész-párok a rövidebb mérőrészek (2, 2’...) útján vannak egymással összekapcsolva.
- 5. A 3. vagy 4. igénypont szerinti mérőtengely kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a mérőrészpárok a hosszabb mérőrészeknél (1, 1, ...) vannak egymással összekapcsolva.
- 6. A 3-5. igénypontok bármelyike szerinti mérőtengely kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a mérőrész-párok a központi törzseknél (3, 3’...) vannak egymással összekapcsolva.
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU79VA1538A HU180974B (en) | 1979-01-10 | 1979-01-10 | Gauge shaft for converting force to electric signal |
| AT0605379A AT383682B (de) | 1979-01-10 | 1979-09-14 | Kraftmesswandler |
| US06/087,532 US4350048A (en) | 1979-01-10 | 1979-10-23 | Measuring journal for the conversion of force to electric signal |
| GB7937274A GB2039373B (en) | 1979-01-10 | 1979-10-26 | Measuring forces |
| DE2943613A DE2943613C2 (de) | 1979-01-10 | 1979-10-29 | Kraftmeßwandler |
| JP54146985A JPS5928847B2 (ja) | 1979-01-10 | 1979-11-13 | 力測定用ジャ−ナル |
| DD79217395A DD147721A5 (de) | 1979-01-10 | 1979-12-05 | Messachsenzapfen zur umwandlung von mechanischen kraeften in elektrische signale |
| SU792850255A SU1093262A3 (ru) | 1979-01-10 | 1979-12-06 | Динамометрическое устройство |
| FR7931249A FR2446470A1 (fr) | 1979-01-10 | 1979-12-20 | Dispositif de mesure pour la conversion d'une force en un signal electrique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU79VA1538A HU180974B (en) | 1979-01-10 | 1979-01-10 | Gauge shaft for converting force to electric signal |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU180974B true HU180974B (en) | 1983-05-30 |
Family
ID=11002366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU79VA1538A HU180974B (en) | 1979-01-10 | 1979-01-10 | Gauge shaft for converting force to electric signal |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4350048A (hu) |
| JP (1) | JPS5928847B2 (hu) |
| AT (1) | AT383682B (hu) |
| DD (1) | DD147721A5 (hu) |
| DE (1) | DE2943613C2 (hu) |
| FR (1) | FR2446470A1 (hu) |
| GB (1) | GB2039373B (hu) |
| HU (1) | HU180974B (hu) |
| SU (1) | SU1093262A3 (hu) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5821520A (ja) * | 1981-08-01 | 1983-02-08 | Nippon Soken Inc | 液量検出装置 |
| US4562732A (en) * | 1982-04-28 | 1986-01-07 | Nippon Soken, Inc. | Device for detecting liquid amount in a vessel |
| DE60038013T2 (de) | 1999-05-02 | 2009-02-05 | Varco I/P, Inc., Houston | Drehmomentmesssystem für die trommelachse eines hebezeugs |
| US6398557B1 (en) * | 1999-09-17 | 2002-06-04 | The University Of Iowa Research Foundation | Devices, methods and kits for training in surgical techniques |
| DE10302349B3 (de) | 2003-01-16 | 2004-09-30 | EBM Brosa Messgeräte GmbH & Co. KG | Kraftaufnehmer zum Messen von Achskräften |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE173832C (hu) * | ||||
| FR1010506A (fr) * | 1948-09-01 | 1952-06-12 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Dynamomètre |
| DE813318C (de) * | 1949-06-04 | 1954-09-20 | Georg Reicherter O H G | Drehstabfeder fuer Kraftmessung |
| GB857759A (en) * | 1956-09-20 | 1961-01-04 | Vyzk A Zkusebni Letecky Ustav | An electromagnetic force measuring device |
| US2983140A (en) * | 1956-10-01 | 1961-05-09 | Martin Decker Corp | Load indicating and anchoring device for cables and other lines |
| US3026491A (en) * | 1957-10-02 | 1962-03-20 | Vyzk A Zkusebni Letecky Ustav | Indirectly excited electromagnetic feeler |
| GB899105A (en) * | 1959-01-05 | 1962-06-20 | Vyzk A Zkusebni Letecky Ustav | A device for converting a rectilinearly acting force into a torsional force |
| US3104544A (en) * | 1959-02-26 | 1963-09-24 | Rech S Et Etudes Electroniques | Devices for measuring torques |
| US3205706A (en) * | 1962-12-04 | 1965-09-14 | Task Corp | Ring-type load cell |
| SE311573B (hu) * | 1967-02-08 | 1969-06-16 | Bofors Ab | |
| US3370296A (en) * | 1967-02-23 | 1968-02-20 | Samuel W. Greenberg | Animal activity recorder |
| GB1184822A (en) * | 1967-03-08 | 1970-03-18 | English Electric Co Ltd | Torque-Sensitive Machines |
| US4058178A (en) * | 1971-09-13 | 1977-11-15 | Tadano Ironworks Co., Ltd. | Hydraulic cylinder unit |
| US3853001A (en) * | 1972-07-13 | 1974-12-10 | American Hoist & Derrick Co | Crane load measuring means |
| US3906788A (en) * | 1974-05-23 | 1975-09-23 | Nasa | Self-supporting strain transducer |
| US3969935A (en) * | 1974-10-29 | 1976-07-20 | Gse, Inc. | Load cell |
| FR2346278A1 (fr) * | 1975-11-03 | 1977-10-28 | Ferodo Sa | Dispositif dynamometrique de mesure de couple pour engin a fleche de levage a commande par verin |
| SE400650B (sv) * | 1976-01-15 | 1978-04-03 | Bofors Ab | Kraftgivare i form av en cylinderformad balk anordnad att inga som sammanhallande element i en mekanisk koppling |
| DE2639762C3 (de) * | 1976-09-03 | 1984-08-16 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Lastmeßeinrichtung für Hebezeuge |
| US4083236A (en) * | 1976-11-29 | 1978-04-11 | Harry W. Dietert Co. | Load cell |
| US4199980A (en) * | 1978-10-30 | 1980-04-29 | Bell & Howell Company | Folded beam structure utilization methods and apparatus |
-
1979
- 1979-01-10 HU HU79VA1538A patent/HU180974B/hu not_active IP Right Cessation
- 1979-09-14 AT AT0605379A patent/AT383682B/de active
- 1979-10-23 US US06/087,532 patent/US4350048A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-10-26 GB GB7937274A patent/GB2039373B/en not_active Expired
- 1979-10-29 DE DE2943613A patent/DE2943613C2/de not_active Expired
- 1979-11-13 JP JP54146985A patent/JPS5928847B2/ja not_active Expired
- 1979-12-05 DD DD79217395A patent/DD147721A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1979-12-06 SU SU792850255A patent/SU1093262A3/ru active
- 1979-12-20 FR FR7931249A patent/FR2446470A1/fr active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SU1093262A3 (ru) | 1984-05-15 |
| GB2039373B (en) | 1983-05-25 |
| ATA605379A (de) | 1986-12-15 |
| DD147721A5 (de) | 1981-04-15 |
| FR2446470A1 (fr) | 1980-08-08 |
| JPS5928847B2 (ja) | 1984-07-16 |
| AT383682B (de) | 1987-08-10 |
| DE2943613A1 (de) | 1980-07-17 |
| FR2446470B1 (hu) | 1982-11-19 |
| US4350048A (en) | 1982-09-21 |
| GB2039373A (en) | 1980-08-06 |
| DE2943613C2 (de) | 1983-10-13 |
| JPS5594125A (en) | 1980-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4576053A (en) | Load detector | |
| EP0154728B1 (en) | Load detector | |
| EP2743665B1 (en) | Circular load cell strain sensor configuration | |
| US5056361A (en) | Dual strain gage balance system for measuring light loads | |
| US7770461B2 (en) | Brake-force-sensing device for vehicle running gears | |
| US6679127B2 (en) | Double-ended load cell and method of mounting same | |
| US5847329A (en) | Self-supporting weight sensor and scale incorporating sensors of this kind | |
| EP1646853B1 (en) | Device and method for measuring forces and moments | |
| HU180974B (en) | Gauge shaft for converting force to electric signal | |
| US3341796A (en) | Force transducer | |
| CN106644257B (zh) | 扭矩测量验证装置 | |
| US2440706A (en) | Strain gage assembly | |
| GB1567440A (en) | Electric dynamometer | |
| US3938379A (en) | Electromechanical transducer | |
| US3205706A (en) | Ring-type load cell | |
| US7437943B2 (en) | Force measurement element | |
| US4879913A (en) | Transducer for bending and twisting moments | |
| SU917008A1 (ru) | Тензометрический динамометр осевых усилий | |
| CN85203326U (zh) | 整体剪切梁式传感器 | |
| RU43960U1 (ru) | Измерительная система | |
| CN219391188U (zh) | 一种在线监测传感器结构及应用该传感器结构的车钩系统 | |
| SU1631319A1 (ru) | Тензорезисторный датчик силы | |
| JPH0725648Y2 (ja) | 動力試験装置の検量装置 | |
| US4012084A (en) | Self-aligning load transmission post | |
| GB2168498A (en) | Thrust measuring devices |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HU90 | Patent valid on 900628 | ||
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |