ДИНАМОМЕТР Советский патент 1929 года по МПК G01L5/02 

При выполнении работ по определению утомляемости рабочего, откатывающего груз (вагонщик или саночник на рудниках) необходимо точное определение затрачиваемых им усилий. При ручной откатке груза из-за изменений скорости и профиля пути неизбежны резкие и быстрые колебания величины затрачиваемых усилий, вследствие чего стрелка обыкновенного динамометра, включаемого в тягу, имеет большие колебания по цыферблату, не дающие возможности произвести отсчет величины усилия, затрачиваемой рабочим в данный момент. Предлагаемый прибор предназначен для выполнения подобных динамометрических исследований и снабжен механизмом для остановки на желаемый срок одной из двух стрелок в любой момент работы, при чем ведущая стрелка имеет свободный ход в правом и левом направлениях и, проходя над остановленной стрелкой, не передвигает ее по цыферблату. Обратная установка стрелки - автоматическая, остановка же стрелки, т.-е. торможение, производится тормозной ручкой, связанной с цыферблатом динамометра гибким соединительным тросом, имеющим длину 1-2 метра для того, чтобы лицо, производящее измерения и их запись, могло находиться позади и несколько сбоку рабочего, перевозящего груз. Предлагаемое изобретение может иметь применение и в других приборах, указатели которых быстро меняют свое положежение, напр., в указателях скорости, вольтметрах и т.п., где произвести отсчет с достаточной точностью бывает почти невозможно без механизма, позволяющего (как, например, в хронометрах) в любой момент задержать одну из расположенных одна под другой стрелок указателей.

На фиг. 1 изображен общий вид прибора в разрезе, на фиг. 2 - вид спереди на верхнюю часть прибора в разрезе, на фиг. 3 - вид на нее сверху также в разрезе; на фиг. 4 - тормозная ручка прибора; на фиг. 5 - деталь соединения прибора с тормозной ручкой и на фиг. 6 и 7 - тот же прибор с видоизменением некоторых частей его.

Предлагаемый динамометр состоит из спиральной стальной пружины, помещенной в корпусе А (фиг. 1), сжимаемой ползунком, в который ввинчен крючок Б. Шестерня О приводится во вращение прикрепленной к ползунку гребенкой П и неподвижно насажена на главную ведущую ось Р, имеющую на своем верхнем конце стрелку И. В нижней части цыферблатной коробки Г помещен механизм для остановки одной оси, а в верхней ее части на металлическом диске - градуированный цыферблат и вторая автоматически устанавливающаяся стрелка К.

Динамометр включается своим крючком Б и петлей в донышке В в лямку между рабочим, перевозящим груз, и санками, или же прикрепляется петлею к борту вагонетки при откатке по штрекам, в крючок же проводится специальный стержень, имеющий на обоих своих концах ручки, за которые рабочий толкает вагонетку.

Остановочный механизм, могущий употребляться и в других, кроме динамометра, приборах, устроен следующим образом. На главной оси Р насажена свободно вращающаяся трубка С (2-ая ось), несущая на своей верхней части вторую стрелку-указатель К, расположенную под верхней стрелкой И. На оси С прикреплен рычаг У (фиг. 2), изогнутый под прямым углом и имеющий отверстие для закрепления конца шелкового шнура или мелкой цепочки, проходящей через отверстие в шкиве Ф, насаженном неподвижно на главную ось Р, к углублению второго шкива X, свободно вращающегося на оси Р. Шелковый шнурок или цепочка, после двух оборотов по углублению шкива, закреплен другим концом к его телу при помощи петельки или узелка. В пространстве между телом обода свободного шкива X и муфтой неподвижно насаженного на ось Р шкива Ф помещается спиральная плоская пружина (фиг. 3), при чем один конец ее прикреплен к ободу шкива Х, а второй- к муфте шкива Ф около оси Р. Направление навивки спиральной пружины должно совпадать с направлением намотки шнурка или цепочки на свободном шкиве X. На трубке С выше рычага У и ниже стрелки К под диском цыферблата 3 неподвижно насажена тормозная зубчатая шестерня Т (фиг. 2 и 6). К цыферблатному диску 3 на направляющих винтах прикреплено подвижное кольцо Ц с внутренней зубчатой резьбой, которое может быть заменено вращающейся на оси ч пластинкой Ц с внешней зубчатой резьбой (фиг. 5). К корпусу цыферблатной коробки при помощи муфты Д прикреплена спиральная гибкая металлическая трубка Е, в которой проходит стальной трос Ж, присоединенный одним концом к пластинке У, а другим концом - к тормозной ручке (фиг. 4).

На обоих концах троса Ж в ручке и цыферблатной коробке поставлены отталкивающие пружины Э (фиг. 5) и Ю (фиг. 4), которые при свободных положениях рычагов М и Н ручки не дают возможности затормозиться шестерне Т (фиг. 5). Для установки стрелки К сжимают рычаги М и Н (фиг. 4) и тем самым пружину Ю, отчего трос Ж, присоединенный своим другим концом при помощи винта Ш (фиг. 5) к пластинке Ц, натягивается. Пластинка Ц, передвигаясь натяжением троса и преодолевая сопротивление пружины Э, нажимает своими зубьями на зубчатую тормозную шестерню Т, насаженную на ось С, и закрепляет ее неподвижно на все время, необходимое для прочтения цыфр градуированного цыферблата. До приведения в действие тормозного аппарата (в свободном состоянии механизма)стрелки прибора И и К всегда находятся точно одна под другой и при наблюдении представляют как бы одну стрелку, следующую тем колебаниям, которые придаются ей изменениями сил, действующих на прибор. Стрелки удерживаются одна под другой следующим образом: спиральная пружина, поставленная в немного заведенном состоянии, всегда стремится раскрутиться и, увлекая за собою свободно вращающийся шкив X, наматывает на углубление его обода шнурок или цепочку до того момента, пока рычаг У не станет точно против дыры в корпусе шкива Ф и в таком состоянии вся система вращается вместе с главной ведущей осью Р как одно целое, имея стрелки, расположенные одна под другой. Действием тормоза мы останавливаем движение шестерни Т рычага У и стрелки К. Рычаг У остается во все время нажатия тормоза неподвижным, шкив же Ф, продолжая следовать движениям оси Р, отдаляет от рычага имеющееся в нем отверстие, в которое проходит цепочка или шнурок и этим натягивая его, вращает шкив X (разматывая с него шнурок) и заводит еще сильнее спиральную часовую пружину. Завод спиральной пружины помощью вытягивания шнурка или цепочки будет происходить при обоих направлениях движения шкива Ф (правых или левых) и оси Р, следовательно, насаженная на ней стрелка И (черт. 12) (верхняя) может проходить в разных направлениях над стрелкой К, неподвижно закрепленной вместе о осью С шестерней Т и рычагом У действием тормоза. Опуская тормоз, мы освобождаем закрепленную систему и этим даем возможность спиральной пружине, разматываясь, наматывать шнурок через отверстие в шкиве Ф на обод шкива X и этим привести рычаг У в прежнее положение, т.-е. против дыры в шкиве Ф, а следовательно автоматически установить стрелку К точно под стрелку И.

Эта конструкция может быть несколько упрощена путем замены спиральной пружины резиновой лентой и шкива Ф (фиг. 2 и 3) рычагом Ф′ (фиг. 6 и 7), при чем во втором случае рычаг У не имеет прямоугольного изгиба.

1. Динамометр со спиральной пружиной и с передачей перемещения ползунка к указательной стрелке, снабженный двумя стрелками, характеризующийся тем, что, с целью получения возможности измерения быстро меняющихся усилий, на ось Р стрелки И насажена свободно вращающаяся на ней трубка С, несущая вторую стрелку, расположенную под стрелкой И, и снабженная рычагом У, на отогнутом конце которого укреплен конец шнура или цепочки, проходящей в отверстие закрепленного на оси Р шкива Ф и навитой и закрепленной на шкиве X, который свободно вращается на оси Р и соединен с последней при помощи плоской спиральной пружины, для остановки вращения каковой стрелки К применена подвижная при натяжении троса Ж кольцевая пластинка Ц, могущая сцепляться внутренней зубчатой нарезкой с наружной зубчатой резьбой шестерни Т, насаженной на трубку (фиг. 1, 2 и 3).

2. При охарактеризованном в п. 1 динамометре применение для остановки вращения стрелки К шарнирно соединенных и находящихся под действием пружины Ю рычагов М и Н, при чем конец рычага М соединен с одним концом троса Ж, другой конец которого присоединен к тормозному устройству динамометра (фиг. 4).

3. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 динамометра, отличающееся тем, что вместо подвижного кольца Ц в тормозном устройстве применена вращающаяся на оси ч пластинка Ц, снабженная зубчатой резьбой на стороне, обращенной к зубчатке Т (фиг. 5).

4. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 динамометра, отличающееся тем, что плоская спиральная пружина заменена резиновой лентой, а шкив Ф заменен рычагом Ф′ (фиг. 6 и 7).