Technika, 1966 (10. évfolyam, 1-12. szám)

1966-01-01 / 1. szám

A közelmúltban a Szovjetunió tudományos és műszaki kutatást koordináló állami bizottságra szervezésében angol ipari elektronikai szakemberek csoportja előadássorozatot tartott. A mérleggyártás terén jó nevet szerzett W. T. Avery Ltd. cég több műszaki munkatársa állította össze ez alkalomra az alábbi előadást, amely az ipari folyamatokban végzett súlymérés kérdéseit tárgyalja. A cikk az angol Industrial Electronics folyóiratban jelent meg és laptársunk szerkesztőségének köszönetünket fejezzük ki a cikk átadásáért. A három alapvető mérés, ti. a hosszúság, a tömeg és az idő mérése szolgáltatja a legtöbb szabályozási paramétert, amitől az ipari folyamatok függnek. Mindhárom mennyiség automatikusan is mérhető, akár egymástól függetlenül, akár egymással kapcsolva, akár pedig egyéb paraméterekkel (pl. a hőmérséklettel, mint állapotjellemzővel) összekapcsolva. A feldolgozó iparágak, amelyek nyersanyagokat, élelmiszereket, vegyszereket, fémeket stb. termelnek és dolgoznak fel, a teljes automatizálás felé vezető irányban fejlődtek az utóbbi évek folyamán. Mind a szakaszos, mind pedig a folytonos gyártó és termelő folyamatok könnyen módosíthatók az automatikus szabályozás elérésére s az eredmény: a végtermék jobb és állandóbb minősége. Mindezekben az iparágakban a súlymérés a szabályozás egyik alapvető feltétele. Az automatizálás keretében a súlymérés alkalmazása kiterjedt kutatás és fejlesztés tárgya, eredményeként a legkorszerűbb elektronikus és hidraulikus-pneumatikus szabályozási eljárások alkalmazhatók e téren. A nyitott láncú súlyszabályozás A Szakaszos üzemű súlymérő rendszerben a súly szabályozásának alapvető elemeit az 1. ábra mutatja be. Itt egyetlen nyersanyag mozgatásával járó kézi szabályozású súlymérési műveletet látunk. Ezúttal a szállítószalag vagy csigás etető por alakú vagy szemcsés anyagot etet be a tárolóbankerből a súlymérő edénybe, a súlymérő edényben levő anyagmennyiség súlyát pedig egy mutató jelzi. Itt a berendezéshez emberi kezelőre van szükség, akinek feladata az, hogy a mérleg mutatójának mozgását figyelje a skálán, és az etetőberendezést hajtó motort akkor állítsa le, amikor a súlymérő edénybe az előre meghatározott mennyiségű (súlyú) anyag került. Azt is ellenőriznie kell, hogy a súly értéke valóban a helyes érték-e, ki kell ürítenie az anyagot a súlymérő edényből, majd hogyha az edény kiürült és az ürítőajtó ismét zárt, meg kell indítania az etetőberendezést és újabb súlymérési ciklust kell végrehajtania. Az anyagkészlet nagyságát is ellenőriznie kell. Minden egyes súlymérés pontossága a kezelő éberségétől és ügyességétől függ. Az utóbbi megállapítás elsősorban arra vonatkozik, hogy az etetőberendezést éppen a helyes pillanatban kell leállítania. Zárt láncú rendszer Az előbbi egyszerű rendszer átalakítható automatikus zárt láncú rendszerré is, a 2. ábrán látható módosításokkal. A mérleg skáláján érzékeny elektromos érintkezőket szerelnek fel, amelyek könnyen áthelyezhetők, és amelyek a mérleg súlymérési kapacitásának határain belül bármely, előre megállapított súly elérésekor egy áramkört működtetnek. A súly mérésének feladatán, kívül ezúttal a méreg skálája komparátor szerepét is betölti. A mérleg skáláján felhelyezett érintkezők zárása során kapott villamos jel mindössze néhány milliamper nagyságrendű, az érintkezők érzékenysége miatt, éppen ezért az áramkörbe egy elektronikus erősítőt és egy jelet kell beiktatni, hogy a műveletek sorozatát vezérlő szabályozó egységbe megfelelő erősségű jel jusson. Miután a vezérlő-szabályozó egységnek indító jelet adtunk, az etetőberendezés anyagot szállít a súlymérő edénybe, majd automatikusan leáll, amikor a mérleg skáláján lévő érintkezők a helyes súlyértékét jelzik. Az előírt súlyú anyag most már a súlymérő edényben áll rendelkezésre és innen üríthető pl. egy olyan jel hatására, amely azt mutatja, hogy a következő művelet vagy folyamatelem az anyag felvételére, ill. átvételére készen áll. A mérleg skáláján levő nullázó érintkező ellenőrzi azt, hogy a súlymérő edény teljesen kiürült-e, egy további érintkező pedig a súlymérő edény ajtajainak reteszelését látja el, hogy meggátolja a következő ciklus beindítását, mielőtt még az ajtók lezárulnának. Az ajtók zárását kihasználhatjuk arra is, hogy biztosítsuk az ürített anyag menynyiségének a folyamatba való bejuttatását, de felhasználhatjuk még az előírt termelési ütemnek megfelelő súlymérési ütem szabályozására is. Ezek után csupán a tárolóbunkerben van szükség egy szintjelző berendezésre, amelynek segítségével a szakaszos súlymérő rendszer teljesen automatikussá, ismétlődő és önszabályozó üzeművé tehető. I. ábra: Kézi kiszolgálás, nyílt láncú rendszer elvi felépítése TECHNTKA 1966. január Szakaszos súlymérés A 2. ábrán látható berendezés igen sok szakaszos súlymérő berendezés alapjául szolgál. A legtöbb kereskedelmi alkalmazás nagyobb műveleti sebességet igényel, mint ami a leírt egyszerű alakú berendezéssel elérhető, ezért különféle tökéletesítő és kiegészítő elemeket kell beépíteni az üzemi sebesség megnövelésére úgy, hogy közben a mérési pontosság ne szenvedjen csorbát. Egy kétfordulatszámú etetőberendezés segítségével az anyagmennyiség zömét nagy sebességgel etethetjük be a súlymérő edénybe. A mérleg skáláján vagy himbáján levő első érintkező viszont az etetést minimális sebességre csökkentheti le, hogyha a mérleg mutatója az előre beállított értéket megközelíti. A lassú, finom etetés lehetővé teszi, hogy a mérést pontosan az előírt értéknél fejezzük be, a kétféle etetési sebesség kombinációja pedig nagy pontosságú rövid ciklusidőt tesz lehetővé. A végső súlymérés pontosságát tovább javíthatjuk, ha az érintkező vagy más érzékelő elem tényleges beállítását oly módon módosítjuk (előretartás), hogy ezáltal a szabályozó rendszer működésében fellépő kis időkésést kiegyenlítsük. A kikapcsolás pillanatában még lezúduló anyagmennyiség súlyát kiegyenlíti a lezúduló anyagoszlop és a már a súlymérő edényben levő anyag felülete között fellépő ütközési erő, emiatt nincs is szükség külön kompenzálásra — ellentétben az elterjedt téves nézetekkel. Ez a megállapítás azonban csupán a szabadon eső anyagoszlopokra érvényes, viszont ha az anyagot erővel — pl. sugárcsővel — lövelljük a súlymérő edénybe, akkor már ezt az ütközési hatást figyelembe kell venni és kompenzálni is kell. Egy padlószinti súlymérőberendezés pl. motoros hajtású forgóasztallal működik. A kezelő az üres zsákokat beilleszti és a tele zsákokat elszállítja, mialatt a pontosan lemért súlyú tételeket a berendezés önműködően üríti, amint az egyes nyitott zsákok a súlymérő edény alatt az előírt helyzetbe lépnek. Egyetlen ilyen berendezés óránként 360 súlymérésre képes, az anyag folyási tulajdonságai szerint, 25 és 75 kg súlyhatárokon belül. A berendezéssel ± 0,25% pontosságot lehet elérni, s ez pl. az an- Ipari súlymérés os mérésügyi előírásokat kielégíti. Készételek, szemcsézett takarmányok, pelyhes tápszerek, élelmiszerek gyors mérésére olyan berendezést készítettek, amelynek etetőszerkezetét kissé módosított szabályozással látták el az említett, nehezebben mozgatható anyagok feldolgozásához. A nagy sebességű etetést ezúttal is egy szállítószalag végzi, amely a súlymérő edénybe üríti az anyagot, és egyúttal fenntartja A termelő folyamatokban gyakran van szükség arra, hogy különféle anyagokat meghatározott arányban keverjünk össze. Nincs kétség aziránt, hogy az arányos keverés legfontosabb módszere éppen a súlymérés, minthogy ez a sűrűség (fajsúly) változásaiból eredő hibákat küszöböli ki. A különféle anyagok sorának ez a kombinált szakaszos keverése a már leírt egyszerű rendszerek kibővítésével meg is valósítható. Az összes alkotóanyagokat külön-külön, vagy pedig egyetlen súlymérő edénnyel kumulatív módon lehet lemérni. A külön-külön való mérés hosszabb időt vesz igénybe, de jóval nagyobb pontosságú, minthogy a mérleg kapacitásának nem kell nagyobbnak lennie, mint bármelyik összetevő legnagyobb szükséges súlyának. A kumulatív mérés ugyancsak időigényes, de feleslegessé teszi az egyes összetevők külön-külön ürítését. Ez utóbbihoz azonban nagyobb mérési kapacitású edényre van szükség, a skála kisebb osztásai pedig esetleg túlságosan durvák a mindössze kis mennyiségekben szükséges anyagokhoz. Az egyszeres súlymérő egység nyilván az olcsóbb és ezt érdemes tekintetbe venni, hogyha az idő nem különösebben számít, és h hogyha az egyes összetevők igen kis mennyiségeinek rendkívül pontos súlymérésére nincs szükség. A másik véglet: minden egyes összetevőhöz külön súlymérő edény és mérleg beiktatása. Ennek a rendszernek többféle előnye van. Valamennyi súlymérés egyidejűleg történik, úgyhogy a műveleti sebesség olyan gyors lehet, amilyent az anyagmozgatás megenged. Minden egyes súlymérő mérleg az adott anyaghoz szükséges ideális méréshatárú lehet. Ha különleges alakú súlymérő edényeket igénylő, nehezen mérhető anyagokat kell feldolgoznunk, akkor minden adott esetben megfelelő etető vagy ürítő szerkezetet is beiktathatunk. A nyommennyiségben szükséges összetevőket megfelelő mérőpontosságú, külön mérlegeken mérhetjük le, de ezeket is beépíthetjük a rendszerbe. Az anyagok bunkereinek, a szállítószalagoknak stb. csoportos elrendezése ebben az esetben sokkal kevésbé bonyolult, mint hogyha számos ilyen berendezést egyetlen súlymérő állomás körül kell összezsúfolni. Ismeretes egy szokatlan — mozgó szakaszos — mérőberendezés, előre kevert betonkeverék gyártásához, amelyhez a mérleg skáláján 3000 kg méréshatárú és 5 kg osztású súlymérő rendszer tartozik. Három kombinált mutató áll rendelkezésre a keverés előtt a homok, a kavics és a cement arányos mérlegelésére. az előírt anyagszintet egy segédtartályban, ahonnan villamos vibrátorral adagolják be a finom súlyméréshez szükséges anyagot. Ez a vibrátor a tapadó por alakú stb. anyagok finom adagolását sokkal pontosabban szabályozza, mint bármely más etetőrendszer. Az adott súlymérő berendezéssel 25 kg-os tételek óránként 600 (percenként 10) ill. 50 kg-os tételek óránként 480 (percenként 8) tétel sebességgel mérhetők. A S. ábra egy kissé eltérő megoldást mutat. Itt hengerelt szalaganyag folyamatos súlymérését végző zártláncú szabályozó rendszert mutatunk be. A mérőfej és a komparátor a szalaganyag súlyát veszi fel, és hogyha ez meghaladja az előre megállapított tűréshatárokat, akkor az erősítőn és a szervoegységen át vezérlőjel jut a szabályozóba, ez pedig a hengersor alsó hengerének helyzetét szabályozó elemet a megfelelő módon helyesbíti. A folyadékokat nem lehet olyan könnyen kezelni, mint a szilárd anyagokat. A 4. ábra mutat be egy zárt láncú szabályozó rendszert vázlatos elrendezésével; ez a rendszer állandó átömlő térfogattal adagol, a súlyveszteség módszerének érvényesítésével. Ebben az esetben a tartály (tartalmával együtt) a mérleg platóján nyugszik és a súlykompenzátort szélső helyzetébe állítjuk, úgyhogy egyensúlyhoz jussunk. A súlykompenzátor (vagyis az ellensúly) motorhajtású, ez halad visszafelé előírt lineárisvagy térfogatsebességgel, aszerint, hogy a folyamat szabályozásához mi szükséges. Ha a folyadék a tartályból nem az előírt térfogatsebességgel távozik, akkor a himba megemelkedik vagy lesüllyed, és hogyha ez megtörténik, akkor az erősítő, a szervoegység, a szabályozó és a beavatkozóelem közbeiktatásával az ürítőszelep lezár, vagy pedig olyan határig nyit, hogy az egyensúlyi állapotot elérje és fenntartsa. Folyadékoknak dobokba, hordókba vagy kannákba való töltése a súlymérés további fontos ipari alkalmazása. Az egyik ilyen különleges mérleg automatikusan kompenzálja az üres hordók súlyát és egy különleges szelep (Roberts-féle szabadalom) segítségével szabályozza az előírt térfogatig való feltöltést. A túlhabzás meggátlására a hordóba a folyadékfelszín alá merített töltőszelepet bocsátanak; a folyadék szintjének emelkedésével ezt a szelepet is automatikusan emelik. Automatikus hordóadagoló görgősort építettek be, ami az Üres hordót a mérlegre helyezi és a tele hordót az ürítő szállítóberendezésre adja, ahol a továbbszállítás előtt a hordót automatikusan le is zárja. A berendezés óránként 60—90, egyenként 50 literes hordót képes mérni és feldolgozni. Kis olajkannák gyors és pontos töltésére alkalmas egy számlapos mérleg, amely elektronikus kapcsolóval és az előbb említett különleges szeleppel van ellátva. Az indító gomb lenyomásakor az üres kanna automatikusan lemérődik, a töltőszelep nyit és a kannába töltött előírt olajmennyiség (olajsúly) elérésekor automatikusan zár,ben a feszültséget kézi úton állíthatjuk be (pl. dekádkapcsolókon vagy hasonló eszközökkel) egy olyan villamos mérőhíd kapcsolásban, amely végeredményben a szükséges anyagmennyiséget jellemzi. Ha a mérleg mutatója eléri az előírt súlyt, akkor az analóg generátor a mérőhídba egy pontosan egyenlő, de ellenkező előjelű feszültséget ad. A villamos egyensúly állapotát használjuk fel erősítők, jelfogók és kontaktorok segítségével az etetés szabályozóelemeinek működtetésére. A rendszer különféle módszerekkel könnyen alakítható át előre beállíthatóvá. A bemenő adat különféle alakú lehet (pl. lyukkártya, lyukszalag), amit a kiolvasó berendezés érzékel, vagy pedig dekádkapcsolós kézi szabályozással is bevezethető az adat. A kimenő adatot elektromos írógép vagy tabulátor nyomtathatja ki, vagy lyukszalagra, lyukkártyára kerülhet, egyúttal pedig a súlyt akár digitális alakban, akár pedig számlapon (mutatóval) távolabb, külön is lehet indikálni. Az indító gomb lenyomása után a hasonló berendezésekkel felépült rendszerekben a műveleti sorrend általában a következő: A programszabályozó (sorrendszabályozó) egészíti ki a bemenő elemeket adó gépet a transzduktorral összekapcsoló köröket, a transzduktor azután a megfelelő utasítások szerint megkezdi a súlymérési műveletet. A súlymérési ciklus befejezése után a programszabályozó megszakítja a bemenő köröket, és a transzduktort a digitalizáló egységen át a kimenő körökhöz kapcsolja, így a kimenő egység a tényadatokat veszi és regisztrálja. A műveleti ciklus szükség esetén minden kézi beavatkozás nélkül tetszőleges számban megismételhető. Amint e leírásból láthatjuk is, az analóg transzduktor (generátor) bevezetése és használata óriási lehetőségeket tár fel az ipar valamennyi ágában az anyagok automatikus mozgatása és szabályozása terén. Egy másik mérleges szabályozó rendszer már optikai digitális kódolóegységre épül. Egy üvegkorong a Gray-féle biner kódban a súlyértékek kódolt értékeit tartalmazza, mégpedig fényképészeti emulzión előállított fekete-fehér (áttetsző) alakban. Általában 12 gyűrűn helyezkedik el az információ, ezen kívül pedig van egy váltakozó fekete-fehér jelből álló gyűrű, a véletlen tévedések, ill. a helytelen, működtetés meggátlására. Minden egyes gyűrű adatait egy fototranzisztor olvassa ki; a fényenergiát ehhez a korong másik oldalán levő egyetlen, hosszú izzószálas lámpa szolgáltatja. A korong a mérleg mutatójának tengelyére van szerelve és a zérus súlyhoz (üres mérleg) tartozó helyzettől vett szögelfordulása arányos a mérlegen levő teherrel. A berendezés különösen akkor előnyös, hogyha a mérlegtől digitális kimenő adatot kívánunk, pl. kinyomtató szerkezetek, digitális számítógépek stb. működtetésére. A szakaszos súlymérő rendszerben a különféle, összetevők előírt súlyait kapcsolással, lyukkártyákkal stb. állítják be biner alakban, és ha az előírt kódérték és a tényleges súlykód megegyezik, akkor a készülék automatikusan leállítja a berendezést. A digitális kódoló rendszernek az az előnye az analóg rendszerhez képest, hogy nincs benne tényleges érintkezőrendszer, és nincs szükség külön digitalizáló egységre sem ahhoz, hogy a kinyomtatáshoz a jelet analóg alakról digitális alakra alakítsuk átjék fel, s az erőmérő cellákat ne érje e lökésszerű terhelés. Egy másik, bár költségesebb módszer, hogyha a terhet megtámasztó szerkezet a mozdulatlan, míg a terhet juttatjuk egy hidraulikus emelőberendezés segítségével a mérési helyzetbe. Az erőmérő cellákat felhasználhatjuk a szakaszos súlymérő rendszerekben a súlymérő edény megtámasztására. Célszerűen három erőmérő cellát kellene használni, hogy a három ponton való megtámasztás elvi előnyeit is kihasználjuk, minthogy ez gyakorlatilag érzéketlen a szerkezet deformációjának hatásaival szemben, míg egy négypontos megtámasztású berendezésben a szerkezet deformációja a terhelés egyenlőtlen elosztását okozhatja az erőmérő cellák között, és így valamelyik cella túlterhelést szenvedhet. Akárcsak a himbák, így az erőmérő cellák között sem találhatunk két tökéletesen egyforma darabot, éppen ezért megfelelő eszközökről kell gondoskodni a kimenő értékek elektromos illesztésére, hogy ily módon a mérlegen egyenlőtlenül eloszló terhelés helyzetétől függetlenül ugyanazt a súlymérési értéket kapjuk. Az erőmérő cellák ugyanolyan súlyszabályozó rendszereket működtethetnek, mint az elektromos kimenő jelű, hagyományos mechanikai mérlegek. Az erőmérő cellák műszerezése alapjában véve annak a villamos mérőhídnak a kiegyensúlyozásától függ, amely az erőmérő cella kimenő adatát érzékeli. A műszer skálája felhasználható automatikus méréshatár beállítással, automatikus vagy kézi túrakiegyenlítéssel és a szabályozó elemek működtetéséhez szükséges állítható érintkezőkkel. Megvan a lehetőség egy szinkroadó mechanikai hajtására, amelyet azután elektromosan kapcsolhatunk egy hasonló szinkrovevőre, és így tetszőleges távolságban reprodukálhatjuk a súlymérés eredményét. Ha a mérleg skáláján jelzett értéken kívül digitális kimenő értékre is van szükség, akkor a szervomotor fogaskerékhajtóműve egy digitális kódoló egységet is hajt. Ha viszont nincs szükség a számlapon mutatós indikálásra, akkor az erőmérő cella áramköreiről közvetlenül működtethető a digitalizáló egység. A digitális elektromos kimenő jel lehetővé teszi, hogy akár villamosírógépeket, akár összenyomtató berendezéseket, kártya-vagy szalaglyukasztó gépeket stb. működtessenek. Minden egyes iparágnak megvannak a maga speciális súlymérési problémái. Ezek közül néhányat igen könnyen lehet megoldani, ismét más problémák azonban olyan bonyolultak, hogy itt a közönséges számtani műveleteket már Integrálás helyettesíti és a modern műszertechnika minden vívmánya hasznosnak bizonyul. Kombinált szakaszos súlymérés 2. ábra: Szakaszos súlymérés szabályozó rendszere 4. ábra: Folyadék állandó térfogatsebességű adagolására alkalmas zárt láncú szabályozóberendezés Mérleggel működtetett szabályozók Az állítható, a mérleg számlapjára felhelyezett érzékeny érintkezők egyszerű rendszere tökéletesen kielégítő, hogyha a mérlegen egyetlen anyagot kell csak mérni. Ha viszont egyetlen súlymérő edénybe hat vagy ennél többféle alkotóanyagot kell bemérni, akkor az érintkezők rendszere megengedhetetlenül bonyolulttá válik. Az utóbbi két évtized folyamán számos elmés és hatékony módszert dolgoztak ki többszörös, állítható, mérleggel működtetett érintkezők szerkesztésére, a többi között a szervoberendezések, a fotoelektromos, a pneumatikus és az elektromos analógiás elemek segítségével. Két különösen jó mérleges szabályozóberendezést sikerült kifejleszteni. Az egyik az analóg generátor, egy igen érzékeny precíziós eszköz, általános felépítésében potenciométerhez vagy kompenzátorhoz hasonló kivitelben, amelyet a mérleg mutatójának tengelyére (orsójana) építenek rá, és ezzel együtt kalibrálnak. Ez a szerkezeti megoldás feleslegessé teszi a külön csapágyazások járulékos súrlódását és a beállítással kapcsolatos nehézségeket. A mérleg mutatójának tengelyével együtt egy csúszóérintkezős kar fordul el és a kapocsfeszültséget olyan arányban osztja le, ami a mérlegen levő súllyal pontosan arányos. Ezeket az analóg feszültséggenerátorokat ma már 1:10 000 határhoz közeli linearitással lehet kalibrálni. A szakaszos mérőrendszer Erőmérő cellák Az utóbbi években egyre növekvő mértékben használják a klasszikus mechanikai súlymérő rendszerek helyett ez erőátalakító transzduktorokat. Különféle fajtájú transzduktorokat fejlesztettek ki. Ezek közül leggyakrabban talán a nyúlásmérő bélyeges erőmérő fejet (cellát) használják. Az általában használatos típus igen kis méretű, és 25 kgtól 100 000 kg-ig terjedő méréshatárokkal készül, de a kereskedelemben is kaphatók sokkal nagyobb súlymérőképességű erőmérő cellák is. Ezek között 800 tonnás is szerepel. A nyúlásmérő bélyeges erőmérő cellában a mérendő terhet megtámasztó elem egy rendkívül merev rugó, amely a nagyobb súlymérési tartományokban függőleges oszlop alakú, a kisebb súlymérési tartományokban pedig körgyűrű. Más alakú elemeket is gyártanak egyes vállalatok, a többi között toroidális csőrugókat, vagy a függőleges oszlop alakját módosítják. A terhet megtámasztó elem, vagyis a deformálódó elem alakváltozása rendkívül kicsiny (értéke 0—12 mm közé esik); ez közvetlen mechanikai módszerekkel egyáltalában nem, vagy csak nagyon kényelmetlenül lenne mérhető a kívánt pontossággal. Viszont a behajtás értékét elektromos eszközökkel könynyen lehet mérni, és ezért az erőmérő elemhez nyúlásmérő bélyegeket kötnek. Ezek ugyanakkora deformációt szenvednek, mint az igénybevételt alapvetően felvevő elem felülete, amelyre rá vannak ragasztva, így azután elektromos ellenállásuk módosul. Olyan nagy pontosságú mérőcellák kerültek ma már forgalomba, amelyek Iinearitás és hiiszterézis hibái nem haladják meg a teljes kitéréshez tartozó érték 0,1 százalékát . A gyakorlatban két nyúlásmérő bélyeget szerelnek fel úgy, hogy vezetőik a deformációs tengellyel párhuzamosak legyenek, két nyúlásmérő bélyeget pedig ezekre merőlegesen. Az előbbieket nevezzük aktív bélyegeknek, minthogy a teher közvetlenül ezeket befolyásolja, az utóbbiakat pedig passzív bélyegeknek, minthogy őket csupán a Poisson-tényező szerinti arányú alakváltozás éri. A passzív bélyegek feladata, hogy az aktív bélyegeket befolyásoló hőhatásokat kiegyenlítsék. A precíziós munkához alkalmas, jobb minőségű erőmérő cellákban még járulékos kompenzáló elemek is vannak egyéb hőmérsékleti hatások (pl. az anyag szilárdságának termoelasztikus együtthatója) kiegyenlítésére. Egy jól megtervezett erőmérő cellát hatásosan kompenzálni lehet hőmérsékletváltozásokkal szemben, viszont az egész cellának egyenletes hőmérsékletű térben kell lennie. Bármilyen helyi melegedés, amely a cella egyik oldalát melegebbé teszi, mint a másikat, a hőmérsékletkompenzáló rendszert teljességgel megzavarja. A súlymérés tudománya a test tömegéből eredő függőleges mérésen alapul. Éppen ezért alapvetően szükséges, hogy az erőmérő cellákra csupán a tömegből eredő, valós függőleges erők adódjanak át a súlymérő rendszerben. Ezt a tényt nem szokták eléggé figyelembe venni, amikor az erőmérő cellákat kevésbé tapasztalt mérnökök építik be. Az Avery gyár erőmérő cellás súlymérő berendezéseiben minden egyes erőmérő cella fölé kombinált mechanikai rendszert építenek be, amelyhez egy vízszintes szabad mozgású, golyóscsapágyas szerkezet tartozik, míg az egész berendezés önbeálló. A szabadon elmozduló egység a szerkezet és az alapozás — hőhatások miatt vagy más okokból fellépő — differenciális tágulásából adódó oldalerőket veszi fel, míg az önbeálló egység a teher hatásának kitett szerkezeti elemek behajlásából eredő összes szögelmozdulásokat kompenzálja. Az erőmérő cellák önmagukban véve egyszerű és robusztus elemek, ám ha a deformálódó elerji rugalmassági határát meg sem közelítő, adott határértéken túl terheljük őket, vagy a nyúlásmérő bélyegek ragasztásai megcsúsznak, akkor a cellák használhatatlanná válnak, a súlymérő berendezés pedig állandó jelleggel elállítódik. Áraikor a súlymérő berendezés erőteljes lökésszerű terhelésétől tarthatunk, megfelelő túlterhelés elleni védőberendezésekre van szükség. Ezek általában rugók, amelyek a lökésszerű terhelés alatt behajtanak és lehetővé teszik, hogy a súlymérő edény vagy plató merev ütközőkön ütőd 3. ábra. Hengerelt szalaganyag folytonos mérésére alkalmas berendezés __• • . • • ____A EMBER • • ÉS ESZTERGA Ha a cikkünket kísérő ábrákra tekintünk, megdöbbentően torz emberalak tűnik szemünkbe. Jól példázza ez azt, hogy milyen kevés gondot fordítottak mindeddig az embernek, a gép kezelőjének a figyelembevételére, amikor magát a gépet tervezték. A cranfieldi repülésügyi főiskola gyártástechnológiai és üzemszervezési osztályának egyik kutatója J. W. Singleton, tanulmányozta a rendkívül jól ismert revolvereszterga kezelőszerveinek elhelyezését — különös tekintettel az ember szervezetének felépítésére. Az elemzésből több érdekes megállapítás született, és ezek sorából kettőt kell kiemelni: 1. valamennyi kezelőszerv túlságosan alacsonyan van elhelyezve, valamint 2. a gép kezelőjének túlságosan sok oldalirányú mozgást kell végeznie. Ahhoz, hogy az emberi erővel takarékoskodjunk, tehát a korai fáradást meggátoljuk, valamennyi kezelőszervnek váll- és könyökmagasság között kellene lennie, és egy kézzel is könnyen kellene valamennyit mozgatni. A vizsgálat közben filmfelvételek sorozatát is elkészítették, és ezek alapján módosítottak bizonyos kezelőszerveket. A sebességváltó kezelőkarját pl. eddig két kézzel kellett működtetni, ám a módosított gépen csupán bal kézzel kezelhető karral helyettesítették. Mivel a kézi előtolást szabályozó kerekek is túl alacsonyan voltak, az egész gépet 10 cm-rel magasabbra emelték. A revolverfejet szabályozó csillagkereket nem lehetett 360°-kal elforgatni anélkül, hogy ne kelljen fogást változtatni; ezen viszont azáltal segítettek, hogy a karok hajlított végeire célszerű gombokat szereltek. Az ágyszánt mozgató kézikereket, amely elég nehezen hozzáférhető és csak nehézkesen forgatható, kilincsművel helyettesítették. A rúdanyag előtolását szabályozó szerkezet működtetéséhez a gépkezelőnek két kezét és egy lábát kellett használnia, és emiatt egy lábon kellett állnia a tengelykapcsoló kiiktatásához, a revolverrej ütköztetéséhez és a rúdanyag előtolásához. Ezen oly módon segítettek, hogy a tengelykapcsolót kioldó kart egyszersmind a rúd előtolására is alkalmassá tették. Eddigelé még nem sikerült az elért javulás számszerű kiértékelése. A kísérletekben részt vevő néhány gépmunkás azonban máris meglepetéssel tapasztalta, hogy az eredeti vezérlőszervek működtetéséhez szükséges jelentős izomerő-kifejtés milyen mértékben csökkenthető, és a munkanap végére mennyivel kevésbé fáradnak el. Az egyik szakember nézete szerint az eddigi gépeken dolgozó fáradt revolveresztergályosok szinte hasonlítanak a munkanap vége felé az itt közölt rajzhoz. A vizsgálat mindenesetre azzal az alapvető tanulsággal szolgált, hogy az egyre bővülő ergonómiai ismeretek birtokában gépeink kezelőszerveit célszerűen, a minimális erőkifejtésnek megfelelően kell átrendezni. Ergonómiai tanulmányok szerint az egyik jól ismert revolvereszterga kezelőjének „ideális” alakja a rajznak felelne meg. Érthető, hogy a gép kezelőszerveit ésszerűen át kell rendezni.