Verfahren zur Ausübung von plus-minus Torsions-Wechselbelastungen
an Materialprüfmäschinen Es sind Einrichtungen zur Ausübung von Wechselbelastungen
bekannt, bei welchen die Wechselkräfte durch Änderung des Spannungszustandes in
- einem Flüssigkeitsraum leervorgerufen werden. Die vorliegende Erfindung befaßt
sich mit einer Weiterbildung dieser Einrichtungen, und zwar für die Anwendung zur
Erzeugung von Torsionswechselbelastungen. Gerade für diese ergeben sich besondere
Vorzüge; -da sich sowohl die Belastungsgrenzen als auch etwaige Vorspannung in besonders
einfacher Weise erzeugen,: regeln und messen lassen.Procedure for exerting plus-minus alternating torsional loads
on material testing machines These are facilities for exercising alternating loads
known, in which the alternating forces by changing the stress state in
- be evoked empty of a liquid space. The present invention is concerned
with further training of these facilities, namely for the application of
Generation of alternating torsional loads. Especially for these there are special ones
Virtues; -since both the load limits and any preload in particular
easily generate: regulate and measure.
Gemäß der vorliegendem Erfindung wird nun zur Ausübung von plus-minus
Torsionswechselbelastungen an Materialprüfmaschinen, deren dynamisches Triebwerk
auf- und abschwellende Kräfte ausübt und bei welchen mit statischer Vorspannung
gearbeitet wird, als elastisches Zwischenglied zum Aufbringen der Vorlast ein Torsionsstab
benutzt, dessen eines Ende durch die Vorspannüngskraft und dessen anderes Ende im
entgegengesetzten Sinne durch die periodisch schwellenden Gegenkräfte verdreht wird.In accordance with the present invention, the practice of plus-minus is now used
Alternating torsional loads on materials testing machines, their dynamic drive
exerts increasing and decreasing forces and with which with static pretension
is worked, a torsion bar as an elastic intermediate member for applying the preload
used, one end of which by the biasing force and the other end in the
opposite sense is twisted by the periodically swelling opposing forces.
In den Abbildungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise und
schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die Anwendung des Erfindungsgedankens
mit Differenzkraftmessung und Abb.2 eine andere Ausführungsform mit Kraftmessung
durch einen zu diesem Zweck bekannten Meßstab. In Abb. i bedeutet i einen Probestab,
welcher einerseits im festen Spannkopf 2 und andererseits im Spannkopf 3 eingespannt
ist, welcher mit einem elastischen Zwischenglied, beispielsweise einem entsprechend
dimensionierten Torsionsstab q., verbunden ist.In the figures, the subject matter of the invention is, for example, and
shown schematically, namely Fig. i shows the application of the inventive concept
with differential force measurement and Fig. 2 another embodiment with force measurement
by a dipstick known for this purpose. In Fig. I i means a test stick,
which is clamped on the one hand in the fixed clamping head 2 and on the other hand in the clamping head 3
is, which with an elastic intermediate member, for example a corresponding
dimensioned torsion bar q., is connected.
Der Spannkopf 3 ist in entsprechender Weise, beispiersweise - unter
gleichzeitiger Lagerung des Torsionsstabes q., gelagert, und zwar zweckmäßig mittels
Kugellager 5 und 6. Der Torsionsstab 4-trägt an beiden Enden je einen Hebelarm 7
bzw. B. Hebelarm 7 steht mittels eines Gestänges g mit dem Kolben io des Arbeitszylinders
i i in Verbindung. Von dem Arbeitszylinder i i führt eine Rohrleitung 12 nach der
Einrichtung zur Erzeugung der auf- und abschwellenden hydraulischen Kräfte, welche
in an sich bekannter Weise aus einem Pulsatorzylinder 13 mit einem beispielsweise
durch eine einseitig gelagerte Schwinge 15 mittels umlaufenden Exzenters 16 auf
und ab bewegbaren Kalben 14 besteht. Der am anderen Ende des Torsionsstabes .4 befindliche
Hebelarm 8 steht durclf ein Gestänge 17 mit einem im Zylinder ig gleitenden Kolben
18 in Verbindung. Beide Zylinder i i und ig sind durch Rohrleitungen 2o und 21 mit
den Anzeigegeräten 22 und 23 verbunden, welche als Differenzmeßgeräte ausgebildet
sind und entsprechend der jeweiligen Druckdifferenz in den Zylindern i i und ig
anzeigen. Zweckmäßig werden zwischen
Zylindern und lleßgeräten entsprechend
gesteuerte Organe 2.1 und 25 eingeschaltet, «-elche beispielsweise als Drehkolben
ausgebildet sind und in an sich bekannter Weis-c-, nur in den Totpunkten der wechselnden
Be-. lastung die Anzeigegeräte mit den Zylindec'li verbinden, so daß es also möglich
ist, bei-l spielsw,eise am Gerät 22 das Maximum und ain Gerät 23 das -Minimum der
auf den :'robekörper ausgeübten Belastung abzulesen. Zylinder iy steht schließlich
durch die Rohrleitung .2(-i mit einer hydraulischen Druckerzeugungseinr ichtung
in Verbindung, die beispielsweise aus einer Hochdruck-Kolbenpumpe mit regulierbarer
Förderpumpe 27 besteht. Es c%-ird ztinüclist durch die Ptlinpe 27 im Zylinder i
g eine beliebige und einstellbare Spannung erzeugt, «-elche über dein Hebelarm 8,
dem Torsionsstab .4 und damit auch dein Probestab i eine entsprechende Vorspannung
erteilt. Wird nun die Pulsationseinrichtung in Betrieb gesetzt, so entstehen im
Zvlinder i i auf- und abschwellende Kräfte, welche sich über den Hebelarm ; auf
den Torsionsstab .l und Probestab i übertragen und den Vorspanntingskräften entgegenwirken.,
so daß der Probestab je nach Überwiegen der Vorspannung s- oder der Gegenkräfte
im einen oder anderen Sinne schwellend oder wechselnd verdreht wird, und zwar je
nach gegenseitiger Abstimmung der Vorspannungs- und Gegenkräfte nur schwellend oder
auch wechselnd von einem negativen llaxinittm ztt einem positiven Maximum. Auch
die Grenzen der wechselnden Belastung lassen sich durch entsprechende Einstellung
der wirkenden Kräfte in an sich bekannter ;'eise beliebig verschieben, so daß beispielsweise
der Probestab zwischen einem geringen negativen und einem größeren positiven Maximum
wechselnd belastet werden kann. Die auf den Probestab wirkenden Kräfte sind unmittelbar
an den oben beschriebenen Ditterenznießgeräten 22 und 23 abzulesen.The clamping head 3 is in a corresponding manner, beispiersweise - under
Simultaneous storage of the torsion bar q., stored, and expediently by means of
Ball bearings 5 and 6. The torsion bar 4 carries a lever arm 7 at both ends
or B. lever arm 7 is by means of a linkage g with the piston io of the working cylinder
i i related. A pipe 12 leads from the working cylinder i i to the
Device for generating the rising and falling hydraulic forces, which
in a manner known per se from a pulsator cylinder 13 with a, for example
by a swing arm 15 mounted on one side by means of a rotating eccentric 16
and from movable calves 14. The one at the other end of the torsion bar .4
Lever arm 8 is supported by a linkage 17 with a piston that slides in the cylinder
18 in connection. Both cylinders i i and ig are connected by pipes 2o and 21
connected to the display devices 22 and 23, which are designed as differential measuring devices
are and according to the respective pressure difference in the cylinders i i and ig
Show. Be useful between
Cylinders and measuring devices accordingly
controlled organs 2.1 and 25 switched on, for example, as rotary pistons
are formed and in a known manner, only in the dead centers of the changing
Loading. load connect the display devices with the cylinder, so that it is possible
is, for example, the maximum on device 22 and the minimum on device 23
Read the load exerted on the body of the robe. Cylinder iy is finally up
through the pipeline .2 (-i with a hydraulic pressure generating device
in connection, for example from a high-pressure piston pump with adjustable
Feed pump 27 consists. It c% -ird ztinüclist through the Ptlinpe 27 in the cylinder i
g generates an arbitrary and adjustable tension, «-elche via your lever arm 8,
the torsion bar .4 and thus also your test bar i an appropriate pretensioning
granted. If the pulsation device is now put into operation, the result is
Zvlinder i i swelling and decreasing forces, which are spread over the lever arm; on
transfer the torsion bar .l and test bar i and counteract the prestressing forces.,
so that the test rod depending on the predominance of the preload s or the opposing forces
in one sense or the other swelling or twisted alternately, depending on
after mutual coordination of the pre-tensioning and counter-forces only increasing or
also alternating from a negative laxinity to a positive maximum. Even
the limits of the changing load can be adjusted accordingly
of the forces acting in a known manner;
the test bar between a small negative and a larger positive maximum
can be alternately charged. The forces acting on the test rod are direct
can be read off on the third-party useless devices 22 and 23 described above.
Die Anwendung des gleichen Antriebsprinzips für eine andere Art der
Kraftmessung zeigt Abb. -2. Hier ist der Probestab finit 28 bezeichnet, welcher
einerseits im Spannkopf 2c) und andererseits ini Spannkopf 3o eingespannt ist. wobei
der letztere wiederum finit einem Torsionsstab 31 und dieser wieder in gleicher
Weise, wie oben beschrieben, über Hebelarm 32 und Gestänge 33 mit dem Kolben 3.4
des Arbeitszylinders 35- in Verbindung 'sfeht. Zylinder 35 ist durch die Rohrleitung
3(@,mit der in diesem Falle nicht dargestellten hülsationseinrichtung, welche in
genau glei-@-cher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i ausgebildet
sein kann, verbunden. Das zweite Ende des Torsionsstabes 31 kann nun genau so wie
bei der Prüfanordnung geinäß Abb. i verdreht «erden, und zwar, wie in diesem Falle
angenommen sei, durch eine Schneckenantriebordnung 37, 38. Der Spannkopf 29 ist
an einem geeichten, an sich bei Prüfmaschinen bekannten Torsionsmeßstab 39 befestigt
und in zweckmäßiger Weise bei .ao drehbar gelagert, während das andere Ende des
1leßstabes 39 fest eingespannt ist. Der Meßstab 39 trägt nun eine an sich bekannte
Spiegeleinrichtung .1i, welche einen von einer Lichtquelle :12 ausgehenden Lichtstrahl
auf die Skala-t3 wirft.The application of the same drive principle for a different type of force measurement is shown in Fig. -2. Here the test rod is denoted finite 28, which is clamped on the one hand in the clamping head 2c) and on the other hand ini the clamping head 3o. the latter, in turn, finitely with a torsion bar 31 and this again in the same way, as described above, via lever arm 32 and linkage 33 with the piston 3.4 of the working cylinder 35- in connection. The cylinder 35 is connected through the pipe 3 (@, with the sleeve device, not shown in this case, which can be designed in exactly the same way as in the embodiment according to Fig. 1. The second end of the torsion bar 31 can now ground twisted exactly as in the test arrangement according to Fig. 1, namely, as is assumed in this case, by a worm drive arrangement 37, 38 Rotatably mounted at .ao, while the other end of the measuring rod 39 is firmly clamped in. The measuring rod 39 now carries a mirror device, known per se, which throws a light beam emanating from a light source: 12 onto the scale t3.
Auch in diesem Falle wird zunächst dem Torsionsstab 31 und
damit zugleich auch dem Probestab 28 wie dein lleßstab 39 eine Vorspannung gegeben,
und zwar durch den Schneckentrieb 37, 38. Wird jetzt die Pulsationseinriclitung
in Betrieb gesetzt,' so wirkt diese in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform
nach Abb. i der Vorspannungskraft entgegen und beansprucht den Probestab 28 je nach
gegenseitiger Einstellang der wirkenden Kräfte schwellend oder wechselnd. Hierbei
ergeben sich die jeweiligen Kräfte aus dein an der Skala .13 entstehenden Lichtband.In this case, too, the torsion bar 31 and thus at the same time the test bar 28 as well as the test bar 39 are given a pretension by the worm drive 37, 38 the embodiment according to Fig. i counteracts the pretensioning force and stresses the test rod 28 depending on the mutual adjustment of the forces acting swelling or alternating. The respective forces result from the light band created on the scale .13.