AT322240B - Probekörper zur bestimmung der wechselfestigkeit - Google Patents

Description

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   Bei der Bestimmung der Wechselfestigkeit technischer Werkstoffe mit höheren Frequenzen ergab sich bisher eine Schwierigkeit dadurch, dass ein Teil der eingebrachten Verformungsenergie in Wärme umgesetzt wird, wodurch die Temperatur des Prüflings steigt, so dass die Versuchstemperatur unbestimmt bleibt. Die Bestimmung der eingetretenen Temperaturerhöhung ist möglich, aber wenn sie genau sein soll, sehr schwierig und mit erheblichem Aufwand verbunden. 



   Durch umfangreiche eigene Versuche wurde nun festgestellt, dass es möglich ist, durch geeignete Gestaltung der Probe die Temperaturerhöhung in zulässigen Grenzen zu halten. Dies geschieht erfindungsgemäss dadurch, dass Teile der Probe, in welchen zweckmässig nicht die höchsten Spannungen auftreten, gekühlt werden, indem durch geeignete Hohlräume und Kanäle gasförmige oder flüssige Medien geleitet werden. 



     Ausführungsbeispiel :   Bei der Beanspruchung einer massiven Eisenprobe von 5 mm Durchmesser und 135 mm Länge mit 20 kHz Ultraschall an freier Luft bei einer Leistungsaufnahme des Ultraschallgenerators von 1, 5 kW tritt nach etwa einer halben Minute in der Mitte der Probenlänge eine Temperaturerhöhung auf angenähert 700 bis 7500C auf. 



   Führt man die Beschallung in Wasser von Raumtemperatur durch, so tritt nach etwa 1 min in der Mitte der Probenlänge eine Temperaturerhöhung auf, welche zur Wasserverdampfung führt. In beiden Fällen tritt also während des Versuches eine völlig unzulässige Temperatursteigerung auf. 



   Erfindungsgemäss wurden, wie in   Fig. l dargestellt, Probenn--l--verwendet,   welche eine durchlaufende zentrale   Bohrung--2--von   angenähert 30 bis 40% des Aussendurchmessers der Probe aufweisen. Ausserdem sind in der Nähe des oberen Endes der Probe eine oder mehrere, die ganze Probenwand durchsetzende Bohrungen--3--, beispielsweise radial angebracht. Durch diese Probenform ist es möglich, durch die Probe von unten ein Kühlgas, im einfachsten Falle Pressluft, durchzublasen. Es war dadurch möglich, die maximale Temperatursteigerung in der Probenmitte bis um etwa 250 bis 3000C zu verringern. Bei Kühlung mit Wasserstoff konnte die Temperatursteigerung auf unter 1000C gehalten werden. 



   Verwendet man Kühlflüssigkeiten, z. B. Wasser, dann füllt sich die   Bohrung --2-- mit   der Kühlflüssigkeit   --4--,   und mit dem Einsetzen der Probenschwingung tritt ein Zwangsflüssigkeitsumlauf, der in der Fig. 2 
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   In den Fig. 3 bzw. 3a sind schliesslich Labyrinthanschlüsse gezeigt, wie sie sowohl für Gas- wie Flüssigkeitskühlung mit Zwangsumlauf verwendet werden können. Gemäss Fig. 3a wird am unteren Ende der   Proben--3--ein   möglichst leichter, umlaufender, kurzer   Hohlzylinder --6-- befestigt,   der von aussen und innen von den Gegenflächen des   Labyrinthanschlusses--7-umfasst   wird. 



   Gemäss Fig. 3b werden am unteren Ende der Probe--3--zwei, möglichst leichte, umlaufende, kurze   Hohlzylinder--8a, 8b--angebracht,   und das Labyrinth--9--dementsprechend doppelt ausgeführt. 



   In Umkehrung der Kühlung kann man für die Ermittlung von Wechselfestigkeitswerten bei höheren oder tieferen Temperaturen die hohlen Proben durch flüssige oder gasförmige Medien aufheizen oder abkühlen. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Probekörper zur Bestimmung der Wechselfestigkeit und ihrer Temperaturabhängigkeit von festen 
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 Hohlräume, Bohrungen, Kanäle   u. dgl.   aufweisen, durch welche flüssige oder gasförmige Medien zum Zwecke des Kühlens, Heizens oder der Konstanthaltung der Temperatur geleitet werden. 

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Claims (1)

1. 2. Probekörper nach Anspruch 1 für die Wechselbeanspruchung von Stäben, deren schwingende Länge gleich der halben Wellenlänge der ihn durchsetzenden longitudinalen Wellen ist, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass der Stab eine oder mehrere durchgehende Bohrungen parallel zur Stabachse aufweist. EMI1.3 radiale, tangentiale od. dgl. Auslässe enthält, durch welche die flüssigen oder gasförmigen Kühl- oder Heizmedien seitlich austreten. **WARNUNG** Ende CLMS Feld Kannt Anfang DESC uberlappen**.