CH422381A - Resonanzpulsator für Werkstoff-Dauerschwingprüfmaschinen - Google Patents

Description

  
 



  Resonanzpulsator für   Werkstoff-D auerschwingprüfmaschinen   
Die Erfindung betrifft einen Resonanzpulsator für   Werstoff-Dauerschwingprüfmaschinen,    der mit einem in der Nähe der Eigenfrequenz durch Unwuchterregung arbeitenden Zweimassen-Schwingungsgebilde versehen ist.



   Es sind Resonanzpulsatoren bekannt,   die    mit einem Elektronenröhrenverstärker angetrieben werden. Durch Rücksteuerung desselben fällt die Betriebsfrequenz mit der Eigenfrequenz der Maschine zusammen, wobei die Lage der Eigenfrequenz von der Elastizität der Probe, da die Probe zur Erzeugung der Schwingungen benutzt wird und von den abzustimmenden Massen bestimmt wird. Mit diesen Maschinen kann ausser der Dauerschwingfestigkeit die Werkstoffdämpfung und der dynamische Elastizitätsmodul ermittelt werden.



   Diese Resonanzpulsatoren haben den Nachteil, dass sie nur für geringe Probenhübe geeignet sind.



  Ausserdem sind sie sehr verstimmungsempfindlich, da die Prüffrequenz von der Probe beeinflusst wird.



  Die Verstimmungsempfindlichkeit wird ausserdem noch dadurch erhöht, indem der Pulsator ständig in der Resonanzspitze arbeitet. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Frequenz nicht variationsfähig ist.



   Es sind weiterhin Resonanzpulsatoren bekannt, bei deden zwischen dem Erreger zugekehrten Prüfkörperende eine Schraubenfeder als Resonanzglied eingeschaltet ist. Die Schwingungsfeder ist horizontal gelagert und mit Lenkerstäben stabilisiert und angelenkt.



  Die Erregung des Systems geschieht durch eine umlaufende Unwucht. Zum Aufbringen statischer Verspannkräfte dient eine Verspannfeder in Form von einer oder mehreren Schraubenfedern, die in Parallelschaltung zu der Schwingfeder angeordnet sind.



   Diese Resonanzpulsatoren haben den Nachteil, dass sie infolge der Verwendung des festen Schraubenfedersystems keinerlei Variationsfähigkeit besitzen.



  Ausserdem entsteht durch die Auslenkung der Schwingfeder eine kreisbogenförmige Bewegung, die sich als Biegung auf die Probe auswirkt, so dass keine exakte Zug-Druckbeanspruchung entsteht. Ein weiterer Nachteil ist die dem System anhaftende Verstimmungsempfindlichkeit.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Resonanzpulsator zu entwickeln, der eine grosse Variationsbreite aufweist und dessen   Zug- oder    Druckvorspannkräfte ohne besondere Vorspannfeder in wählbarer   Grösse    aufgebracht werden können, wobei unter Verwendung einer Schwingfeder eine exakte Zug-/Druchbeanspruchung entsteht und die Verstimmungsempfindlichkeit ausgeschaltet ist.



   Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine die Resonanzlage bestimmende Schwingfeder, ein Probestab und eine Messfeder in Reihenschaltung miteinander gekoppelt und in einem in seiner Höhe zwecks Anpassung an die Probenlänge und Einstellung der Vorspannkraft verstellbaren Schwingrahmen angeordnet sind.



   Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass mit einfachen Mitteln eine grosse Variationsbreite ermöglicht ist und somit den verschiedensten Anforderungen Rechnung getragen und eine Baureihe dieser Prüfeinrichtung auf wenige Typen beschränkt werden kann.



   Die Schwingfeder kann aus einer Anzahl Kreisringplatten zusammengesetzt werden, die am äusseren und inneren Plattenrand beispielsweise durch Bolzen oder Ringe in Parallelschaltung und/oder Hintereinanderschaltung miteinander zu verbinden wären,  um die Federkonstanten zu variieren. Es wird empfohlen, die Kreisringplatten mit einem verstärkten In  nen- und    Aussenrand zu versehen und zwischen zwei wählbaren Kreisringplatten eine   Gegenmasse    mit Schwingungserreger anzuordnen, wobei die Gegenmasse versetzbar sein kann. Die zur Bildung der Schwingfeder vorgeschlagenen Kreisringplatten haben den besonderen Vorteil einer günstigen metallurgischen und technologischen Bearbeitung. Ausserdem wäre beim Bruch einer Platte nicht ein Auswechseln der gesamten Schwingfeder erforderlich.



   In der Zeichnungsfigur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.



   Eine für die Ermittlung der Steuerung der Prüfkräfte erforderliche Messfeder 1 ist an einer Oberplatte 2 der Einrichtung angeordnet. Die Messfeder 1, die Probe 3 mit auswechselbaren Einspannvorrichtungen 4, ein Schwingtisch 5 und eine Schwingungsfeder 6 mit einem Schwingungserreger 7 sind in Hintereinanderschaltung miteinander verbunden und in einem Schwingungsrahmen 8 fest eingespannt.



   Der Schwingungsrahmen 8 wird mit Hilfe von Gewindespindeln 9 verstellt, die mit einem Motor 10 zum Zwecke der Verstellung angetrieben werden.



  Dank der Verstellbarkeit des Schwingrahmens ist es möglich, Proben mit verschiedener Länge einzuspannen und gleichzeitig Vorspannkräfte aufzubringen, deren Grösse durch Verformung der Messfeder 1 mittels einer induktiven Methode registriert und angezeigt wird.



   Die Schwingungsfeder 6 besteht aus einer Anzahl Kreisringplatten 11 mit verstärktem Innen- und Aussenrand. Sie sind zweckmässigerweise zur Massenverringerung durch Stahlbolzen oder Aluminiumringe so verbunden, dass in Hintereinanderschaltung oder Gemischtschaltung der einzelnen Federelemente die die Resonanzlage der Maschine bestimmende Schwingungsfeder 6 entsteht. In die Schwingungsfeder 6 ist eine zur grossen Masse des Schwingrahmens 8 schwingende Gegenmasse 12 so eingebaut, dass durch Resonanzwirkung in der Prüfachse dynamische Kräfte oder Verformungshübe erzeugt werden. Die Gegenmasse 12 befindet sich zwischen zwei Kreisringplatten 11 und kann innerhalb der Schwingungsfeder 6 in ihrer Lage verändert werden. Ein Schwingungserreger 7 ist mit einer Koppelfeder 13 an der Gegenmasse 12 so befestigt, dass nur Erregerkräfte in Richtung der Prüfachse übertragen werden.

   Der Antrieb des Unwuchterregers erfolgt über eine biegsame Welle 14 durch einen drehzahlgesteuerten Nebenschlussmotor 15. Die gesamte Maschine ruht in an sich bekannter Art auf   Gummifüssen    16.



   Die Veränderung der Frequenz erfolgt durch Ver änderung der Federkraft der Schwingungsfeder 6, indem die Lage der einzelnen Kreisringplatten 11 zueinander verändert wird. Eine weitere Möglichkeit der Frequenzänderung besteht in der Veränderung der Lage der Gegenmasse 12 innerhalb der Schwingungsfeder zwischen zwei benachbarten Kreisringplatten 11.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Resonanzpulsator für Werkstoff-Dauerschwingprüfmaschinen, der mit einem in der Nähe der Eigenfrequenz durch Unwuchterregung arbeitenden Zweimassen-Schwingungsgebilde versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Resonanzlage bestimmende Schwingfeder (6), ein Probestab (3) und eine Messfeder (1) in Reihenschaltung miteinander gekoppelt und in einem in seiner Höhe zwecks Anpassung an die Probenlänge und Einstellung der Vorspannkraft verstellbaren Schwingrahmen (8, 9) angeordnet sind.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Resonanzpulsator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingfeder (6) aus einer Anzahl Kreisringplatten (11) zusammengesetzt ist, die am äusseren und inneren Plattenrand durch Bolzen oder Ringe in Parallelschaltung und/oder Hintereinanderschaltung miteinander verbunden sind.

   2. Resonanzpulsator nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreisringplatten (11) der Schwingungsfeder (6) einen verstärkten Innenund Aussenrand besitzen.

   3. Resonanzpulsator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei wählbaren, benachbarten Kreisringplatten (6) eine mit dem Schwingungserreger (7) direkt gekoppelte Gegenmasse (12) angeordnet ist.

   4. Resonanzpulsator nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenmasse (12) innerhalb der Schwingungsfeder (6) versetzbar ist.

   5. Resonanzpulsator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Höhenverstellung des Schwingungsrahmens (8) über Gewindespindeln (9) ein auf der Grundplatte des Schwingungsrahmens (8) angeordneter Motor (10) dient.