DE1473649C - Resonanzpulsator fur Werkstoff Dauer schwingprufmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zweimassen-Resonanzpulsator für Dauerschwingprüfmaschinen mit einem entsprechend der Vorspannkraft und der Probestablänge einstellbaren Schwingrahmen, in dem die Meßfeder der Belastungsmeßeinrichtung, der Probestab und die Schwingfeder in Reihenschaltung angeordnet sind, und mit einem an der Schwingfeder angreifenden Unwuchterreger.

Es sind Resonanzpulsatoren bekannt, bei denen zwischen dem Erreger und dem 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 Vorspannkräfte dient eine Vorspannfeder 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-Druck-Beanspruchung entsteht. Ein weiterer Nachteil ist die dem System anhaftende Verstimmungsempfindlichkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Resonanzpulsätor 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-Druck-Beanspruchung entsteht und die Verstimmungsempfindlichkeit ausgeschaltet ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die aus lösbar zusammengesetzten Kreisringplatten bestehende Schwingfeder in zwei Abschnitte unterteilt ist und an der Verbindungsstelle der beiden Abschnitte der Unwuchterreger angreift. An der Verbindungsstelle kann eine Gegenmasse ankoppelbar angeordnet sein. Die Schwingfeder besteht in vorteilhafter Weise aus hintereinander- und/ oder parallelgeschalteten, im Maschinenbau allgemein bekannten Kreisringplattenfedern, mit einem verstärkten Innen- und Außenrand, die durch Bolzen oder Ringe miteinander verbunden sind. "Sie dient gleichzeitig zum Aufbringen der Vorspannung.-

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß durch die verschiedenen Schaltungsmöglichkeiten der einzelnen Kreisringplatten sowie der Ankopplung der Gegenmasse zwischen diese und durch die Änderung der Plattendicke bei der Herstellung eine große Variationsbreite ermöglicht ist und den verschiedensten Anforderungen Rechnung getragen wird, so daß eine Baureihe dieser Prüfeinrichtung auf wenige Typen beschränkt werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Kreisringplatten in metallurgischer Hinsicht sowie in der technologischen Bearbeitung sehr günstig liegen.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Prinzipskizze,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Werkstoffprüfmaschine mit einem erfindungsgemäßen Pulsator.

Der Resonanzpulsator stellt im wesentlichen ein durch Federn gekoppeltes Zweimassesystem dar, wobei die Meßfeder 1 der Belastungsmeßeinrichtung und der Probestab 3, wie die beiden Teilschwingfedern S₁ und s., der Schwingfeder 6, als Federn zu betrachten sind.

Eine für die Ermittlung des Verlaufs der Prüfkräfte erforderliche Meßfeder 1 ist an der Oberplatte 2 des Schvvingrahmens angeordnet. Die Meßfeder 1, der Probestab 3 mit auswechselbaren Einspannvorrichtungen 4, der Schwingtisch 5 und die Teilschwingfeder s„ der Schwingfeder 6 sind in einer Hintereinanderschaltung miteinander verbunden und im Sinne des Feder-Masse-Systems als Parallelschaltung zur anderen Teilschwingfeder S₁ in einem

Schwingrahmen 8 fest eingespannt.

Der Schwingrahmen 8 wird mit Hilfe von Gewindespindeln 9 verstellt, die mit einem Motor 10 zum Zwecke der Verstellung angetrieben werden. Durch die Verstellmöglichkeit des Schwingrahmens

ao sind Probestäbe verschiedener Länge einspannbar und gleichzeitig Vorspannkräfte aufbringbar, deren Größe über eine Messung der Verformung der Meßfeder 1 mittels einer induktiven Methode angezeigt und registriert wird.

Die Schwingfeder 6 besteht aus einer Anzahl ■_w Kreisringplatten 11 mit verstärktem Innen- und Außenrand. Sie sind — zweckmäßigerweise zur Massenerleichterung durch Stahlbolzen oder Aluminiumringe — so verbunden, daß in Hintereinanderschaltung oder Gemischtschaltung der einzelnen Federelemente die die Resonanzlage der Maschine bestimmende Schwingfeder 6 entsteht. Die Schwingfeder 6 besteht aus den Teilschwingfedern S₁ und s₂. Zwischen beiden Teilschwingfedern ist eine gegenüber der großen Masse des Schwingrahmens 8 schwingende Gegenmasse 12 so eingebaut, daß durch Resonanzwirkung in Richtung der Prüfachse wirkende dynamische Kräfte oder Verformungshübe erzeugt werden. Zur Veränderung der Steifigkeit der beiden Teilschwingfedern S₁ und J₂ kann die zwischen zwei Kreisringplatten 11 angeordnete Gegenmasse 12 innerhalb der Schwingfeder 6 umgesetzt, d. h. in ihrer Lage verändert werden.

Ein Unwuchterreger 7 ist mittels eines Koppelgliedes 13 an der Gegenmasse 12 so befestigt, daß nur Erregerkräfte in der Prüfachse übertragen werden. Der Antrieb dieses 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 Einstellung der Frequenz erfolgt durch entsprechende Zusammenschaltung der einzelnen Kreisringplatten 11. Eine weitere Möglichkeit der Frequenzänderung besteht in der Veränderung der Lage der Gegenmasse 12 innerhalb der Schwingfeder zwischen zwei benachbarten Kreisringplatten 11.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zweimassen-Resonanzpulsator für Dauerschwingprüfmaschinen mit einem entsprechend der Vorspannkraft und der Probestablänge einstellbaren Schwingrahmen, in dem die Meßfeder der Belastungsmeßeinrichtung, der Probestab und die Schwingfeder in Reihenschaltung angeordnet sind, und mit einem an der Schwingfeder an-.greifenden Unwuchterreger, dadurch ge-

kennzeichnet, daß die aus lösbar zusammengesetzten Kreisringplatten (11) bestehende Schwingfeder (6) in zwei Abschnitte (s,, S₂) unterteilt ist und an der Verbindungsstelle der beiden Abschnitte der Unwuchterreger (7) angreift.

2. Resonanzpulsator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verbindungsstelle der beiden Teilschwingfedern (s_v S₂) eine Gegenmasse (12) ankoppelbar ist, an welcher der Unwuchterreger (7) angreift.

3. Resonanzpulsator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingfeder (6) gleichzeitig zum Aufbringen der Vorspannung dient.

4. Resonanzpulsator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisringplatten (11) am äußeren und inneren Plattenrand durch Bolzen oder Ringe in Parallel- und/oder Hintereinanderschaltung miteinander verbindbar sind.

5. Resonanzpulsator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisringplatten (11) einen verstärkten Innen- und Außenrand besitzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen