DE1773373A1 - Verfahren zur Messung der Dehnung an elastischen Probekoerpern - Google Patents

Description

• Patentanmeldung (Gebrauchsmusteranmeldung) Verfahren zur Messung der Dehnung an elastischen Probekörpern.
• Die messtechnische Erfassung von Dehnungen an stabfdriigen Probekörpern aus elastischen Werkstoffen mit hohen Bruchdehnungen bereitet mit den her= kömmlichen Methoden große Scwierigkeiten.Setzdehnungsmesser, die an die Meßstrecke der Proben angeklemmt werden, sind nich@ geeignet, da das Eigenge= wicht der Proben getragenwerden muss und die Probe den Änpreßdruck der Me#schneiden aushalten muss.Au#erdem werden sie zur Erfassung groi#er Dehnungen su groß und schwer.
• Tastarm-Dehnungsmesser werden fest mit den festen Spannkopf der Prüfmaschi@ oder dem Maschinenrahmen verbunden.Die Auslegerarme des Gerätes werden an die Meßstrecke des Probekörpers angele@t oder angeklemmt.Die mit diesen Geräten erfassbare Dehnung ist jedoch auf etwa 26 mi begrenzt, da sich der Mittelpunkt der Probe mit zunehmender Dehnung von der wange rechten Mittellinie des Dehnungsmessers entfernt, soda# die Auslegerarme zwangs läufig von der Probe abrutschen müssen.
• Mit dem erfindungsgemä#en Verfahren werden die Nachteile der beschrie= benen Dehnungamesser überwunden, soda#die Erfassung von Dehnungen bis 1000% und mehr möglich wird. Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel.Bei Oyupea trisch eingespanntei Probekörpern 1 Fig.1 1 rolgenden wird die Kurz= bezeichnung z. B 1/1 verwendet)bewegt sich der Probenmittelpunkt genau mit der halben Abzuggeschwindigkeit de@ mit der ziehenden Traverse 7/1 verbundenen Spannkopfes 2/1 tSenkt man nu den Diehnungsmesser 8t mit der halben Abzugsgeschwindigkeit ab,so verbleibt die waagerechte Mittellinie des Dehnungsmessers 8/1 immer auf der Höhe des Mittelpunktes den Probe= körpers 1/1 und die Auslegerarme 9/1 rutschen nicht vom Probekörper 1/1 ab.
• Zum Absenken des Dehnungsmessdrs wird an das obere Querjoch 3/1 der Maschine eine Drehbar. Welle 4/1 mit zwei aufgespannten Umlenkrollen (Schnurscheiben) 5/1 u.6/1,deren Durchmesse@ sich wie 1 zu2 verhalten, angebracht.Ein um die größere Schnurscheibe 5/1 gelegtes Seil ist mit der z@henden Traverse 7/1, das um die kleinere Schnurscheibe 6/1 gelegte Seil mit dem Dehnungsmeoser 8/1 verbunde. Wird die grdßere Soheibe 5/1 bei abwärts fahrender Traverse 7/1 gedreht, so sinkt der Dehnung@messer 8/1 mit halber Traversengeschwindigkeit.Das Verbindungsseil zur Traverse 7/1 kann durch ein nicht dargestellte, an der Welle 4/1 angreifende Spiral= feder oder durch ein nicht dargestelltes Gegengewicht, dasan einem in entgegengesetztem Sinne um die Schnurscheibe 5/1 gelegtem Seil hängt, unter Spannung gehalten werden.
• Der Antrieb zum Absenken des Dhnungsmessers 8/1 kann auch in nicht dargestellter Weise direkt vom antrieb der Prüfmaschine oder durch einen gesteuerten Servomotor erfolgen. Außerdem kann der Dehnungsmesser 8/1= beim Absenken geführt werden(nicht dargestellt).
• Der Dehnungsmesser 8/1 mu# den zu messender @ro#en Dehnungen angepaßt werden.Fig.2u.3 zeigen Ausführungsbeispiele*Zwei Auslegerarme 1/2 sind in einem gemeinsamen Drehpunkt, in dem der Dehnungsmesser aufgehängt wird, gelagert.Das eine Ende der Auslegerarme 1/2 wird mit den Enden der Me#= strecke des Probekörper. (Mek#länge 2/2) verbunden, sodaß eine änderung der Meßlänge 2/2 eine Änderung des Winkels zwischen den Auslegerarmen 1/2 bewirkt.Die Ausgangslänge der Messläng@@2/2 kann durch die Einstell schraube 8/2 eingestellt werden. Die meßtechnisohe Erfassung der Änderung der Me#länge 2/2 (Dehnung der Probe) kann wie folgt vorgenommen werden: a) An eine Auslegerarm wird eine Kreisförmige Skala mit einem sinus= förmigenHell-Dunkel-Raster 3/2 angebracht, am anderen eine Lampe mit Fotozelle, z.B. eine Lichtschranke 4/2,die das Raster abtastet und bei jedem hell-Dunkel-Übergang einen Impuls erzeugt.Jedem In= pult entspric@t hierbei einem bestimmter Betrag an Dehnung der Probe.
• D@@ @pulse können summiert oder dasu benutzt werden, über einen Schrittmotor das Papier des Registriergerätes der Prüfmaschine schrittweise voranzuschiebeh, soda# eine stufenförmige Kurve ent= steht, bei der jede@ Stufe ein bekannter Dehnbetrag entspricht. b) Statt des Hell-Dunkel-Rasers 3/2 wird ein Raster aus abwechselnd leitenden und nicht leitendenElementen und statt der Lichtschran= ke ein Sohleifkontakt verwendet. c) Im gemeinsamen Drehpunkt der Auslegerarme 1/2 wird ein nicht dar= gestelltes Drehpotentiometer mit sinusförmiger Teilung angeordnet.
• Die von dieses abgegebene Spannunglist proportional der Dehnung des ProbekHrpers. d) Zwischen den Auslegerarmen 1/2 werden parallel zur Me#länge 2/2 ein nicht dargestelltes Potentiometer, ein Induktiver oder sonstiger Wegmesser so angeordnet, da# die Befestigung@an den Auslegerarmen 1/2 Drehpunkte darstellen.Die vor Potentiometer bzw. den Wegmessern abgegebenen e lekt riechen Me#grö#en sind proportionalder Dehnung des Probekörpers. tt Figur 3.Die Auslegerarme 3/3 werden an einem Ende an die Me#strecke 5/3 des Probekörpers 4/3 angeklemmt und am anderen Ende Uber eine Me#feder 1/3, die in der tte am Gehäuse 2/3 eingespannt ist, mit= einander verbunden. Eine Veränderung der Länge der Meßstrecke 5/3 bewirkt eine Änderung der Krümmung der Me#feder 1/3, die in bekann= ter Weise mit aufgeklebten Dehnmeßstreifen bestimmt werden kann.
• Die Auslegerarme 3/3 werden seitlich durch@Führungsstanges 9/3 ge= führt ihre minimale und maximale Aus lenkung durch die Anschläge 1 10/3 begrenzt.Da die Auslegerarme infolge Ihrer Läng schwer sind, sie aber die Probe 4/3 an den Einspannstellen möglichst wenig belasten sollen, werden die Arme 3/3 über einen Seilzug 7/3 , der über die Umlenk= rolle 8/3 geführt wird, von ihrem Eigengewicht entlastet.
• Auch die Anklemmvorrichtung, mit der die Verbindung zwischen den Ausleger= armen des Dehnungsmessers und dem Probekörper hergestellt wird, mu# den großen Dehnungen angepaßt werden. Ausführungsbeispiele zeigen die Fig.2b.4 Ein Federbelasterter Hebel 2/4 0.5/2 drückt über eine Nade14/40.9/2 gegen den Probekörper 1/4 o06/20Als Gegenlager dient eine Sattelfläche 7/2 oder eine Stufenplatte 5/4.Verjüngt sich der Querschnitt der Probe mit zunehmender Dehnung, sorutschen die Probenränder zu Mitte der Sattels fläche 7/2 bzw.zur Mitte der Stufenplatte 5/4.Tritt eine Kraft in Rich= tung der Auslegerarme 10/4 0.1/2 auf, 80 kann sich die Probe gegen die Krümmung der Sattelfläche 7/2 bzw.gegen die Stufen der Stufenplate 5/4 abstützen, ohne unter der Nade14/4 o.9/2 fortzurutschen.
• Die Betätigung der Anklennvorrichtung kann entweder vom Ende der Ans legerarme lo/2 oder über einen Schiebemechanismus 9/4 0.11/3 erfolgen.
• Hierbei wird der Hebel 2/4 z.B. über eine Schubstange 8/4 im Innern des hohlen Auslegerar@e @ 10/4 und über ein Kugellager 7/4 betätigt.Au@ diese Weise wird es möglich, auch Proben, die sich innerhalb von Temperierkam= mern befinden, anzuklemmen, imdem man die @uslegerarme 10/4 0.3/3 durch einen Schlitz in der Kammer bis zum Anschlag 6/4 an den Probekörper 1/4 0.4/3heranführt und dann durch Betätigung des Sohiebemechanismus 9/4 o.11/3 den Hebel 2 anlegt.
• Ansprüchel Verfahren zur Messung der Dehnung von Probekörpern dadurch gekenuzeich= net,daß der Dehnungsmesser 8/1 mit ha@ber Abzug@geschwindigkeit der zie= henden Traverse 7/1 frei hängend oder auch geführt abgesenkt @ird.

Claims (1)

1. 2 Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet* daß der Dehnungsmesser aus zwei in einem gemeinsamen Drehpunkt gelagerten, am Ende mit der Meß= strecke zu verbindenden Auslegerarmen 1/2 besteht, sada# die Änderung der Meßstrecke (Meßlänge) 2/2 eine Änderung des Winkels zwischen den Ausleger armen 1/2 hervorruft.

   3 Verf. nach Ansp.1u.2 dadurch gekennz., da# zur Bestimmung der Dehnung an einem Auslegerarm 1/2 ein Keisförmiges Hell-Dunkel-Raster 3/2 z.3.mit sinusförmiger Teilung und am anderen Auslegerarm 1/2 eine Lampe und Fotozelle,z.B.eine Lichtschranke 4/2 zur Abtastung des Rasters 3/2 ange bracht ist.

   4 Verf.nach Ansp.1bis3 dadurch gekennz.,daß das Raster 3/2 aus abwechselnd elektrisch leitenden und elektrisch nicht leitenden Elementen besteht und statt der Lampe und Foto zelle 4/2 ein Schleifkontakt oder dergl. verwendet wird.

   5 Verf.nach Anspr0iu.2 dadurch gekennz., da# die Änderung de@ Me#länge 2/2 durch ein im gemeinsamen Drehpunkt der Auslegerarme 1/2 angeordnetes Drehpotentiometer bestimmt wird.

   6 Verb. nach Anspr. 1u,2 dadurch gekennz., da# die Änderung der Me#länge 2/2 durch ein lineares Potentiometer,durch einen induktiven oder sonstigen Wegmesser, der zwischen den Auslegerarmen 1/2 ############ angeordnet ist, bestimmt wird.

   7 Verb. nach Anspr. 1 dadurch gekennz., da# der Dehnungsmesser aus zwei im Abstand der Meßlänge 5/3 an den Probekörper anzuklesmenden Auslegerarmen 3/3,die am anderen Ende über eine in ihrer Mitte eingespannte Meßfeder 1/3 miteinander verbunden sind, besteht, soda# die Krümmung der Meßfeder 1/3 dem gegenseitigen Abstand der Enden der Auslegerarme 3/3 und damit auch der Länge der Meßlänge 5/3 propo@tional ist.

   8 Verf.nach Anspr.1u.7 dadurch gekennz., da# sich die Auslegerarme 3/3 durch einen Seilzug 7/3 über eine Umlenkrolle 8/3 gegenseitig von ihrem Eigengewicht entlasten.

   9 Verf.nach Anspr.lbis8 dadurch gekennz., da# die Anklemmrorrichtung zum Anklemmen der Probekörper an die Auslegerarme der Dehnungsmesser aus einem federbelasteten Hebel 5/2 oder 1134 2/4 besteht, der den Probekörper 6/2 oder 1/4 über eine Nadel gegen ein satelförmiges Gegenlager 7/2 oder gegen eine Stufenplatte 5/2 drückt.

   L e e r s e i t e