DE2139883B2 - Vorrichtung zum messen der verformung eines auf biegung beanspruchten bauteils - Google Patents

Description

Bei einer Ausführung der Erfindung ist der Meßaufnehmer von einer Kragstange gebildet, die mit ihrem einen Ende an der Seite des Bauteils befestigt 55 und parallel zur Bauteillängsachse angeordnet ist,

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mes- sowie durch einen Abstandsgeber, der benachbart sen der Verformung eines auf Biegung beanspruch- dem frei auskragenden anderen Ende der Kragstange ten Bauteils, insbesondere des Grundauslegers eines am Bauteil angeordnet ist.

Teleskopkrans. Der Abstandsgeber ist bei dieser Ausführung der

Zu diesem Zweck ist bereits eine Vorrichtung vor- 60 Erfindung zweckmäßigerweise ein an sich bekannter geschlagen worden, mit der die Dehnung des Bauteils induktiver Weggeber mit einer Induktionsspule und in den durch eine Biegebeanspruchung gedehnten einem in diese hineinbewegbaren Kern, z. B. in Ge- bzw. gestauchten Fasern des Bauteils gemessen wird. statt eines Tasters. Der Taster kann dabei am freien Die Dehnung ist ein Maß für die im Bauteil wirkende Ende der Kragstange und die Induktionsspule am Kraft (deutsche Auslegeschrift 1 573 792). Die Deh- 65 Bauteil befestigt sein, dessen Verformung gemessen nung und die Stauchung der gedehnten bzw. ge- werden soll.

stauchten Fasern sind nicht proportional der Krüm- Bei einer anderen Ausführung der Erfindung ist

mung, sondern mit einem Linearitätsfehler behaftet. der Meßaufnehmer von einem in der Mitte verjüng-

h 'ecliche Taster 17 dieses induktiven Ge-

tcn und dort mit Dehnungsmeßstreifen beklebten *^tigt> ₁9^e _]i„^_n ⁱ _der oberfläche 14 an. Brückenträger gebildet, der beidendig biegesteif mit ,t niirchbie^un" des Grundauslegers 4 wird der dem Bauteil verbunden ist. Schließlich kann der ^ Die uur ,^^Γmitgeteilt, so daß sich bei einer Krümmungsmesser auch einen Kollimator umfassen, ^Kr,^af ^nurchbieoun« die neutrale Faser 10 gegenweicher photoelektrisch die durch eine Biegebean- 5 solchen u ^ pi^e 14 der Kragstange mit zum spruchung des Bauteils verursachte Ablenkung eines über der ο _Kra"_ostanac hin zunehmende Emier-Lichtstrahles mißt, der auf einen quer zur neutralen freien ^tn°^L _Dewe°t"Dieser Bewegung folgt Jer Faser ppi Bauteil angebrachten Spiegel geworfen nung naen ι °_{d ß der} bewegliche Taster 17

. . mfllktlVe UtDLr Ι«·^3υ . , :„,i,,i._t:

Faser ppi Bautl g pg g _{d ß der} g

wird. _A ^induk;^%;;^e _en Ende 15 der Kragstange in den indukti-Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der io vom Irucn r. _{dnoedrückt wir}d. Der Hubweg des

Erfindung sind im foleenden an Hand schematicher yen ^^Dt-\ _Tastcrs \η j_st ein Maß für die Beampru-

Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen na- ⁰J^f ^Auslegers ^ _{damit für das auf} ^_{n Aus}_

her erläutert. Es zeigt ι "!^imvirkende Gesamtmoment.

F i 2. 1 in einer vereinfachten Seitenansicht den be- ^le^^ein, ' A_Usführun» nach F is. 3 umfaß; der lasteten Ausleser eines Teleskopkrans mit stark 15 Bei au: r . _u ^o _einen Brückenträger 2(1. .lor ühertrieben dargestellter, v_On der Belastung hervor- ^KrummU"^"|_{den Enden} 21 und 22 auf der Höhe der eerufener Krümmung des Grundauslegers, mit seine ^ ^ ^ _{Seite des} Crundunsle- ~ Fig.2 oben in Seitenansicht und unten in Drauf- ^ne™*** *hweißt _ist. In dem zu Fig.3 gehörigen sieht einen Teil des Grundauslegers mit einer ersten gers4 vensu. ^ ^ _ΠΙ__{ϊΠ fet nicht dcr gg}_ Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung, *° leiiscmrw . ₄ „_esc.initten dargestellt, son-Fig. 3 Γη Seitenansicht und oarunter in einem ^sa";^te ^^ |rückenträger 20 tragende Seiten-Teilschnitt nach der Linie HI-III den Grundausleger dem nur die den ο

eines Teleskopkrans mit einer Vorrichtung nach wana-*' _{kenträoer hat} j_n der Mitte seines nicht

einer zweiten Ausführung der Erfindung und „ „„^«tützten Teils" eine runde Aussparung 23. -\uf

Fig.4 in einer weiteren Seitenans.cht den Teil ,5 ™^rsjuteteⁿ ie _Au<:sparung 23 sind Dehnungs-

eines Grundauslegers mit einer dritten Ausfuhrung den Um ang dies« ^ ^ ^^ _{je ein ΌΛ}_

der Erfindung. . ™Sstreifen auf einer Seite der neutralen Faser

In F i g. 1 ist mit 1 der Teleskopausleger eines Te- ^f⁵™^^^ _dieser. Der obere Dehnungsmeß-

leskopkrans bezeichnet. Der Teleskopausleger 1 hat 10 sgnnwtrBC^ ßiegebeanspruchung

einen bei 2 am Obenvagen oder Drehtisch 3 ange- 30 str«fen 24 wirü ω ^„^^ _dgr ^^^

lenkten Grundausleger 4 und mehrere ausfahrbare des■ Grundauslege g _t ^^ _Dk ^

Teleskope 5, an deren äußerstem ein Flaschenzug 6 ^Deh"^u^f ^¹¹Sy_6n ^B _Dehnungsineßstreifen 24

mit Lasthaken7 zum Heben einer Last 8 angeordnet ganpa^e J «ία * _miteinande,

ist. Der Grundausleger ist mittels eines Wippzylm- werden - bekann^We^ ^^ ^ ^ ^

ders 9 ausschwenkbar. , ·_η „^na^ional ein Maß für die Beanspruchung des Aus-Unter Last biegt sich der Teleskopausleger 1 in Sangs^gnal em^aü tu Ausleger wirkende dem gezeichneten Sinne durch, wobei die Durchbie- ¹^ ^^^Vr ent welches das von der Last gung in den Zeichnungen weit übertrieben dargestellt ^Ge^^m _n ^tI^T_p„_{er auS(jeübte} Moment sowie das durch ist. Bei dieser Biegebeanspruchung werden die m auf ^df ^gJAt ausgeübte Moment um-Fig. 1 oberhalb der ungedehnt bleibenden neutralen 40 das Auslegereigengewicm g F 10 lid F dehnt und die unterhalb taut

Fig. 1 oberhalb der ungedehnt bleibenden

Faser 10 liegenden Fasern gedehnt und die unterhalb taut. . _{itere Aus}führung des Krüm-

der neutralen Faser 10 liegenden Fasern gestaucht η 1F^g-4 « _dar„_estem. Der Krümmungsmesser

An der Seite des Grundauslegers 4 .st auf der Hohe ^mgsrnes^sers 11 ca ^ ^^ _LUngsachse

der neutralen Faser ein Krümmungsmesser 11 an- 11 ^nac^ ^-J⁺,^l _neutralen Faser 10 des Grundausle-

dt d kmäßigere in einem Be- 45 in der Et«ne ^ "eutra e ^ ^

der neutralen Faser ein Krümmungsmesser 11 a ^ ^J,_neutralen Faser 10 des Grundausle-

geordnet, und zwar zweckmäßigere in einem Be- 45 in der Et«ne ^ "eutra e ^ ^^ ^^ ^

reich des Grundauslegers 4 jenseits vom Anlenk- ff" ⁴^'\ⁿ°^U^er 10 steht. Gegenüber der Linse 31

punkt des Wiprzylinders 9 am Grundausleger auf der zur neutralen^haser iu B angeordnet,

Lm freien E^nde des Auslegers hinweisenden Seite und pam^™ feK^em^^ ^^ ^

dts Grundauslegcrs. fTl Vniiimntnr 30 wirft über die Linse 31 einen

In den Fig. 2 bis4 sind untersdnedhche Ausfiih- 50 Der ^nuto f⁰ J>™ _{der bd einer Durch}.

rungen für den Krümmungsmesser 11 dargestellt. Jr'*^ h« GruSauslege« 4 abgelenkt wird. Die

Der Krümmungsmesser 11 umfaßt bei der Ausfuh- Biegung des Gra^iB^ges g

rung nach Fig.2 eine Kragstange 12 d,e mit ihrem Ablenkung des ^¹J Faser _{und damit für die}

H£H5S IgS

SSSSaSäisSI ^aga

des Grundauslegers 4 ein induktiver Geber 16 befe- 60 lenkung ist dann proportinal 2

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Die Nichtlinearitüten und die nicht vorhandene Pro- ü . portionalität zwischen der Dehnung in den äußeren ·' ^ ' Fasern und der Krümmung des Dehnungsmeßstrei-

1. Vorrichtung zum Messen der Verformung fentragers rühren daher, daß in den äußeren Fasern eines auf Biegung beanspruchten Bauteils, insbe- 5 Normalkräfte wirken. Auch, wenn die Dehnungssondere des Grundausleaers eines Teleskopkrans. meßstreifen genau gleich weit von der neutralen Fagekennzeichnet durch einen Meßauf- scr entfernt sind und also in den äußeren Fasern entnehmer (11), der an dem Bauteil (4) zum Messen gegengesetzte Normalkräfte wirken, laßt sich die geeiner Verformungsgröße angeordnet ist. die der nannte Nichtlinearität nicht vermeiden.

durch die Bie»ebe"änspruchuna hervonierufenen io Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Krümmung der neutralen Faser (10) des Bauteils Vorrichtung der eingangs genannten Art derart ausproportional ist. zueestalten, daß sie nicht mehr auf einer der Seiten

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- des Bauteils angeordnet zu werden braucht, in welkennzeichnet, daß der Meßaufnehmer (11)"in eher die Kraft angreift, und daß sie von Temperr.tureiner die neutrale Faser (10) des Bauteils (4) ent- 15 änderungen des Bauteils unbeeinträchtigte Meßhaltenden Ebene angeordnet ist. werte liefert.

3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, da- Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindurch gekennzeichnet, daß der Meßaufnehmer dung vorgesehen, daß ein Meßaufnehmer an dem (11) eine Kragstange (12) umfaßt, die mit ihrem Bauteil zum Messen einer Verformungsgröße aneinen Ende an der Seite des Bauteils (4) befestigt 20 geordnet ist, die der durch die Biegebeanspruchung und parallel zur Bauteillängsachse angeordnet ist, hervorgerufenen Krümmung der neutralen Faser des sowie einen Abstandsgeber (16), der benachbart Bauteils proportional ist.

dem frei auskragenden anderen Ende (15) der Zweckmäßigerweise ist dabei der Meßaufnehmer

K.-agstange (12) am Bauteil (4) angeordnet ist. in einer die neutrale Faser des Trägers enthaltenden

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- 25 Ebene angeordnet.

kennzeichnet, daß der Abstandsgeber (16) ein an Auf Grund dieser Anordnung wird der die Verfor-

sich bekannter induktiver Weggeber mit einer In- mung messenden Vorrichtung nicht mehr die je nach duktionsspule und einem in diese hineinbewegba- den Temperaturbedingungen unterschiedliche Dehren Kern (t7) ist. " _nung bei Belastung des Bauteils mitgeteilt. Insbeson-

5. Vorrichtung nach A-spruch 4, dadurch ge- 30 dere bei der Anwendung der Vorrichtung zum Mcskemzeichnet, daß der Kern (17) am freien Ende sen der Verformung des Grundauslegers eines TeIe-(15) der Kragstange (12) un 1 die Induktionsspule skopkrans ist die Anordnung in der neutralen Faser am Bauteil (4) befestigt ist. von großem Vorteil. Bei einer Anordnung des Meß-

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- aufnehmers in den am meisten gedehnten bzw. gekennzeichnet, daß der Meßaufnehmer (11) einen 35 stauchten Fasern beeinträchtigt nämlich der sogein der Mitte verjüngten und dort mit Dehnungs- nannte »Überrolleffekt« die Messung in besonders meßstreifen beklebten Brückenträger (20) um- unerwünschter Weise.

faßt, der beidendig (bei 21 und 22) biegesteif mit Dieser Effekt kommt dadurch zustande, daß beim

dem Bauteil (4) verbunden ist. Ausfahren der Teleskope aus dem Grundausleger die

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- 40 _an den Teleskopen vorgesehenen Führungsstücke kennzeichnet, daß der Meßaufnehmer (11) einen oder -rollen bei der bekannten Vorrichtung über dc-Kollimator (30) mit einer quer zur neutralen Fa- ren Anbringungsort am Grundausleger auf der geser (10) angeordneten Linse (31) umfaßt, der dehnten oder gestauchten Seite des Grundauslegers photoelektrisch die durch eine Biegebeanspru- gleiten. Dadurch ergeben sich örtliche Verformungen chung des Bauteils (4) verursachte Ablenkung 45 der gedehnten oder gestauchten Faser des Grundaus eines Lichtstrahls mißt, Jer auf einen quer zur legers, welche die Messung verfälschen. Derartige neutralen Faser (10) am Bauteil (4) gegenüber Schwierigkeiten können bei Anordnung eines die der Linse (31) angeordneten Spiegel (32) gewor- Krümmung erfassenden Meßaufnehmers in der aeufenwird. tralen Faser, also auf einer vom Kraftangriff unbe-

50 einriußten Seite des Grundauslegers, nicht mehr auftreten.