DE2306393C3

DE2306393C3 - Bending moment-free clamping device for samples subject to tensile stress

Info

Publication number: DE2306393C3
Application number: DE19732306393
Authority: DE
Inventors: Oskar DipL-Ing.; Teich Wolfgang DipL-Ing.; 8720 Schweinfurt Zwirlein
Original assignee: Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Filing date: 1973-02-09
Publication date: 1977-12-29

Description

Da sich mit Zugversuchen die Werkstoffkennwerte gut ermitteln lassen, sind solche Prüfverfahren sehr verbreitet. Normalerweise führen Zugversuche auch zu reproduzierbaren Ergebnissen. Bei Stählen mit einer Härte über 55 HRc versagt jedoch dieses Verfahren. Wegen der hohen Sprödigkeit ergeben sich innerhalb einer Versuchsreihe stark streuende Werte. Hauptursache ist neben Kerben die nichtzwangskräftefreie Aufbringung der Belastung. Aus diesem Grunde wurden gehärtete Stähle oft im Biege- und im Verdrehversuch geprüft. Da die in Zugversuchen ermittelten Werkstoffkenngrößen aber eine bessere Aussagekraft besitzen, wurde immer wieder versucht, Probenaufnahrnen zu schaffen, die einwandfrei arbeiten.Since the material properties can be determined well with tensile tests, such test methods are very good spread. Tensile tests usually lead to reproducible results. For steels with a However, this method fails with a hardness above 55 HRc. Because of the high brittleness, result within values that vary widely in a test series. In addition to notches, the main cause is the fact that it is not free of constraining forces Application of the burden. For this reason, hardened steels were often subjected to bending and twisting tests checked. Since the material parameters determined in tensile tests are more informative, Attempts have been made again and again to create samples that work flawlessly.

Man hat bisher die Zugproben deshalb sehr genau durch Rundschleifen hergestellt Da dies allein nicht genügte, hat man die Probeneinspannkonstruktionen, die z. B. in Form von Kreuzgehängen, Kugelgelenkverbindungen oder Schneidensystemen besitzen, immer wieder verbessert. So ist z. B. in der DT-PS 6 71 954 eine Biegebeanspruchungen vermeidende Einspannvorrichtung für auf Zug zu beanspruchende Körper bekannt, bei der die Last auf dem zu beanspruchenden Körper über Kugel- oder Zylinderflächen übertragen wird, wobei die Innenseiten der Kugel- oder Zylinderilächen dem Schwerpunkt des zu belastenden Körpers zugewandt sind. Als Folge der zwischen den Kugelflächen auftretenden Reibung besteht jedoch nach wie vor die Gefahr, daß die Zugbeanspruchung von einem Biegemoment überlagert wird.So far, the tensile specimens have been produced very precisely by circular grinding. This is not the only thing sufficed, you have the sample clamping structures that z. B. in the form of cross hangers, ball and socket joints or have cutting systems, improved again and again. So is z. B. in DT-PS 6 71 954 a Clamping device that avoids bending stresses for bodies to be stressed in tension is known, in which the load on the body to be stressed is transferred via spherical or cylindrical surfaces, the inner sides of the spherical or cylindrical surfaces facing the center of gravity of the body to be loaded are. As a result of the friction occurring between the spherical surfaces, however, there is still the There is a risk that the tensile stress will be superimposed by a bending moment.

Auch in neuester Zeit ist das Problem noch nicht gelöst, dies beweist der Inhalt der DT-OS 20 28 030. Hier werden aufwendige Ausführungen gezeigt. Zunächst sind Blattfedern angebracht, außerdem werden die Spanneinrichtungen in kugelförmigen Flächen gelagert. Trotzdem ist aber immer noch nicht während des gesamten Verlaufs des Zugversuchs mit einer zwangskräftefreien Aufbringung der Zugbelastung zu rechnen.Even recently, the problem has not yet been solved, this is proven by the content of DT-OS 20 28 030. Elaborate designs are shown here. First of all, leaf springs are attached, as well as being the clamping devices are mounted in spherical surfaces. Nevertheless, it is still not during the entire course of the tensile test with a force-free application of the tensile load calculate.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einspannvorrichtung für Zugproben aufzuzeigen, die mit Sicherheit eine Biegebeanspruchung der Zugproben während der gesamten Belastungszeit vermeidet und trotzdem einfach im Aufbau und Funktion ist.It is the object of the invention to provide a clamping device for tensile specimens, which with security a Avoids bending stress on the tensile specimens during the entire loading time and nevertheless is simple in structure and function.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeweils eine der kugelförmig ausgebildeten Tragflächen eine oder mehrere Taschen aufweist, in denen Zuführbohrungen für ein flüssiges Druckmittel ίο enden.According to the invention this object is achieved in that in each case one of the spherical Wing has one or more pockets in which feed bores for a liquid pressure medium ίο end.

Mit dieser Konstruktion wird eine hydrostatische Lagerung erreicht, die eine zwangskräftefreie Einstellung der Lagerflächen gegeneinander garantiert. Das unter Druck zugeführte öl bewirkt nämlich, daß sich die beiden kugeligen Flächen in geringem Abstand zueinander einstellen, wobei durch den entstandenen Spalt immer öl abfließt. Da die Mittelachse der Probe durch die Kugelmittelpunkte geht, spielen Verformungen und Verlagerungen der sonstigen Einrichtungen der Prüfmaschine dann keine Rolle mehr.With this construction, a hydrostatic bearing is achieved, which means that the setting is free of any compulsory forces of storage areas are guaranteed against each other. The oil supplied under pressure causes the Set the two spherical surfaces at a small distance from each other, with the resultant Gap always drains oil. Since the center axis of the specimen goes through the centers of the spheres, deformations play a role and relocations of the other equipment of the testing machine no longer matter.

Die erfindungsgemäße Konstruktion kann auch in alte Maschinen eingebaut werden, ohne daß dadurch ihre Vorteile eingeschränkt werden.The construction according to the invention can also be installed in old machines without this their benefits are limited.

Die Erfindung wird anhand eines Querschnitts durch die beiden Einspannsteüen einer Zugprüfmaschine erläutert.The invention is based on a cross section through the two clamping parts of a tensile testing machine explained.

Wie man aus der Figur erkennen kann, haben die beiden Spanneinrichtungen 1 für die Zugprobe 7 denselben Aufbau. Jede besteht zunächst aus dem an der nicht gezeigten Prüfmaschine befestigten Gehäuseteil 2. Darin ist der Gehäuse-Lagerring 3 befestigt. Letzterer dient mit seiner kugeligen Fläche 4 als Widerlager für den inneren Lagerring 5, der wiederum am Verbindungsteil 6 befestigt ist. Dieser hat an seinem inneren Ende Vorrichtungen zur Aufnahme des Probestabs 7.As can be seen from the figure, the two clamping devices 1 have 7 for the tensile specimen same structure. Each consists initially of the housing part 2 attached to the testing machine (not shown). The housing bearing ring 3 is fastened therein. The latter serves with its spherical surface 4 as an abutment for the inner bearing ring 5, which in turn is fastened to the connecting part 6. This has on its inside End of devices for receiving the test stick 7.

Die erfindungsgemäßen, am Umfang verteilten Taschen 8 befinden sich in der Gehäuselagerscheibe 3. Wird über Zufuhrkanäle 9 und nicht gezeigte Drosseln getrennt zu jeder Tasche 8 Drucköl zugeführt, so ergibt sich zwischen den Lagerteilen 5 und 3 eine hydrostatische Abstützung, die eine reibungsfreie und zwangskräftefreie Einstellung zuläßt, wenn die jeweils einander gegenüberliegenden Lagerflächen kugelförmig ausgebildet sind. Um das öl zur nicht gezeigten Pumpe zurückführen zu können, sind noch Abflußbohrungen 10 angebracht.The pockets 8 according to the invention, distributed around the circumference, are located in the housing bearing disk 3. If pressure oil is fed separately to each pocket 8 via feed channels 9 and throttles (not shown), the result is between the bearing parts 5 and 3 there is a hydrostatic support, which is friction-free and free of constraining forces Adjustment allows when the opposing bearing surfaces are spherical are. In order to be able to return the oil to the pump, not shown, there are also drainage bores 10 appropriate.

Der geschliffene Probenkopf 11, der genau laufend zum zylindrischen Teil der Probe 7 hergestellt ist, wird spielfrei in der geschliffenen Bohrung 12 aufgenommen. Die Belastung wird über zwei genau parallele Leisten 13 übertragen, die sich in zwei senkrecht zur Bohrung 12 in einer Ebene angebrachten Aussparungen des Verbindungsteils 6 abstützen.The ground probe head 11, which runs precisely is made to the cylindrical part of the sample 7 is received in the ground bore 12 without play. The load is transmitted via two exactly parallel strips 13, which are perpendicular to the bore 12 in two Support recesses of the connecting part 6 attached to a plane.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Bending moment-free tensile specimen clamping device with spherical bearing ring bearing surfaces, characterized in that each of the spherical support surfaces (4) has one or more pockets (8), in which feed bores (9) for a liquid pressure medium end.