DE2331054C2

DE2331054C2 - Device for generating alternating loads during endurance tests, especially in the rubber industry

Info

Publication number: DE2331054C2
Application number: DE19732331054
Authority: DE
Inventors: Mihaly Arvai; Gusztav Guendisch; Gyoergy Zador
Original assignee: TAURUS GUMIIPARI VALLALAT BUDAPEST
Current assignee: TAURUS GUMIIPARI VALLALAT BUDAPEST
Priority date: 1973-06-19
Filing date: 1973-06-19
Publication date: 1975-07-10
Also published as: DE2331054B1

Description

gibt außerdem einige Dauerprüfungen — hinsichtlichthere are also some endurance tests - regarding

der kostspieligen Prüfinstrumente —, wobei einfachheitshalber bloß einige, ausgerissene Prüfungen durchgeführt werden.of the expensive test instruments - although for the sake of simplicity just a few torn exams are carried out.

Im Lichte des Standes der Technik können z. B. die folgenden Dauerprüfungen als bekannt betrachtetIn the light of the prior art, e.g. B. the following endurance tests are considered known

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung von Wechselbeanspruchungen bei Dauerprü- _σ The invention relates to a device for generating alternating loads during long-term testing _σ

fungen, insbesondere in der Gummiindustrie, die eine 35 werden: antriebsseitig angeordnete Welle und zu dieser angeschlossene, zur Einnahme des Prüfkörpers dienende Organe und an die erwähnte Welle befestigte Schwingscheibe aufweist.in particular in the rubber industry, which are becoming a 35: shaft arranged on the drive side and connected to it, organs serving to take the test body and attached to the shaft mentioned Has vibrating plate.

Die aus Gummi hergestellten, verschiedenen Artikel, technische Gummiwaren, Gummireifen usw. sind bei ihrem betriebsgemäßen Gebrauch einer großen Anzahl von Inanspruchnahmen ausgesetzt.The various articles made of rubber, technical rubber goods, rubber tires, etc. are exposed to a large number of drawdowns in their normal use.

Das Verhalten eines Artikels während des Gebrauchs kann man beeinflussen dadurch, daß die Qualität und die Zusammensetzung der Mischung bei der Herstellung geändert, bzw. die Umstände des Herstellvorganges geändert werden.The behavior of an article during use can be influenced by the fact that the Quality and composition of the mixture changed during manufacture, or the circumstances of the Manufacturing process can be changed.

Um die optimalen Bedingungen bestimmen und um feststellen zu können, ob ein Produkt den gegenübergesteliten Erfordernissen entspricht, werden in der Guminiindustrie verschiedene mechanische und chemische Prüfungen durchgeführt. __To determine the optimal conditions and to be able to determine whether a product is opposed to the In the rubber industry, various mechanical and chemical tests carried out. __

Diese Prüfungen werden so vorgenommen, daß die Prüfkörper — welche zu diesem Zwecke hergestellt sind — verschiedenen Inanspruchnahmen ausgesetzt oder die fertiggestellten Produkte überprüft werden.These tests are carried out in such a way that the test specimens - which are produced for this purpose are - exposed to various demands or the finished products are checked.

Im Laufe der Prüfrng der Gummiwarenartikel werden die Prüfkörper im allgemeinen verschiedenen Typen von Prüfungen ausgesetzt — natürlich können die fertigen Artikel auch derartig behandelt — abhängig davon, ob die fertigen Produkte wie während der Benutzung in Anspruch genommen werden. Als Beispiele können folgende Prüfungen erwähnt werden: Reißfestigkeit, Elastizität, Dauerprüfung, Chemikalienbeständigkeitsprüfung usw.In the course of testing the rubber article, the test specimens generally become different Types of tests exposed - of course, the finished articles can also be treated in this way - dependent whether the finished products are used as they are during use. as The following tests can be mentioned as examples: tensile strength, elasticity, endurance test, chemical resistance test etc.

a) Prüfung auf die Torsionsinanspruchnahme. Die Inanspruchnahme der Torsion wird durch eine wiederholt zustande gebrachte elastische Deformation durchgeführt. Im allgemeinen wird diese Art von Prüfungen derart realisiert, daß ein Fnde des Prüfkörpers befestigt (eingeklemmt) wird, das andere Ende wird aber zu einer gelagerten Welle gebunden. Durch Anwendung eines motorisch angetriebenen, eine veränderliche Radiuslänge (d. h. die Länge des durch die Kraft angegriffenen Armes) aufweisenden Drehkurbel konstanten Hubes werden in der Abhängigkeit eier Radiuslänge von dem Ende des an die gelagerte Welle befestigten Prüfkörpers den veränderlichen Winkelwerten proportioneil verschiedene Werte aufweisende Inanspruchnahmen erzeugt.a) Testing of torsional stress. The claim of the torsion is made by a performed elastic deformation repeatedly brought about. Generally this will Type of tests implemented in such a way that one end of the test body is attached (clamped) but the other end is bound to a stored shaft. By application of a motor-driven one, a variable radius length (i.e. the length of the through the Force attacked arm) having rotary crank of constant stroke are in the dependency eier radius length from the end of the test piece attached to the supported shaft claims having different values in proportion to the variable angle values generated.

b) Prüfung des Keilriemens. Die zur Zeit bekannten Instrumente werden durch Leistungsübertragung betrieben, wobei durch den Antriebsmotor über den geprüften Keilriemen ein Bremsdynamo regelbarer Leistung gedreht wird. Nach einer anderen bekannten Methode wird eine Gewichtsbelastung angewendet.b) Checking the V-belt. The currently known instruments are made by power transmission operated, whereby a brake dynamo is operated by the drive motor via the tested V-belt adjustable power is rotated. Another known method is a weight load applied.

c) Prüfung eines Gummimantels (Reifenmantels). Im allgemeinen wird der Lauf des Pneumatikmantels entweder unter Belastung oder während einer Probe auf der Landstraße geprüft.c) Testing a rubber jacket (tire jacket). In general, the barrel of the pneumatic jacket tested either under load or during a trial on the country road.

Aus diesen Prüfungstypen ist eine der wichtigsten Prüfung die Dauerprüfung, wobei eine gewisse Es ist auch wohl bekannt, daß bei den Methoden, wobei wichtige Bestandteile eines Fahrzeuges, so wie der Gummimantel, welche auf einem Rad eroßenOf these types of tests, one of the most important tests is the endurance test, with a certain amount of It is also well known that in the methods of taking important components of a vehicle, such as the rubber coat that was pounded on a wheel

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Durchmessers (Landstraßenrand) montiert ist — und geschalteten Kardangelenkes, abhängig von dem der Keilriemen, der unter Belastung oder durch Dy- durch die beiden Wellen geschlossenen Winkel <*, namo einer Dauerprüfung unterworfen ist — ge- zwischen einer Geschwindigkeit ω'^η und u/,^ ähnschweige des Zahnrades, das auf einer Prüfungsbank dert. Die Masse m, d. h., die zur Beschleunigung der überprüft wird — solche Inanspruchnahme vernach- 5 Schwingscheibe nötigen Momente erzeugen im Prüflässigt werden müssen, welche vos der häufigen Be- körper 1 eine annähernd sinusförmig, periodisch verschleunigung und Abbremsung hervorgerufen wer- änderliche Torsionsinanspruchnahme. Das Ausmaß den der Anspruchnahme kann mit Hilfe der Massenwer-Diameter (roadside) is mounted - and switched cardan joint, depending on which the V-belt is subjected to an endurance test under load or by Dy- through the two shafts closed angle <*, namo - ge between a speed ω '^ η and u /, ^ similarly silent of the gear that changes on an examination bench. The mass m, ie, which is checked for the acceleration of the - such stress neglect- 5 oscillating disk must be generated in the test surface, which vos the frequent objects 1 an approximately sinusoidal, periodic acceleration and deceleration caused by changing torsional stress. The extent of the claim can be determined with the help of the mass values

Durch die vorliegende Erfindung möchten wir tem und M, durch Änderung des Winkelsa und diese Mangel beheben, wobei wir ein Prüflings- io durch Regelung der Drehzahl, auf Grund der allgeverfahren ausgearbeitet und ein Prütinstrument mein bekannten Formeln gerechnet werden,
konstruiert haben, welche durch eine, in mehre- Die zur Bewegung der Schwingscheibe 3 erforder-With the present invention we would like to remedy tem and M, by changing the angle a and these deficiencies, whereby we are working out a test object io by regulating the speed on the basis of the general method and a test instrument my known formulas are calculated,
have constructed, which by a, in several- The required to move the oscillating plate 3

ren Richtungen wirkende Inanspruchnahme Ände- liehe Energie wird durch die Schwingscheibe 2 (Masrungen hervorzurufen vermögen, se M) gespeichert. Der Antriebsmotor S soll daherUtilization in other directions, changing energy is stored by the oscillating plate 2 (able to produce grains, se M). The drive motor S should therefore

Aufgabe ist daher eine Einrichtung um Dauerprii- 15 bloß die Verluste des Systems ausgleichen,
fungen zu schaffen, mit deren Hilfe die aus dem F i g. 2 stellt die schematische Zeichnung einerThe task is therefore to set up a permanent test to compensate only for the losses of the system,
to create fences with the help of which the FIG. 2 represents the schematic drawing of a

Stand der Technik bekannten, oben geschilderten Vorrichtung dar, welche zu der Dauerprüfung von Nachteile eliminiert werden können. biegsamen Antriebselementen (Riemen, Keilriemen,State of the art, the device described above, which is used for the endurance test of Disadvantages can be eliminated. flexible drive elements (belts, V-belts,

Die erfmdungsgemäße Lösung ist dadurch gekenn- verzahnter Antriebsriemen, Antriebskette usw.) gezeichnet, daß zu der antriebsseitigen Welle eine an- »0 eignet ist, wobei die Anspruchnahmen durch Anziehdere, mit dieser einen α-Winkel einschließende kraft wechselweise in unteren und oberen Zweigen zweite Welle über eine Kupplung angeschlossen ist erzeugt werden.The solution according to the invention is characterized by toothed drive belts, drive chains, etc.), that an an- »0 is suitable for the drive-side shaft, whereby the claims by tightening, with this force enclosing an α-angle alternately in lower and upper branches second shaft connected via a coupling can be generated.

und am freien Ende der zweiten Welle eine zweite Das geprüfte Antriebsmitte! treibt über eineand at the free end of the second shaft a second The tested drive center! drives over a

Schwingscheibe angeordnet ist. Scheibe — die mit dem Antriebsmotor 5 und mit derOscillating plate is arranged. Disc - the one with the drive motor 5 and with the

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfin- »5 Schwingscheibe 2 auf einer gemeinsamen Welle befedung ist das Trägheitsmoment der an der Antriebs- stigt ist —, die zur Schwingscheibe 3 unter einem seite befindlichen Welle aufmontierten Schwing- Winkel ■» neigende und auf der mit dem Kardangescheibe wenigstens zehnmal kleiner als das Trägheits- lenk 4 verbundene Welle befestigte Scheibe 6 an.
moment der Schwingscheibe, die am freien Ende der F i g. 3 stellt eine Kombination dar, bei der die erzweiten Welle montiert ist. Auf die Haltevorrichtung, 30 findungsgemäße Lösung mit den bekannten Dauerdie am freien Ende der zweiten Welle montiert ist, prüfungen zusammen vorgenommen werden. Die zur können Schwingscheiben verschiedener Trägheits- Biegung erforderliche Belastung wird von der, auf momente und/oder verschiedener Drehzahl angeord- den Prüfkörper wirkende Kraft G gewonnen. Durch net werden. diese Einrichtung kann man sowohl die Torsion wieIn an advantageous embodiment of the invention, the oscillating disc 2 is mounted on a common shaft, the moment of inertia that is attached to the drive, the oscillating angle that is mounted on the oscillating disc 3 under one side of the shaft and on the one with the cardan disc At least ten times smaller than the inertia steering 4 connected shaft attached to disk 6.
moment of the vibrating plate, which is at the free end of the F i g. Fig. 3 shows a combination in which the wide shaft is mounted. On the holding device, 30 inventive solution with the known duration, which is mounted on the free end of the second shaft, tests are carried out together. The load required for oscillating disks with different inertia bending is obtained from the force G acting on the torques and / or different speeds. Be through net. this facility can be both the torsion like

Als Kupplung sind zweckmäßig entweder ein 35 auch die Biegung zu gleicher Zeit prüfen.
Kardangelenk oder eine Hardy-Scheibe aufmontiert. Die Kombination der Torsion- und Biegeuntersu-As a coupling, it is advisable to either use a 35 to check the bend at the same time.
Cardan joint or a Hardy washer mounted on it. The combination of torsion and bending tests

Die kurz beschriebene Einrichtung wird in der ersten chungen war bisher nicht möglich, weil die Erzeu-Reihe in der Gummiindustrie eingesetzt, sie kann gung der Torsion periodisch zustande gebracht weiraber ohne weiteres für Prüfkörper verschiedener den sollte.The facility described briefly in the first chungen was previously not possible because of the Erzeu series Used in the rubber industry, it can be periodically brought about by torsion without further ado for test specimens different the should.

Materialien, bzw. Artikel (z. B. aus Stahl hergestell- 40 Auf der F i g. 4 sieht man die Dauerprüfung eines ter Prüfkörper) angewendet werden. Gummimantels, der auf einem sogenannten »Land-Materials or articles (e.g. made from steel) ter test body) are used. Rubber jacket, which is on a so-called »land-

Die verschiedenen Inanspruchnahmen werden ab- straßenrad« aufmontiert ist.
hängig der Einklemmung vorgenommen werden. Diese Prüfung vereinigt vorteilhaft die herkömm-The various uses are road bike «is mounted on.
depending on the entrapment. This test advantageously combines the conventional

Einige zweckmäßige Ausführungsformen der Er- liehe Belastungsprüfung mit den Anfahr-, bzv/. findung werden an Hand der Zeichnungen erläu- 45 Brevnsanspruchnahmen. Die mit der konstanten Getert: schvvindigkeit umgedrehte Schwingscheibe wirdSome useful embodiments of the Er- borrowed load test with the start-up, or /. 45 Brevns claims are explained on the basis of the drawings. The ones with the constant getert: speed inverted vibrating plate

F i g. 1 stellt eine zur Dauerprüfung auf Torsions- durch das Rad 2' ersetzt. Der Prüfkörper 1' ist der Inanspruchnahme geeignete Einrichtung dar; Gummimantel, der über die Welle, mit der — zurF i g. 1 represents one for the endurance test for torsion replaced by the wheel 2 '. The test body 1 'is the Utilization of a suitable facility; Rubber jacket that goes over the shaft, with the - to

Fig.2 veranschaulicht schematisch eine zur Prü- Welle in einem α-Winkel geneigten — Schwingfung von biegsamen Antriebsbauelementen dienende 50 scheibe 3 verbunden ist und seine Beschleunigung Einrichtung; bzw. Abbremsung im Gummimantel 1' eine entspre-FIG. 2 schematically illustrates a vibration which is inclined at an α angle to the test shaft of flexible drive components serving 50 disk 3 is connected and its acceleration Facility; or braking in the rubber jacket 1 'a corresponding

Fig. 3 stellt eine, mit der Kombination der be- chende Inanspruchnahme erzeugt,
kannten Einrichtungen zur Dauerprüfung zusam- Die Vorteile der erfindungsgemäßen EinrichtungFig. 3 shows one, with the combination that generates the contingent claim,
known devices for endurance testing together. The advantages of the device according to the invention

mengebaute Einrichtung dar; an der für Dauerprüfungsverfahren können wie folgt zusam-built facility; at the endurance test procedure can be combined as follows

F ig. 4 ist eine Einrichtung zu sehen, die zur Prü- 55 mengefaßt werden:
fung von Gummimänteln geeignet ist.Fig. 4 a device can be seen which is used for 55 checking:
fungus of rubber jackets is suitable.

Wie oben erwährt, stellt die Fig. 1 den schemati- 1. Der Antrieb soll zwecks Ausgleichung der Versehen Aufbau einer einfachen zur Dauerprüfung ge- luste des Systems eingesetzt werden, sein Eneir-As mentioned above, Fig. 1 shows the schematic 1. The drive is intended to compensate for the oversight Structure of a simple system can be used for endurance testing, its integration

eigneten Einrichtung dar, wobei der Prüfkörper auf giebedarf ist daher klein.suitable device, the test body on giebedarf is therefore small.

die Torsion· in Anspruch genommen und geprüft 60 2. Der Aufbau des Systems ist einfach, trotzdem wird. kann es die Vorteile von komplizierten Syste-the torsion · used and tested 60 2. The structure of the system is simple, nonetheless will. can it take advantage of complicated systems

Der zu überprüfende Körper 1 wird zwischen der men vereinigen.The body to be checked 1 will unite between the men.

Schwingscheibe 2 und einer an deren Schwingscheibe 3 3. Der Wert und der Charakter der Belastung sind gelegt. Die Schwingscheibe 1 — deren Masse M ist einstellbar.Oscillating plate 2 and another oscillating plate 3 3. The value and the nature of the load are established. The oscillating plate 1 - its mass M is adjustable.

— wird mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit 65 4. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann als CUk_11n,,-, die Schwingscheibe 2 aber — deren Masse m Adapter zu einer herkömmlichen EinrichtungThe device according to the invention can be used as CUk _11n ,, -, but the oscillating plate 2 - its mass m adapter to a conventional device

ist — mit einer periodisch veränderlichen Winkelge- für Dauerprüfung aufmontiert werden, um derenis - be mounted with a periodically changing Winkelge- for endurance test to their

schwindigkeit gedreht, die sich infolge des zwischen- Verwendungsbereich erweitern ζω können.speed rotated, which can expand as a result of the intermediate range of use ζω.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claims: 1. Device for generating alternating properties or several properties are checked or checked through repeated use. to be controlled. The endurance tests are of great importance for such articles, which one

stresses in endurance tests, in particular 5 exposed to frequent changes in shape and their

others in the rubber industry, which have a shaft arranged on the drive side and connected to this, organs serving to take the test body and to the one arranged on the drive side mechanical properties are deteriorated during operation. This phenomenon becomes a test of fatigue called.

The basic idea of endurance tests is to

Shaft attached vibrating disk 'has, because - io that the test body by a, on a certain characterized by that to the an- value adjusted use of a larger drive-side shaft another, with this one subjected to a number of endurance tests, with the s-angle enclosing second shaft is determined over a number of tests after a coupling (4) is connected and a second vibration occurs at the free break or other damage at the end of the second shaft. The greater the demand, the more disc (2 or 2 ") is arranged. Fewer test periods are required, with a

2. Device according to claim 1, characterized by fracture occurs.

indicates that the moment of inertia results from the character of the endurance tests

the drive shaft aufmontierten the continuous aspiration to the real Vorausset-swing plate (3) at least ten times smaller ao to provide the operation of blades, namely, is than that of the free end of the second WeJIe that such circumstances the use geschafaufmontierten oscillating plate (2 or 2 ') to which the product is exposed during operation

3. Facility is suspended after one of the above. Different shapes NEN claims, characterized in that the products can in no way be checked by a coupling, a cardan joint (4) or a hardy uniform test. With turn over disk is. the moving parts is a homogeneous one.

static loads occur very rarely and oscillating or pulsating demands. It