DE2454594C3 - ErmUdungsprüfmaschine für mechanische Federn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ermüdungsprüfmaschine für die gleichzeitige Prüfung von zwei gleichen Schraubenfedern oder zwei Gruppen gleicher Schraubenfedern, die zwischen zwei Widerlagern einander gegenüberstehen und sich mit ihren inneren Enden gegen einen Mittellagerblock abstützen, der in Führungen senkrecht zu den Widerlagern in geradliniger Hintind Herbewegung verschiebbar ist.

Eine solche bekannte Ermüdungsprüfmaschine für Federn erhält die für die Hin- und Herbewegung des Mittellagerblockes erforderliche Kraft über Exzenterscheiben, die die beiden Hälften des mittig geteilten Mittellagerblocks im Rhythmus ihrer Drehungen auseinanderdrücken und wieder gegeneinander führen, wobei die Exzenterschoiben auf einer gemeinsamen Welle sitzen, die von einem entsprechenden Motor angetrieben wird. Eine solche Maschine ist zwar in der Lage, mi·, erheblichen Kräften auf die zu prüfenden Federn einzuwirken, und sie ist außerdem von außen betrachtet als Gesamtschwingungssystem neutral, hat aber den wesentlichen Nachteil, daß erhebliche Antriebskräfte erforderlich sind, um für jeden Federhub die erforderliche Kompression aufzubringen.

Ks sind /war aus der Meßtechnik mit Resonanz einer zwischen zwei Schraubenl'eclern eingespannten Masse arbeitende Schwingungsmeßgeräte bekannt. Dabei handelt es sich jedoch weder um Geräte, die vollkommen oder nahezu auf Rcsoiuinzfreciuenz abgestimmt sind, noch geht die Anregung zu den Schwingungen von einem im Mittelblock zwischen den Federn vorhandenen Unwuchtanreger aus.

Auch andere, mit Resonanzfrequenz arbeitende Ermüdungsprüfmaschinen zeigen nicht die spezielle räumliche Gestaltung der Schwingung«;an,-egung eines zwischen gleichen Federn eingespannten Mittellagerblocks sondern benötigen komplizierte Rückkopplungssysteme um die meist magnetisch übertragenen ίο Anregungskräfte impulsförmig im Rhythmus der Eigenfrequenz des Prüflings zuführen zu können.

Der Erfindung liegt deshalb die Aulgabe zugrunde, eine Ermüdungsprüfmaschine für mechanische Federn, insbesondere Schraubenfedern, zu schaffen, die in ihrem Aufbau äußerst einfach ist und die sich empirisch sehr leicht den durch ilie Federn bedingten Größen der Anregungsfrequenz und der anregenden Masse anpassen läßt. . .

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einer Maschine der eingangs beschriebenen Art auf die Weise, daß am Mittellagerblock ein Unwuchtanreger mit einstellbarer Ar.regungsfrequenz befestigt ist.

Dadurch ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau der Maschine und es sind nur geringe Antriebskräfte erforderlich.

In vorteilhafter Weiterbildung kann der Unwuchtanreger einen Drehann haben, der in einer Ebene umläuft, die senkrecht auf den Abstützflächen der Widerlager steht, wobei auf dem Dreharm eine Masse verschiebbar festgelegt und die Drehzahl des Unwuchtanregers verstellbar ist.

Die Betriebsweise der Ermüdungsprüfmaschine für Federn ist vorzugsweise derart, daß die Größe der gesamten Trägheitsmasse des Unwuchtanregers sowie deren Trägheitsradius und die Drehzahl des Unwuchtanregers auf Resonanz des Schwingungssystems abgestimmt werden.

Schematisch ist die Erfindung als Ausführungsbeispiel in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zwei einander gegenüberstehende Widerlagerflächen 1 und 2 sowie einen Mittellagerblock 3 auf, der Stützflächen 4 und 5 besitzt, welche sich parallel und in Gegenüberstellung zu den Widerlagerflächen 1 und 2 befinden. Im Mittellagerblock befindet sich ein Elektromotor, der nicht besonders dargestellt ist und der einen umlaufenden Arm 6 antreibt, welcher in einer Ebene umlaufen kann, die senkrecht auf den Widerlagerflächen steht. Auf diesem Arm 6 ist verschiebbar eine Masse 11 angeordnet, deren maximale Exzentrizitätsstellung durch einen Anschlag 7 begrenzt ist, welcher Anschlag durch geeignete Feststellmittel 8 in einer gewünschten Position auf dem Arm festgesetzt werden kann. Auf einem Mittelsockel befinden sich ferner Gleitführungsbahnen 9, 10 für den MitteNagerblock 3, die dessen Bewegung auf die einzige lineare Richtung einschränken, die senkrecht auf den Aufstützflächen 1, 2, 4 und 5 steht.

Mit der Vorrichtung nach der Erfindung können gleichzeitig zwei gleiche Federn 12 und 13 geprüft werden, wobei, wie die Figur zeigt, das eine Ende der Federn sich an den Widerkigcrflächen 1 oder 2 abstützt.

während das andere Ende der Federn seine Stütze an den Wiclerlagerflächen 4 bzw. 5 des Mitlcllagerblocks 3 findet.

Wird der Dreharm 6 dann in Rotation versetzt, erhalten die Federn 12 und 13 nacheinander Krafteinwirkungen in Richtung der Pfeile, und wenn die

Frequenz dieser Kraftimpulse nahe der Iiigenschwingungsfrequenz der Federn liegt, so kann mit verhältnismäßig geringer Kraft eine Schwingung der beiden zu prüfenden Federn erzielt werden mit dec Wirkung, als würden ganz erhebliche Kräfte auf die Federn einwirken. Wie bereits an früherer Stelle gesagt, stehen dafür vier Parameter zur Verfügung, nämlich die Masse des Mittellagerblocks 3, die Drehgeschwindigkeit des Armes 6, die Exzentrizität der Masse 11 auf dem Arm b und die Größe der Masse 11 selbst. Diese Parameter lassen sich im voraus berechnen, damit eine maximale Schwingiingsampliuidc der Federn 12 und 13 für die Prüfung erhalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Ermüdungsprüfmaschine für die gleichzeitige prüfung von zwei gleichen Schraubenfedern oder twei Gruppen gleicher Schraubenfedern, die zwilchen zwei Widerlagern einander gegenüberstehen lind sich mit ihren inneren Enden gegen einen Mittellagerblock abstützen, der in Führungen lenkrecht zu den Widerlagern in geradliniger Hin- und Herbewegung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Mittellagerblock (3) ein Unwuchtanreger mit einstellbarer Anregungsfrequenz befestigt ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennteichnet, daß der Unwuchtanreger einen Dreharm (8) hat, der in einer Ebene umläuft, die senkrecht auf den Abstützflächen der Widerlager (1, 2) steht, daß »uf dem Dreharm (6) eine Masse (11) verschiebbar festgelegt ist und daß die Drehzahl des Unwuchtanregers verstellbar ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Exzentrizität der verschiebbaren Masse (11) durch einen verstellbaren Anschlag (7) am Dreharm (6) bestimmt ist.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (9, 10) nur eine senkrecht zu den Abstützflächen für die zu prüfenden Federn (12,13) gerichtete Linearverschiebung des Mittellagerblocks (3) zulassen.

5. Betriebsweise der Ermüdungsprüfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der gesamten Trägheitsmasse des Unwuchtanregers sowie deren Trägheitsradius und die Drehzahl des Unwuchtanregers auf Resonanz des Schwingungssystems abgestimmt werden.