DE2519430C3 - Meßverfahren zur Bestimmung der Axialkraft in einem Körper - Google Patents
Meßverfahren zur Bestimmung der Axialkraft in einem KörperInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Meßverfahren y email dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Ein derartiges Verfahren ist in der DT-OS 21 57 303 beschrieben. Diesem bekannten Verfahren liegt die
Erscheinung zugrunde, daß die an sich bekannte und berechenbare Veränderung der Eigenfrequenz eines
Körpers in Abhängigkeit von der axialen Belastung des Körpers zusätzlich eine Abhängigkeit von der Ultrasehallanrcgungsfrcqucn/.
zeigt, mit der eine Longitudinalwellen-Schwingung in dem Körper erzeugt wird. Die
Eigenfrequenz des Körpers fällt mit zunehmender ^ Axialkraft ab. wobei der Abfall der Eigenfrequenz bei
einer Uliraschallanregungsfrcquenz von etwa 0.5 MHz mit der Berechnung übereinstimmt, während der
ermine!ic Abfall der Eigenfrequenz bei Verwendung einer Uhrasehallanregungsfrcquenz von etwa 10 MHz
wesentlich stärker ausfällt als er nach der Berechnung anfallen dürfte.
Dieser unerwartet starke Abfall der Eigenfrequenz
des Körpers mit der Axialkraft bei sehr hoher Ultraschallanregungsfrequen/. gegenüber dem erwarteten
normalen Abfall der Eigenfrequenz des Körpers mit zunehmender Axialkrafi bei niedriger Ultraschallanregungsfrequen/.
erlaubt eine relativ genaue Ermittlung der Axialkraft in dem Körper, indem in dem belasteten
Körper zunächst eine Longitudinalwellen-Schwingung (,0 mit einer sehr hohen Ultraschallanregungsfrequenz
erzeugt und die zugehörige Eigenfrequenz ermittelt wird und anschließend dasselbe bei niedriger Uiiraschallanregungsfrequcnz
durchgeführt wird, worauf die beiden Eigenfrequenzwerte voneinander subtrahiert (,5
und die dieser Differenz entsprechende Axialkraft einer vorher ermittelten Eichkurve entnommen wird. Es
hr<.teht also keine Notwendigkeit, die Eigenfrequenz
des unbelasteten Körpers zu messen, so daß es auf einfache und zerstörungsfreie Weise möglich ist, die
Axialkraft von beispielsweise Kraftfahrzeug-Schraubenbolzen in ihrem eingebauten Zustand zu ermitteln.
Es hat sich gezeigt, daß bei einer Ultraschallanregungsfrequenz von unter 3 MHz eine Eigenfrequenz
gemessen wird, die mit der berechneten Eigenfrequenz übereinstimmt, was für das in der Formel vorkommende
K den Wert 1 bedeutet, während bei einer Ultraschallanregungsfrequenz
im Bereich von 5 bis 10 MHz eine starke Vergrößerung der Änderung der Eigenfrequenz
mit der Axialkraft gemessen wird, was für den Faktor K in der angegebenen Formel einen Wert von ca. 3
bedeutet. Für das bekannte Verfahren ist es also wesentlich, daß mit einer relativ niedrigen und einer
relativ hohen Ultraschallanregungsfrequenz gemessen wird, damit der Verlauf der Differenz der ermittelten
Eigenfrequenzwerte über der Axialkraft zur Erzielung eindeutiger Axialkraftwerte hinreichend stark geneigt
ist. Das bekannte Verfuhren erfordert also einen Ultraschallwellenoszillator, der mit einer Ultraschallanregungsfrequen/
von unter 3 MHz arbeitet. Ein solcher Oszillator hat jedoch den Nachteil, daß sein Energieübertragungsvermögen
relativ niedrig ist und daß seine Resonan/intensitäi ziemlich gering ist. Aus diesem
Grunde arbeitet das bekannte Verfahren zur Bestimmung der Axialkraft nicht immer genau genug.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren in der Weise weiterzubilden, daß
stets sehr genaue Messungen der Axialkraft möglich sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als zweite Schwingung eine Transversalwellen·
Schwingung in dem Körper erzeugt wird.
Es wurde nämlich gefunden, daß bei der Erzeugung
von Transversalwellen in dem Körper auch dann das theoretische Änderungsverhältnis der Eigenfrequenz
beibehalten wird, wenn mit höheren Ultraschallanregungsfrequenzcn
gearbeitet wird. Wenn also bei der ersten Messung der Eigenfrequenz eine hohe Ultraschallanregungsfrequen/.
zur Erzeugung von Longitudinalwcllen verwendet wird und bei der /weiten Messung Transversalwellen in dem Körper erzeugt werden, kann
auch bei dieser zweiten Messung eine hohe Frequenz verwendet werden, was einen hohen Energieübertragungswirkungsgrad
und eine starke Resinian/intensitäi
gewährleistel, so daß die Axialkrafi wesentlich genauci
bestimmt werden kann. Während also bei den bekannten Verfahren bei beiden Messungen mi
l.ongiuidinalwellen aber stark unterschiedlichen Ultra
schallanrcgungslVequcnzen gearbeitet wird, verwende
das erfintlungsgcmäße Verfahren bei der erstei
Messung eine Longiuidinalwellen-Schwingung und bc
der /weiten Messung eine Transversalwellen-Schwin gting. wobei bei beiden Messungen hohe Ultraschallen
rcgungsfrequenzen verwendet werden können.
Die Erfindung wird nachstehend anhand vo Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung nähe
erläutert.
F i g. I ist eine schematische Darstellung zur Erläuti
ι Beziehung zwischen der Axialkraft und dem
?Smomcni eines Schraubenbolzen*.
F Ir 2a ist c'ne schematische Darstellung einer
f-lirungsform einer Meßschaliung zum Messen der
c· nfreauenzen eines zu messenden Körpers,
ρ 2b ist ein Diagramm zur Darstellung der
• ^'pnineen des Ausgangsstroms der Oszillatorschal-
pmäß F i g 2a im Resonanzfall.
turg- Τ ist eine graphische Darstellung der relativen
• η e lki-Fe\)lk\ zwischen Eigenfrequenzen /fe, io
AXk die durch Vorwendung longitudinaler und
„LiierUltraschallwellen erhalten wurden.
irac 4 ist eine graphische Darstellung der Beziehung
•hen der Axialkraft und der Eigenfrequenz von zW „Kraftfahrzeug-Schraubenbolzen, die durch
bT£f Anwenden der longitudinalen und der
S «orsalen Ultraschallwellen erzielt wurde.
1T 5 ist eine graphische Darstellung der Beziehung
. "" '/vwikraft und der Eigenfrequenz der gleichen Art
der ΐZ ffahrzeug-Schraubenbolzen. die durch selekti-VOn
Anwenden der longitudinalen und der transversalen ultraschallwellen erhalten wird.
7™!rst wird unter Bezugnahme auf die F. g. 2a und 2b • nhlichc Methode zum Ermittein der Eigenfrequenz Γ ine zu messenden Körpers. z.B. in F i g. 1 α ««teilten Schraubenbolzen*, durch Anwenden von S as η wellen beschrieben. In F ig. 2a bezeichnet I ne Os/illatorschaltung. 2 einen in die Oszillatorschal-I -zur Änderung ihrer Schwingfrequenz, emgebau-'""^Liimmkreis 3 einen Strommesser zur Anzeige der Scfß s Ausgangsstroms Ip demodulatorschaltung V 4 und 5 bezeichnen Ultraschallrcsonatorcn fur orlitudinalschwingungen bzw. Transversalschwingundie ζ B Kristallresonatoren oder keramische Sumtitanatresonatoren sein können, während 6 em ^"Sendcs Material und 7 ein Schalter zur
7™!rst wird unter Bezugnahme auf die F. g. 2a und 2b • nhlichc Methode zum Ermittein der Eigenfrequenz Γ ine zu messenden Körpers. z.B. in F i g. 1 α ««teilten Schraubenbolzen*, durch Anwenden von S as η wellen beschrieben. In F ig. 2a bezeichnet I ne Os/illatorschaltung. 2 einen in die Oszillatorschal-I -zur Änderung ihrer Schwingfrequenz, emgebau-'""^Liimmkreis 3 einen Strommesser zur Anzeige der Scfß s Ausgangsstroms Ip demodulatorschaltung V 4 und 5 bezeichnen Ultraschallrcsonatorcn fur orlitudinalschwingungen bzw. Transversalschwingundie ζ B Kristallresonatoren oder keramische Sumtitanatresonatoren sein können, während 6 em ^"Sendcs Material und 7 ein Schalter zur
h weisen Erregung der Resonatoren 4 und 5 sind. WtSÄltc?7 derart nach unten geschaltet ist.
ι η Hie Ausgangswelle der Oszillatorschaltung I an den Stra challresonator 4 für Longi.udinalschwingungen 4c
IrSt wird, so daß dieser eine Ultraschallwelle an das
Aerial 6 abstrahlt, und wenn die Schwing!requenz lc
S ines variablen Kondensators C des Abstimmk
I ses 2 verändert wird, werden bc. einer Schvvinglrenüenz
bei der zwischen Jer Länge /des zu messenden MSaIs und der Wellenlange der Ultraschallwelle in
S Material eine geeignete Beziehung besteht die du h de gestrichelte Linie in F ig. 2a dargestellten
Scnwinaungsbäuche und der Schwingungsknoten an
bestimmten Stellen in dem Material ausgebildet.
eine rein sinusförmige Wellenbewegung quenz der Oszillaiorschaltung I mittels des variablen
Kondensators C des Abstimmkreises 2 verändert wird, wird bei jeder Eigenfrequenz /des Materials Resonanz
erzeugt, wobei der Strom Ip ansteigt. Folglich können sowohl die Grundfrequenz /',., als auch die Oberschwingungsfrequenzen in. Fu ·■· Fi ,, des Materials aiii
einfache Weise direkt von der Skala der Schwingfrequenz /'(abgelesen werden, die vorher in Abhängigkeit
von den Kapazitätswerten des variablen Kondensators Cgeeicht wurde. Wie andererseits aus der vorstehenden
Gleichung (2) zu entnehmen ist, genügt die Grundfrequenz Fu der folgenden Beziehung:
/ti ~ J Un + 11 Jill!
(3)
Es ist daher möglich, die Grundfrequenz 4i durch
Messen zweier benachbarter Oberschwingungsfrequenzen zu erhalten.
Wenn der Schalter 7 nach oben geschaltet wird, so daß die Ausgangswelle der Oszillatorschaltung 1 an den
Ultraschallresonator 5 für Transversalschwingungen angelegt wird, und dieser eine Ultraschallwelle an das
Material 6 abstrahlt, und wenn die Schwingfrequenz Fc mittels des variablen Kondensators Cdes Abstimmkreises
2 verändert wird, werden an bestimmten Stellen in dem Material bei einer Schwingfrequenz, bei der
zwischen der Dicke /des Materials und der Wellenlänge der Transversal-Ultraschallwcllen in dem Material eine
geeignete Beziehung besteht, die in F i g. 2a durch die gestrichelten Linien dargestellten Bäuche und der
Knoten der Schwingungswcllen ausgebildet, so daß auf diese Weise eine rein sinusförmige Wellenbewegung
entsteht.
Diese rein sinusförmige Wellenbewegung stellt die Eigenschwingung des Materials dar, so daß folglich eine
Eigenfrequenz Fs der Transversalwelle durch die
Gleichung
(4)
Diese rein sinusförmige Wellenbewegung stellt die
Eigenschwingung des Materials dar. so daß. wenn / ehe
des Materials und C1. die Ausbreitungsgcsehwin- «
' der Longitudinalwelle in dem Material ist.
,„,-„.,1 die Longitudinalwcllen-Eigenlrequen/. //. allgemein
durch die Gleichung
gegeben ist. wenn / die Länge des zu messenden Materials und Cv die Ausbreitungsgeschwindigkeit der
Transversalwelle in dem Material ist und mit η die Ordnungszahl der Harmonischen bezeichnet ist. wobei
/!= 1 die Grundl'requenz und /I = 2. 3 ... die Oberschwingungsfrequenzen
darstellt.
Die Eigenfrequenz Is der auf die vorstehend
beschriebene Weise erhaltenen Transversalwelle kann auf die gleiche Art gemessen werden, wie sie iiv
Zusammenhang mit der Eigenfrequenz /'/.der l.ongiuidi
nalwelle beschrieben wurde.
Während die Eigenfrequenzen //.und /«,-der l.ongiuidi
nalwellen und der Transversalwellen jewoils aus dei
Gleichungen (2) und (4) erhältlich sind, können diesi
Beziehungen ferner auch auf die folgende Weise mi /)= 1 ausgedrückt werden:
Im Falle der Longitudinalwelle ist
Im Falle der Longitudinalwelle ist
fL = n-C,J(2l)
(2)
gegeben ist. worin η die Ordnungszahl der Harmonischen
ist, wobei /;= i die Grundfrequcn/ v.nd /?— 2. 3...
Oberschwingungsfrequerizen darstellt.
Die Longitudinalwellen-Eigenfrequenz /'/ kann gc- (»5
maß Jer Darstellung in F i g. 2b durch die Veränderung des mittels des Strommessers 3 angezeigten Stromwerts
in apmessen werden. Wenn nämlich die Schwingfre-
fL = CJ2l= \E/,,/2l= \jEVIMI2l (5)
und im Falle der Transversalwelle ist
/s = Cs/21 = I G/o/2/ = |/GV/M',21
wobei E der Longitudinalmodul. ο die Dichte. Λ/ d Masse, V das Volumen und C der Transversalmod
sind. Das heißt, es ist ersichtlich, daß die Eigenfrequenz
zur Länge / des Materials umgekehrt proportional i
ICI
Kn
Kn
Uli
ich
ich
Ko
•nil
Ji/
vv i r
•nil
Ji/
vv i r
,dl
ICK
ICK
während sie zur Quadratwurzel des Volumens und des Longiiudinalmoduls E oder des Transversalmoduls G
direkt proportional ist.
Als nächstes werden die durch die in einem zu messenden Körper erzeugten Dehnungen verursachten
Veränderungen der Eigenfrequenz betrachtet. Wenn z. B. an einem zylindrischen Körper eine Belastung
ausgeübt und dadurch eine Zugdehnung h in dem Körper verursacht wird, ist mit dem Longitudinalmodul
/Γ, dem Transversalmodul C und der Masse M. die
konstant und von der Longitudinalwclle oder der Transvcrsalwclle unabhängig sind, die relative Änderung
der Eigenfrequenz, vor und nach der Erzeugung der Zugdehnung wie folgt gegeben:
(X -/o)//o = [ f VJVj(I, - I0)-] - 1 = [(I - ,·,).' I 1 + .· J - 1
wobei /Ji und f, jeweils die Eigenfrequenzen vor und nach
der Erzeugung der Dehnung e. in dem Zylinder sind, V0.
K und /o. /, die Volumen und die Längen des Zylinders
vor und nach der Erzeugung der Dehnung f sind und r die Poissonsche Zahl ist.
Unter der Annahme, daß die in dem Zylinder erzeugte Zugdehnung gleich 0,3% ist, ist mit der Poissonschen
Zahl r=0,29 folglich die relative Änderung der Eigenfrequenz durch die Gleichung
(/, -/o)//o = [d - 0.29 · 0,003)/ I 1 +0,003] -I = - 0,00237
gegeben. Das heißt, die Erzeugung einer Zugdehnung Wenn andererseits durch Anlegen äußerer Kräfte die
von o,3% bewirkt eine Abnahme der Eigenfrequenz um 20 Dehnungen ungefähr 0,24%.
Ei(Ki äO) und f2(fi>0)
erzeugt werden, ist unabhängig von der Longitudinalwellenform oder der Transversalwellenform die relative
Frequenzänderung zwischen den Eigenfrequenzen k\ und/r2 durch die Gleichung
= KILO - "2)
ist, was aus - vfl) [I + fl] - 1!
gegeben ist. wobei die Konstante K Gleichung (7) ersichtlich ist.
Bei der Analysierung der Beziehung zwischen den aufgrund der vorstehend beschriebenen theoretischen
Grundlagen errechneten Werten und den experimentellen Werten hat es sich gezeigt, daß in Abhängigkeit von
der Schwingungsform und dem Frequenzbereich der verwendeten Ultraschallwelle ein gänzlich neues Phänomen
auftritt. Während nämlich die Gleichung (8) im wesentlichen eingehalten wurde, wenn Longitudinalwellcn
eines Ultraschallfrequenzbandes unterhalb von 2 bis 3 MlI/. und Transversalwellen eines Ullraschallfrequen/bandes
im Bereich von 0,5 bis 10 Milz verwendet
wurden, ergaben sich mit longiiudinalwcllen eines Ullraschallfrequenzbandes im Bereich von mehr als
einigen MHz Werte für (/1-/O)/Ai, die beträchtlich
größer als die aus der theoretischen Gleichung ermittelten Werte waren. Für die Gleichung (9) ergaben
sich also K'-Wcrte. die größer als 1 waren.
I'ig. 3 ist eine Kurvendarstellung, die die relative
Frequenzänderung
(lh-IhV lh
/wischen den Figcnirequen/.en /i 1 und /i-2 darstellt,
welche an drei Zahnkran/.kopfbolzen für Kraftfahrzeuge ermittelt wurden (die tatsächlichen Meßdaten der
drei Holzen sind mit G, Δ undB dargestellt). In F i g. 3
slelll die Ordinate eine Skala der relativen Frequenzänderuiigen
und die Abszisse eine Skala der verwendeten
1 lliraschall-Anrcgungsfrequen/.en dar.
Der Ii μ. 3 ist zu entnehmen, daß bei Anregungsfrequen/en
von mehr als 4 MII/. die relative Frequenzänderung nahezu konstant war, wobei die durchschnittliche
Änderungsraie bei ilen mit einer Axialkral't von
2 χ KV N erhaltenen tatsächlichen Messungen 0,32%
und die durchschnittliche Änderungsratc bei ilen mit
einer Axialkral't von 4 χ I(C N erhaltenen tatsächlichen
Messungen gleich 0,611Vn beinig.
Die gestrichelten Linien in Fig. 3 zeigen andererseits
die aus der Gleichung (7) erhaltenen theoretischen Werte der relativen Frequenzänderung, wobei ersichtlich
ist, daß die Änderungsrate durchschnittlich 0,089% beträgt, wenn die Axialkraft 2 χ 104 N beträgt, und daß
die durchschnittliche Änderungsrate 0,178% beträgt, wenn die Axialkraft 4 χ ΙΟ4 Ν beträgt.
Auf diese Weise ist ersichtlich, daß bei Verwendung von longiuidinalen Ultraschallwellen mit einer Frequenz
von mehr als 4 MHz die gemessenen Werte der relativen Frequenzänderung ungefähr 3,5mal höher
liegen als die theoretischen Werte. Das bedeutet, daß die Konstante K in der Gleichung (9) äquivalent zu 3,5
ist.
Andererseits haben die an den drei Bolzen erhaltenen tatsächlichen Messungen der relativen Frequenzänderung
(It2 — k\)/k\ zwischen den Frequenzen fc\ und ki
bestätigend gezeigt, daß die unter Anwendung eines transversalen Ultraschallanregungsfrequenzbandes im
Bereich von 0,5 bis 10 MHz erhaltenen tatsächlichen Messungen den durch die gestrichelten Linien in Fig. 'i
so dargestellten theoretischen Werten nahekommen. Diese tatsächlichen Messungen wurden daher nichi
graphisch dargestellt.
Die Ergebnisse von an Kraftfahr/.eugbolzen durchge führten Versuchen werden nachstehend anhand vor
ss Beispielen beschrieben.
Bei der Darstellung der Ergebnisse der an Kraftfahr zeug-Z.nhnkranzkopfbol7.cn (Durchmesser= 11 mir
Länge = 23 mm) unter Anwendung longitudinal um transversaler Wellen mit einer Ultraschallanrcgungsfrc
(« quenz von 5MHz durchgeführten Versuche stellt ii
F i g. 4 die Abszisse eine Skala der Axialkräfte dai während die Ordinatcn Skalen der Eigenfrcquenze
darstellen. Aus Fig. 4 ist zu ersehen, daß die tinte
Verwendung der Transvcrsalwelie erhaltenen Vei
ds suchswcrte im wesentlichen gleich den aus dt
vorsiehenden Gleichung (8) erhaltenen Werten ik l.igenl'requen/.ändening waren, wogegen die uiiU
Anwendung von l.ongiludinalwcllcn erhaltenen Ve:
on
U-%
aB
U-%
aB
ng
•c-
•c-
:er
icr
aii
3,5
icr
aii
3,5
suchswerte bctriichtlich höher lagen als die aus tier
theoretischen Gleichung erhaltenen Werte der relativen Eigenfreqiienzänderung.
Bei der Axialkralt Null war nämlich die unter Verwendung von l.ongitudinalwellen gemessene Kate
der F'igcnfrequen/.ändemng um ungefähr 20% höher als
die unter Verwendung der Transversalwelle erhaltene, wogegen bei einer (einer Axialkralt von JJx H)4 N
entsprechenden) Dehnung von 0.3% die Kate der F.igenircqtien/änderung ungefähr 1% betrug, was ,o
beträchtlich höher ist als der aus der theoretischen Gleichung erhaltene Wen von ü,24%. Das bedeutet, daß
der Wert von K in Gleichung (<■)) in der Größenordnung
von 4 liegt, wodurch oestätigt wird, daß bei der
Verwendung von Longitudinalwellen in dem Ultrasehallanregungsfrequenzbereich
von mehr als einigen MIl/. die Erscheinung auftritt, dall der Wert der
Ausbreitungsgcschwindigkeii CY in dem /u messenden
Körper mit der Erhöhung der Größe der Dehnung b/.w. Spannung betrachtlich abnimmt. Dieses Phänomen
wurde durch gründliche Untersuchungen an verschiedenen Arten von Bolzen bestätigt.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Darstellung von Messungen der Beziehung zwischen Axialkraft und
Eigenfrequenz, die unter Verwendung von Ultrasehall-Longitudi.ialwellcn
und -Transversalwellen mit einer Anregungsfrequenz von 5 MHz an 50 Kraftfahrzeug-Zahnkranzkopfbolz.cn
durchgeführt wurden, stellt die Ordinate eine Skala der Eigenirequcnzen (Grundfrequenzen)
dar, während auf der Abszisse die mittels eines yo
herkömmlichen Axialkraftprüfers (mit einer Mcßgenauigkcit von ±1%) ermittelten Axialkraftwerte aufgetragen
sind. In F i g. 5 bezeichnen die Bezugszeichen A und ß die unter Verwendung der longitudinalen bzw.
transversalen Wellen gemessenen Daten, während das Bezugszeichen Ceine graphische Darstellung der durch
Subtrahieren der Daten ß von den Daten A erhaltenen Werte bezeichnet. Die jeweils an dem oberen, dem
mittleren und dem unteren Bereich der entsprechenden graphischen Darstellungen streuenden Daten von drei
repräsentativen Bolzen ;i, bund csind durch die Zeichen
O, X und · bezeichnet.
Solche bei den Bolzen a, b und c in Fig. 5 dargestellten Wertvariationen haben die Tendenz,
unabhängig davon aufzutreten, ob Longitudinalwellen oder Transversalwellen verwendet werden, wobei als
Ursache für die Wcrtvarialionen Längenvariationen, Wärmebehandlungsbedingungen, die Zusammensetzung
u. dgl. der Bolzen anzunehmen ist. Folglich können diese Streuungen gemäß der Darstellung C in F i g. 5
durch Aufzeichnen der Unterschiede zwischen den bei den jeweiligen Bolzen unter Verwendung der Longitudinalwellc
und unter Verwendung der Transvcrsalwelle erhaltenen Werten in einem beträchtlichen Ausmaß
verringert werden. Während in Fig. 5 bei C die Unterschiede /wischen A und ßdargestellt sind, können
durch Ermittlung der relativen Änderung (A-B)ZA gleichartige Ergebnisse erzielt werden, wobei durch
Verwendung der relativen Änderung die Auswirkungen der Bolzenvariationen in einem größeren Ausmaß
verringert werden können.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu ersehen daß das Messen der Eigenfrequenzen mit Hilfe vor
longiludinalen und transversalen Ultraschallwellen um
durch Subtrahieren der gemessenen Eigenfrequcnzci ein direktes Ablesen des Werts der Axialkraft an den
Bolzen aus einer Eichkurve möglich ist. die zuvor für di gleiche Bolzcnart ermittelt wurde.
Hierzu-1 Bluti Zeichnungen
ries
im
icn
im
icn
Claims (1)
- Patentanspruch:Meßverfahren zur Bestimmung der Axialkraft in einem durch Ausnutzung der von der Axialkraft nach der Beziehung Körper, insbesondere in Schraubenbolzen.abhängigen Veränderung der Eigenfrequenz des Körpers, wobei ·>' die Poissonsche Zahl, /,', die mit |0 einer Ultraschallanregungsfrequenz ermittelte Eigenfrequenz bei einer Körperdehnuny f, und K eine Konstante bedeuten, durch Ermitteln eines Eigenfrequenzwertes durch Erzeugen einer Longiiudinalwellen-Schwingung in dem Körper mit einer \$ Ullraschallanregungsfrequenz, bei der die Abhängigkcii der Eigenfrequenz des Körpers von eier Axialkraft der obigen Beziehung mit K wesentlich größer als I genüg;, durch Ermitteln eines zweiten Eigenfrequeirz-vvcrtes durch Erzeugen einer zweiten Schwingung in dem Körper mit einer Ultraschallwellcnanregungsl'requenz, bei der die Abhängigkeit der Eigenfrequenz des Körpers von der Axialkraft der obigen Beziehung mit K=I genügt, durch Errechnen der Differenz der beiden Eigenfrequenzwerte und Ermitteln der an dem Körper anliegenden Axialkraft aus dieser Differenz und vorher ermittelten Eichwerten, d a d u r c h g e k e η η ζ c i c h net, daß als zweite Schwingung eine Transvcrsalwellen-Schwingung in dem Körper erzeugt wird. ^0
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11695874 | 1974-10-11 | ||
JP49116958A JPS5143180A (en) | 1974-10-11 | 1974-10-11 | Futatsuno choonpashindomoodoo ryoshita jikuryokusokuteihoho |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2519430A1 DE2519430A1 (de) | 1976-04-15 |
DE2519430B2 DE2519430B2 (de) | 1977-01-20 |
DE2519430C3 true DE2519430C3 (de) | 1977-09-22 |
Family
ID=
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