DE2558943A1

DE2558943A1 - Verfahren und vorrichtung zum pruefen von werkstuecken, maschinen, materialien, rohstoffen und dergleichen

Info

Publication number: DE2558943A1
Application number: DE19752558943
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Sieke
Original assignee: Individual
Current assignee: SIEKE, HELMUT, DIPL.-ING., 6200 WIESBADEN, DE
Priority date: 1975-12-29
Filing date: 1975-12-29
Publication date: 1977-07-07
Also published as: DE2558943C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Werkstücken,
Maschinen, Elaterialien, Rohstoffen und dergleichen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum PrUfen von Werkstücken, Maschinen, Materialien, Rohrstoffen und dergleichen, bei der man die prüfende Einwirkung mit niedrigen Belastungswerten beginnend in zeitlicher folge steigert.
Bei allen Festigkeitsprüfungen geht man so vor, dass man die prüfende Einwirkung mit niedrigen Belastungswerten beginnend in zeitlicher Folge steigert. Man nimmt diese Steigerung so lange vor, bis das zu prüfende Stück zu Bruch geht, bestimmte Deformationswerte überschreitet oder bestimmte Materialeigenschaften verliert. In vielen Fällen stellt man nach Durchführung einer derartigen statischen Belastungsprüfung fest, dass die erwarteten Eigenschaften des Prüf stückes nicht vorhanden sind, wenn dynamische Belastungen an dem vorher statisch geprüften Stück wirksam werden.
Die vorliegend. Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass dieses Verhalten vieler Materialien daran liegt, dass Materialermüdungserscheinungen umso stärker werden und umso schneller fortschreiten, Je höher bei dynamischen Belastungen die statischen Belastungen sind und Je mehr man bei hohen statischen Belastungen eine dynamische Belastung des Werkstückes vornimmt. Nimmt man lediglich eine statische Belastung ohne eine dynamische Belastung vor, so können infolge des Ausbleibens von aterialermüdungserscheinungen bei einer einmaligen hohen statischen Belastung Werte vorgetäuscht werden, die schon bei mehrmaliger statischer Belastung nicht mehr erreicht werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Prüfverfahren und eine hierzu dienende forrichtung zu schaffen, mit der man in höchst einfacher Weise die Unzulänglichkeiten eines statischen Messens aueschalten kann, obwohl man bei der Messung selbst in ähnlicher Weise wie bei einem statischen Messen vorgehen kann.
Die Erfindung besteht darin, dass man in schiller zeitlicher Folge vor jeder Steigerung der Einwirkung erst eine treilentlastung vornimmt und anschließend die Belastung bis über den zuvor erreichten Einwirkungswert steigert.
Man erreicht auf diese Weise eine vibrierende Einwirkung auf das Prüfobjekt, bei der man die Belastung fast ebenso wie bei einer statischen Messung vornehmen kann, wobei jedoch die Belastung als eine dynamische Belastung wirkt und dafür Sorge trägt, dass das zu untersucnende Prüfstück nicht Materialeigenschaften vortäuscht, die dadurch zustande kommen, dass bei einer langsam g großer werdenden statischen Belastung Rlsse und Brüche und dergleichen nicht wirksam werden können, weil an anderen Stellen des Prüflings noch Vernakungen, Reibungen oder dergleichen auftreten, die eine Zerstörung des prüflinge noch eine zeit lang bei statischer Belastung verhindern können. Dadurch, dass man vor jeder Steigerung der Belastung erst eine Teilentlastung vornimmt, wird eine dynamische Beanspruchung des Werkstückes erreicht, die ständig einen größeren Belastungssprung vornimmt, als r bei einer langsamen Belastungssteigerung erzielbar ist.
Dieser größere Belastungasprung wirkt selbst dann, wenn er klein ist gegenüber der ruhenden statischen Belastung, in der Weise, dass eine von Zufälligkeiten freie Messung der wahren erzielbaren Belastungswerte erreicht wird.
Zweckmässig wird es in vielen Fällen sein, wenn man vor und/oder nach jeder Steigerung der Einwirkung in mehrmaligen Wechsel eine Teilentlastung und eine sofort darauf folgende Belastung auf den eingestellten Belastungswert vornimmt.
Auf diese Weise erreicht man, dass Materialermündungserscheinungen sehr viel schneller wirksam werden als bei einer rein statischen Belastungsm essung.
Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens benutzt einen hydraulischen Arbeitszylinder und ein zwischen diesen und die Druckölquelle geschaltetes Steuergerät und zeichnet sich dadurch aus, dass das Steuergerät ein rotierender oder schwingender Steuerschieberkolben ist, mit welchem in ständiger folge abweonselnd die zum Arbeitszylinder führende Leitung mit der Druckölleitung und der Rücklaufleitung so zu verbinden ist, dass der Kolben im arbeitesylinder ständig eine etwas längere Bewegung in der einen als in der anderen Richtung durchführt.
Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Äusführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Prüfmaschine, Fig. 2 eine an einer Presse arbeitende Prüfvorrichtung.
In dem Gestell 1 der Prüfmaschine der Fig. 1 ist mittels der drei Prüfspitzen 2 das PrüSobJekt 3 eingespannt.
Während zwei Prüfspitzen 2 fest mit dem Gestell 1 verbunden sind, ist eine Prüfspitze 2 mit dem Kolben eines Hydraulik zylinders 4 verbunden. Dieser Hydraulikzylinder 4 wird über eine Leitung 5 aus dem Steuergerät 6 gespeist. Das Steuergerät 6 ist über die Leitung 7 mit der Druckölpumpe und über die RUcklaufleitung 8 mit dem Clvorratsbehälter verbunden. Die Steuervorrichtung 6 ist durch einen rotierenden Steuerschieber gebildet. In dem Gehäuse der Steuer-Vorrichtung 6 rotiert der Kolben 9, dessen zentrische Bohrung mit der Leitung 5 verbunden ist. Kanäle 10, die radial verlaufen, verbinden in abwechselnder Folge die Leitungen 7 und 8 mit der zentrischen Bohrung. Äuf diese Weise wird in ständiger Folge einmal die Druckleitung 7, das andere Elal die Druckleitung 8 mit der Leitung 5 verbunden. Zweckmäßigerweise weisen die Kanäle 10 an der Stelle, wo sie den Umfang des rotierenden Kolbens 9 erreichen, trapezförmige Formen auf. Es kann sich hier auch um normen handeln, die eine andere unregelmäßige Gestaltung haben.
Bei einer axialen Verschiebung des Steuerkolbens 9 lässt sich somit die Zeitspanne, mit der jeder Kanal 10 einmal mit der Uruckleitung 7, das andere Mal mit der RUcklaufleitung 8 verbunden ist, durch axiale Verschiebung des rotierenden Steuerkolbens 9 verändern. Auf diese Weise lässt sich die zeitdauer der Verbindung und somit die Durchflussmenge variieren.
in Fig. 2 ist zwischen dem Stempel der Presse 11 und dem Tisch der Presse 11 ein als Prüfvorrichtung dienender Hydraulikzylinder 12 gesetzt. Dieser ist über die Leitung 5 mit der Steuervorrichtung 6 verbunden. Liest man nun die presse auf diese Hydraulikzylinder 12 arbeiten, so kann man eine Belastnngsprüfung durchführen, bei der durch die vibrierende Beaufschlagung des Arbeitszylinders 12 sich an der presse recht schnell diejenigen Bauteile bemerkbar machen, die zu schwach konstruktiv gestaltet sind und den Belastungen nicht standhalten.

Claims

a a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zum Prüfen von Werkstücken, Maschinen, Materialien, Rohrdtoffen und dergleichen, bei der man die prüfende Einwirkung mit niedrigen Belastungswerten beginnend in zeitlicher 3??olge steigert, dadurch gekennzeichnet, daß iiian in schneller zeitlicher Folge vor jeder Steigerung der Einwirkung erst eine eil- oder Vollentlastung vornimmt und anschließend die Belastung bis über den zuvor erreichten Einwirkungswert steigert, wobei lineare oder rotierende und / oder voranschreitende Bewegung durchgeführt wird.
2. Verwahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man vor und / oder nach jeder Steigerung der Sinwirkung in mehrmaligem Wechsel eine Deil- oder Vollentlastung und eine sofort darauf folgende Belastung auf den eingestellten Belastungswert vornimmt.
3. Vorrichtung zum Prüfen von Werkstücken, Maschinen, Materialien, Rohrstoffen und dergleichen, bei der man die prüfende Einwirkung mit niedrigen Belastungswerten beginnend in zeitlicher Folge steigert, mit einem die Belastung ausführenden hydraulischen Arbeitszylinder und einem zwischen diesen und die Druckölquelle geschalteten Steuergerät, dadurch gekennzeichnet, dal3 das Steuergerät it (6) einen rotierenden oder schwingenden Steuerschieberkolben (9) aufweist, mit welchem in ständiger Folge abwechselnd die zum Arbeitszylinder (4, 12) Führende Leitung (5) mit der Drückölleitung (7) und der Rücklaufleitung (U) so zu verbinden ist, daß in den Arbeitszylinder (4, 12) ständig eine etwas grössere Menge Drucköl heneinfließt, als anschließend aus dem Zylinder herausfließt.