DE380528C

DE380528C - Device for the static determination of staff trains

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Publication number: DE380528C
Application number: DEG57505D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-09-26
Filing date: 1922-09-26
Publication date: 1923-09-08

Description

Die statische Bestimmung von Trägern und Balken sowie von Stabzügen unregelmäßiger Form verursacht meistens umständliche Berechnungen, weshalb man bereits versucht hat, die Bestimmungsgrößen mehr öder weniger auf rein mechanischem Wege unter Benutzung von geeigneten Geräten durchzuführen, indem man elastische Körper, welche gewissermaßen Modelle der zu berechnenden Träger oder Balken darstellen, unter Kräftewirkung, entsprechend den für die zu berechnenden Balken in Betracht kommenden Kräften, setzte.The static determination of girders and beams, as well as irregular trains of members Shape usually causes cumbersome calculations, which is why one has already tried the determinants more or less in a purely mechanical way using of suitable equipment to perform by making elastic bodies, which in a sense Represent models of the girders or beams to be calculated, under the action of forces, accordingly the forces in question for the beam to be calculated.

Vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung eines Geräts der genannten Art, welches sich von den bekannten Geräten durch größere Handlichkeit in seiner Benutzung und durch erweiterte Anwendbarkeit auszeichnet und auch eine größere Genauigkeit ergibt.The present invention aims to provide a device of the type mentioned, which from the known devices by greater handiness in its use and by extended applicability and also results in greater accuracy.

Die Erfindungszwecke werden dadurch erreicht, daß die Organe, durch welche Kräfte auf die Modelle der als elastisch vorausgesetzten Stabzüge ausgeübt werden, nach Art der bekannten Kurvenlineale mit einstellbarem elastischen Bande verschiebbar in Schlitten gelagert werden, die ihrerseits auf einem wesentlich parallel zu dem zu bestimmenden Stabzug bzw. dessen Modell verlaufenden Träger sitzen. Diese Anordnung ermöglicht demnach, durch Einstellung der Schlitten auf dem genannten Träger in einer der' Anordnung der Stabzugstützen entsprechenden Lage und durch Ausübung von Schub- oder Zug-The purposes of the invention are achieved in that the organs, by which forces are exerted on the models of the elastic bars assumed, according to the type of known curve rulers with adjustable elastic band slidable in slide be stored, in turn on a substantially parallel to the one to be determined Rod train or its model running beam sit. This arrangement enables accordingly, by setting the carriages on said carrier in one of the 'arrangements position corresponding to the tension rods and by exerting shear or pulling

kräften auf die an den Schlitten sitzenden, an das Stabzugmodell angreifenden Organe das letztere in einer den bei dem wirklichen Stabzug auftretenden Verhältnissen entsprechenden Weise unter Zug oder Druck zu setzen, so daß das Stabzugmodell eine Formveränderung erfährt, welche eine mechanische Nachbildung der unter gleichen Verhältnissen bei dem wirklichen Stabzug auftretenden Formveränderung ist.forces on the organs seated on the slide and attacking the pull-rod model the latter in a proportion corresponding to the conditions occurring in the actual pulling of the rods Way to put under tension or compression, so that the pull-rod model changes its shape learns what a mechanical replica of the real one under the same conditions Shape change occurring is.

Durch entsprechende Wahl der Verhältnisse kann man statische Bestimmungselemente (Einflußlinien) des Stabzuges finden, welche die Grundlage für die statische Bestimmung des Stabzuges in jeder gewünschten Richtung abgeben.Static determinants can be created by choosing the right proportions (Influence lines) of the rod train, which are the basis for the static determination of the rod train in any desired direction.

Die Grundlage der Wirkungsweise des Gerätes zur Ermittlung von Einflußlinien für den statisch zu bestimmenden Stabzug gehört jedoch nicht zum Wesen der vorliegenden Erfindung, sondern ist, wie bereits aus dem eingangs Erwähnten hervorgeht, im wesentlichen als bekannt vorauszusetzen. Neu und das Wesen der Erfindung ausmachend ist nur die Einrichtung selbst, vermittels deren durch Formveränderung eines Stabzugmodells die Grundlagen für die statische Bestimmung des Stabzuges gewonnen werden.The basis of the operation of the device for the determination of influence lines for however, the statically determined pull does not belong to the essence of the present invention, rather, as already evident from what was mentioned at the beginning, it is essentially to be assumed as known. New and that The essence of the invention is only the device itself, through its means Changes in the shape of a rod model lay the foundations for the static determination of the Baton can be won.

Das neue Gerät ist auf der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel wesentlich schematisch veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. ι eine Aufsicht auf das Gerät, wobeiThe new device is essentially schematic on the drawing using an exemplary embodiment illustrates, namely Fig. ι shows a plan view of the device, wherein

der Träger der einstellbaren Schlitten, an dem die Kraftorgane zur Formänderung des Stabzugmodells sitzen, abgebrochen dargestellt ist.the carrier of the adjustable slide, on which the force organs for changing the shape of the pull rod model sitting, is shown canceled.

Abb. 2 ist ein Querschnitt nach derFig. 2 is a cross section according to the

Linie A-B der Abb. 1 undLine AB of Fig. 1 and

Abb. 3 ein Schnitt nach der Linie C-D der Abb. 2.Fig. 3 is a section along the line CD in Fig. 2.

Abb. 4 ist ein Schnitt nach der Linie E-F der Abb. 2.Fig. 4 is a section along the line EF in Fig. 2.

Abb. 5 und 6 veranschaulichen wesentlich schematisch die Verwendung des Gerätes zur Auffindung von Einfluß- bzw. Biegungslinien eines Stabzugmodells.Fig. 5 and 6 illustrate essentially schematically the use of the device for Finding lines of influence or bending of a pull-rod model.

1 bezeichnet eine biegungsfeste Gleitschiene, auf welcher eine Anzahl Schlitten 2 verschiebbar angeordnet sind. In jedem der Schlitten sitzt quer zur Verschiebungsrichtung des ! Schlittens auf der Schiene r ein Schieber 3, welcher an seinem vorderen Ende klauenartig ausgebildet ist, wie bei 4 angedeutet ist. Jede Klaue 4 enthält zwei Einschnitte 5, 6 von verschiedener Breite, welche dazu bestimmt sind, das zu untersuchende Stabzugmodell aufzunehmen, und zwar der schmalere Ausschnitt 5 das Stabzugmodell allein und der breitere Ausschnitt 6 das Stabzugmodell in Nebeneinanderlagerung mit einem Verstärkungsstück. Eis Stabzugmodell ist in Abb. 4 bei 7 und ein Verstärkungsstück bei 8 angedeutet.1 denotes a bend-resistant slide rail on which a number of carriages 2 are displaceable are arranged. In each of the slides sits transversely to the direction of displacement of the! Slide on the rail r a slide 3, which is claw-like at its front end is designed, as indicated at 4. Each claw 4 contains two cuts 5, 6 of different ones Width, which are intended to accommodate the pull-rod model to be examined, namely the narrower section 5 the rod train model alone and the wider section 6 the rod train model in side-by-side storage with a reinforcement piece. Ice pull-rod model is indicated in Fig. 4 at 7 and a reinforcement piece at 8.

Die Schieber 3 sind auf ihrer Oberseite mit einer Verzahnung 9 versehen, welche dazu bestimmt ist, die Einstellung der Schieber 3 in den Schlitten 2 vermittels eines besonderen, ; auf der Zeichnung nicht dargestellten Zahn- : radgetriebes zu bewirken. An jedem der ' Schlitten sind Feststellschrauben 10,11 vor- ! gesehen, von denen die erstere zur Feststelj lung des Schlittens auf der Schiene 1 und die ί letztere zur Feststellung des Schiebers 3 in ! dem Schlitten dient. Ferner ist jeder Schlit-I ten mit zwei Schnurrollen 12, 13 versehen, die j zur Führung einer Schnur bestimmt sind, 1 welche über die Rollen 12,13 der verschiede- : nen Schlitten und über Rollen 14 solcher Schie-I her 3 geführt werden kann, die Klauen 4 trai gen, durch die Kräfte auf das Stabzugmodell 7 bzw. auf seine Vereinigung mit dem Verstärkungsstück 8 ausgeübt werden sollen. 8nThe slide 3 are provided on their top with a toothing 9, which is intended is, the setting of the slide 3 in the carriage 2 by means of a special, ; Gear, not shown on the drawing: to effect gear transmission. At each of the 'Locking screws 10, 11 are in front of the slides! seen, of which the former to the Feststelj position of the slide on rail 1 and the latter for locking the slide 3 in ! serves the carriage. Furthermore, each Schlit-I th is provided with two cord rollers 12, 13, the j are intended to guide a cord, 1 which, via the rollers 12, 13 of the various : NEN slide and over rollers 14 such Schie-I her 3 can be guided, the claws 4 trai gen, by the forces on the rod train model 7 or on its union with the reinforcement piece 8 are to be exercised. 8n

Eine Schnurführung 15 für einen gewissen Anwendungsfall ist in Abb. 6 veranschaulicht. Die hier dargestellte Schnur 15 steht beiderseitig unter dem Zug von Gewichten 16, 17. Mit 18 ist ein Anschlag an den Schiebern 3 bezeichnet, durch den eine gewisse Grundstellung der Schieber zur Schiene 1 festlegbar ist. Bei der Benutzung wird das Gerät auf eine geeignete Unterlage aufgelegt, welche in den Abb. 2 und 3 bei 19 angedeutet ist, und welche im besonderen eine Zeichenfläche, vorzugsweise mit Maßeinteilung bilden kann, so daß man in der Lage ist, die sich bei Benutzung des Geräts ergebenden Stabzugformen unmittelbar aufzuzeichnen. Die Aufzeichnung kann auch durch unmittelbaren Abdruck der entsprechend eingefärbten Unterkante des Stabzugmodells 7 auf die Zeichenfläche erfolgen.A cord guide 15 for a certain application is illustrated in FIG. The cord 15 shown here is under the tension of weights 16, 17 on both sides. With a stop on the slide 3 is designated, through which a certain basic position of the slide relative to the rail 1 can be fixed. During use, the device is placed on a suitable surface, which is in the Fig. 2 and 3 is indicated at 19, and which in particular a drawing surface, preferably with graduation so that one is able to use it record straight bar shapes resulting from the device. The recording can also be made by direct printing the correspondingly colored lower edge of the rod train model 7 on the drawing area take place.

Bei der in Abb. 5 gegebenen schematischen Darstellung der Anwendung des Gerätes ist vorausgesetzt, daß es sich um die Bestimmung von Einflußlinien eines linearen Trägers handelt, der über eine Mehrzahl von Öffnungen kontinuierlich verlegt werden soll. Die Zeichnung veranschaulicht zwei derartige Einflußlinien, und zwar die eine in einer ausgezogenen Linie 7° und die andere in einer gestrichelten Linie y^b. Die Form der Einflußlinien 7" und 7* deckt sich mit der Gestalt no des durchgebogenen elastischen Stabträgermodells 7, welches in die Klauenöffnungen 5 der Schieber 3 eingelegt ist. Die Zeichnung veranschaulicht drei Schieber 3 auf der Gleitschiene ι in ihren Schlitten 2^B, 2^b, 2^C, welche auf der Schiene 1 in den Auflagerpunkten des zu verlegenden Trägers entsprechenden Abständen eingestellt sind. Die Kurve 7° ist die Einflußlinie für den Stützendruck am Ort des Schlittens 2^b und die Kurve 7* die Einflußlinie für den Stützendruck am Ort des Schlittens 2". Die Kurve 7° ist dadurch erhalten,The schematic representation of the application of the device given in Fig. 5 assumes that it is a matter of determining the lines of influence of a linear beam which is to be laid continuously over a plurality of openings. The drawing illustrates two such lines of influence, one in a solid line 7 ° and the other in a dashed line y ^b . The shape of the lines of influence 7 ″ and 7 * coincides with the shape no of the bent elastic rod support model 7, which is inserted into the claw openings 5 of the slide 3. The drawing illustrates three slide 3 on the slide 1 in their carriages 2 ^B , 2 ^b , 2 ^C , which are set on the rail 1 in the support points of the girder to be laid corresponding distances. The curve 7 ° is the line of influence for the support pressure at the location of the carriage 2 ^b and the curve 7 * the line of influence for the support pressure at the location of the Carriage 2 ". The curve 7 ° is obtained by

daß der Schieber 3 des Schlittens 2* gegenüber den Schiebern der beiden Schlitten 2^a und 2^C und den übrigen auf der Zeichnung nicht mehr sichtbaren Schlitten um eine Einheit vorgeschoben worden ist, während die Kurve 7* durch entsprechende Vorschiebung des Schiebers 3 des Schlittens 2^a gegenüber den Schiebern der übrigen Schlitten erhalten wurde.that the slide 3 of the slide 2 * ^{has been advanced by one unit compared to the slides of the two slides 2 a} and 2 ^C and the rest of the slide, which are no longer visible in the drawing, while the curve 7 * has been advanced by a corresponding advance of the slide 3 of the slide 2 ^{a was obtained} compared to the slides of the remaining slides.

Die Verwendung dieser Einflußlinien für die statische Bestimmung des Trägers ge- ; schieht in üblicher Weise.The use of these lines of influence for the static determination of the carrier is; happens in the usual way.

In Abb. 6 ist eine Trägerbiegungslinie dargestellt, welche vermittels des Gerätes erhalten ist. Diese Trägerbiegungslinie ist mit 7" bezeichnet und stellt wiederum die Form > des in die Klauen der Schieber eingesetzten Stabzugmodells dar. Zur Bestimmung der Biegungslinie 7^C ist der Träger bzw. das Trägermodell an den in Frage kommenden Punkten nicht, wie gemäß Abb. 5, als unter Druck- ' wirkung gesetzt zu denken, sondern im Gegen- ; teil als unter Zugwirkung. Die Abbildung ! zeigt fünf in Wirksamkeit befindliche Schiit- I tenschieber 3°, 3*, 3^C, 3«*, 3«, von welchen die ; Schlittenschieber 3⁰, y und 3^e im Abstande j der Auflager eingestellt sind. Die Schlittenschieber 3* und 2,^d bezeichnen den Ort wirksamer Einzellasten. Die Einzellasten sind nach der Darstellung der Zeichnung als gleich groß angenommen und werden auf das Stab- , zugmodell durch die vermittels der Gewichte , 16, 17 auf das Seil 15 ausgeübten Züge veranschaulicht. Unter dem Einfluß dieser Last- j züge ergibt sich eine Formveränderung des ι Stabzugmodells, welche durch die Biegungslinie y^c dargestellt ist und welche für jeden Punkt zwischen den Auflagern einen unmit- i telbaren Rückschluß auf das in ihm herr- 1 sehende Biegungsmomertt durch die an der · betreffenden Stelle vorhandene Krümmung . der Biegungskurve gestattet.In Fig. 6 a beam bending line is shown, which is obtained by means of the device. These carriers bend line is denoted by 7 "and in turn, the form is> of the inserted into the jaws of the slider Stabzugmodells. For determination of the bending line 7 ^C is not the carrier or the vehicle model on the candidate points, as in Fig. 5, to think 'set effectively than under pressure, but in contrast, in part as a pulling action under The figure shows five in effectiveness Schiit- located I tenschieber 3 °, 3 *, 3 ^C, 3 "* 3", of which.! the slide pusher 3 ⁰ , y and 3 ^{e are set} at a distance j of the supports. The slide pusher 3 * and 2, ^d designate the location of effective concentrated loads. , train model is illustrated by the trains exerted on the rope 15 by means of the weights 16, 17. Under the influence of these trucks, there is a change in shape of the rod train model, which is represented by the bending line y ^c and the like nd which for each point between the supports a direct conclusion about the bending moment present in it through the curvature present at the point in question. the bending curve allowed.

Nach der Darstellung der Zeichnung in Abb. 6 ist in diesem Falle der Träger 7 an den Auflagerstellen 3^C und 3^e durch Verstär- ' kungsstücke 8 verstärkt angenommen.According to the illustration of the drawing in Fig. 6, the carrier 7 is assumed to be reinforced by reinforcement pieces 8 ^{at the support points 3 C} and 3 ^e.

Wenn verschiedene Einzeldrücke für die * statische Bestimmung des Trägers in Betracht gezogen werden sollen, dann ist die Belastung , des Stabzugmodells 7 an den betreffenden Stellen entsprechend zu wählen. Man kann ' z. B. eine Mehrzahl von Seilführungen 15 mit ^: getrennten Gewichtsbelastungen vorsehen und je nach der in einem bestimmten Punkt wirksamen Last verschiedene Kräfte an die. be- , treffenden Schlittenschieber 3 angreifen lassen. Man könnte natürlich auch unmittelbar Gewichte auf die Schieber 3 wirken lassen. , Im vorstehenden ist vorausgesetzt, daß es ' sich um die statische Bestimmung eines im wesentlichen geradlinigen Trägers handelt, auf den senkrecht zu ihm gerichtete Kräfte wirken.If different individual pressures are to be taken into account for the static determination of the girder, then the loading of the rod tension model 7 at the relevant points must be selected accordingly. You can 'z. B. a plurality of rope guides 15 with ^: provide separate weight loads and depending on the effective load in a particular point different forces to the. loading, striking sled slide 3 attack can. One could of course also have weights act directly on the slide 3. In the foregoing it is presupposed that it is a question of the static determination of an essentially rectilinear beam on which forces directed perpendicular to it act.

Das Gerät kann auch für die statische Bestimmung von Trägern eingerichtet werden, auf welche schräg zu ihnen gerichtete Kräfte wirken. Es müßten dann die auf der Schiene 1 verschiebbaren Schlitten 2 mit drehbaren Oberteilen versehen sein, in denen die Schieber 3 verschiebbar sind.The device can also be set up for the static determination of girders, on which forces directed obliquely to them act. The 1 displaceable carriage 2 can be provided with rotatable upper parts in which the slide 3 are movable.

Die dargestellte Ausfuhrungsform des Gerätes ist zur statischen Bestimmung von wesentlich geradlinigen Trägern gedacht. Wenn es sich um die statische Bestimmung gebrochener Stabzüge handelt, dann würde die Gleitschiene ι mit entsprechend im Winkel zueinander stehenden Abschnitten zu versehen sein, was sich im besonderen durch Zusammensetzung der Schiene aus gelenkig miteinander verbundenen Teilen erreichen ließe.The illustrated embodiment of the device is intended for the static determination of substantially straight beams. When it comes to static determination broken Is rod trains, then the slide would ι with correspondingly at an angle to each other standing sections to be provided, which is in particular through composition the rail made of articulated interconnected parts can be achieved.

Claims

Patent Claims:

1. Device for the static determination of rod pulls by mechanical means Change of shape of elastic rod models, characterized in that on a rigid linear support a A plurality of slide bodies with holders that can be displaced transversely to the slide path for an elastic rod train model in one provided in a known manner in the case of curved rulers with adjustable elastic band is, all of which are elastic as compared to the rigid support and to the one they cover Ability to move rod train model freely in its longitudinal direction and through their points of application on the rod train model embody the entirety of its bases and attack forces.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the holder for the rod train model have claws at their free ends for the backlash-free acquisition of bar models of various thicknesses.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the displaceable Holders are provided for the sledges carrying the pull rod models and cord guides are provided on the holders themselves, which, with the appropriate line running over the guides, exercise a weight pull acting on the strings on any displaceable holder enable.

1 sheet of drawings.