DE3838810A1 - Messglied eines beanspruchungsgebers fuer pruefmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Meßglied eines Beanspruchungs­ gebers für Prüfmaschinen.

Bekannte Geber können die mechanische Beanspruchung auf Verdrehung und die geradlinige Achsenkraft nur getrennt messen. Ein Nachteil des getrennten Messens der ange­ führten physikalischen Größen durch einen Geber des Torsionsmoments und einen Kraftgeber, sofern sie in einer realen Zeit durchgeführt werden, sind verfälschte Meßergebnisse. Denn das Meßsignal, das nur dem Torsions­ moment proportional sein soll, wird durch ein Meßsig­ nal parasitär beeinflußt, das der Achsenkraft proportional ist. Das Meßsignal, das nur der Achsenkraft proportional sein soll, wird durch ein Meßsignal beeinflußt, das dem Torsionsmoment proportional ist. Sofern die Verdrehungsbe­ anspruchung und die Achsenkraft getrennt gemessen werden, ohne Zeitzusammenhänge, ist nicht der wirkliche Verlauf der kombinierten Beanspruchung bekannt.

Die Erfindung beseitigt die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, gleichzeitig die Verdrehungsbeanspruchung und die Beanspruchung durch die geradlinige Achsenkraft ohne gegenseitige Beeinflussung der Meßsignale untereinander zu messen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit folgenden Arbeits­ mitteln:

Der Umfang einer Metallscheibe, die eine Zentralausnehmung und weitere Ausnehmungen zwischen ihrem Umfangsteil und ihrem Mittelteil aufweist, ist durch radiale Meßsäulen mit ihrem Mittelteil verbunden, der zur Verbindung mit dem geprüften Probestück bestimmt ist. Diese Meßsäulen sind an den Stirn- und Seitenflächen mit Tensometern ver­ sehen. Die an den Stirnflächen der Meßsäulen angebrachten Tensometer sind in eine erste Brücke eingeschaltet, de­ ren einer Zweig immer durch die Tensometer gebildet ist, die an den identischen Stirnflächen der gegenüberliegen­ den Meßsäulen angebracht sind. Die an den Seitenflächen der Meßsäulen angebrachten Tensometer sind in eine zweite Brücke eingeschaltet, deren einer Zweig immer durch die Tensometer gebildet ist, die an den entgegengesetzten Seiten der gegenüberliegenden Meßsäulen angebracht sind.

Das erfindungsgemäße Meßglied ermöglicht es, gleichzeitig die Verdrehungsbeanspruchung und die Beanspruchung durch die geradlinige Achsenkraft mit einer vernachlässigba­ ren gegenseitigen Beeinflussung der beiden Meßsignale zu messen. Es kann für die Kombinationen von verschie­ denen Nennwerten der geradlinigen Achsenkräfte nach Be­ darf der Praxis konstruiert werden.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Meßglied,

Fig. 2 eine Brücke für Messen der Achsenkraft,

Fig. 3 eine Brücke für Messen der Verdrehung.

Die Metallscheibe 1 weist als Mittelteil einen Ring mit einer zentralen Öffnung, radiale Meßsäulen und einen Um­ fangsring auf. Am Umfang ist die Scheibe 1 mit Löchern 3 für den Anschluß an den festen Teil der Prüfmaschine ver­ sehen. Durch die Ausschnitte 4 ist die Scheibe 1 derart gestaltet, daß der Mittelteil 2 der Scheibe 1 mit ihrem Umfang durch die Meßsäulen 5 verbunden ist. An den Stirn­ flächen 6 der Meßsäulen 5 sind an beiden Seiten Tensome­ ter T 1 bis T 8 angekittet bzw. angebracht, daß die an den identischen Stirnflächen 6 der gegenüberliegenden Meßsäulen 5 angebrachten Tensometer - z. B. die Tenso­ meter T 1 und T 3 - immer einen Zweig der Brückenschaltung bilden, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. An den Seiten­ flächen 7 der Meßsäulen 5 sind an beiden Seiten die Ten­ someter T 9 bis T 16 so angekittet, daß die an den Gegen­ seiten der gegenüberliegenden Meßsäulen 5 angebrachten Tensometer - z. B. die Tensometer T 9 und T 13 - immer einen Zweig der Brückenschaltung bilden, wie es in Fig. 3 dar­ gestellt ist.

Für die eigentliche Ausführung des Tensometermeßkreises können die Halbleiter und Metalltensometer angewendet werden.

Das geprüfte Probestück wird in die Maschine derart ge­ spannt, daß es mit dem Meßglied ein festes System bil­ det. Auf die bekannte Weise wird die Achsenkraft hervor­ gerufen, die über die geprüfte Probe an das Meßglied übertragen wird und die Deformation der Meßsäulen 5 so hervorruft, daß das Mittelteil 2 in der Richtung der Achse verschoben wird. Zusammen damit kommt es zur De­ formation der Tensometer T 1 bis T 8, die an den Stirn­ flächen 6 der Meßsäulen 5 angebracht sind. Ähnlich wird durch Drehen des geprüften Probestücks das Mittelteil 2 des Meßgliedes verdreht und dreht sich mit Rücksicht auf den Umfang der Scheibe 1, wodurch es zur Biegung der Meßsäulen 5 und dadurch zur Deformation der Tenso­ meter T 9 bis T 16 kommt, die an den Seitenflächen 7 der Meßsäulen angebracht sind. Die Deformation der Meßsäulen 5 entspricht der Größe der gemessenen Kraft und ihrer Richtung bzw. ihrem Sinn.

Die Deformation der Tensometer T 1 bis T 16 ruft die Ände­ rungen in allen Brückenzweigen und dadurch deren Unsymme­ trie hervor und die entstandenen Spannungen an den bei­ den Brücken sind dann ein Signal für die eigentliche Auswertung der Verdrehungsbeanspruchungen und gleichzeitig die geradlinige Achsenkraft.

Das erfindungsgemäße Meßglied wird vor allem an den Gebern zur Messung einer kombinierten Beanspruchung an­ gewendet, wo es ein Zubehör der elektrohydraulischen Be­ lastungsmaschinen bei den Beanspruchungsprüfungen von verschiedenen Bestandteilen, insbesondere Motoren und anderen Drehmechanismen, bildet.

Die Löcher 3 sind am Übergang der Meßsäulen in den äußeren Ring, und zwar im äußeren Ring selbst, angeordnet. Daher können unter besonderen Umständen die äußeren Ring­ teile zwischen den Meßsäulen auch entfallen.

Claims (1)

1. Meßglied eines Beanspruchungsgebers für Prüfmaschinen, dadurch gekennzeichnet,
   daß der Umfang einer Metallscheibe (1), die geometrisch aus zwei konzentrischen Ringen und zwischen diesen an­ geordneten radialen Stegen, die Meßsäulen bilden, ein­ stückig gebildet ist mittels Radialmeßsäulen (5) mit ihrem Mittelteil (2), das für Verbindung mit dem ge­ prüften Probestück vorgesehen ist, verbunden ist,
   daß diese Meßsäulen (5) an den Stirnflächen (6) und an den Seitenflächen (7) mit Tensometern (T 1 bis T 16) ver­ sehen sind,
   daß an den Stirnflächen (6) der Meßsäulen (5) angebrach­ te Tensometer (T 1 bis T 8) in eine erste Brücke einge­ schaltet sind, deren einer Zweig immer durch die an identischen Stirnflächen (6) der gegenüberliegenden Meßsäulen (5) angebrachten Tensometer gebildet ist, und
   daß an den Seitenflächen (7) der Meßsäulen (5) angebrachte Tensometer (T 9 bis T 16) in eine zweite Brücke eingeschaltet sind, deren einer Zweig immer durch die an den entgegengesetzten Seiten (7) der gegenüber­ liegenden Meßsäulen (5) angebrachten Tensometer gebildet ist.