DE388435C

DE388435C - Endurance bending or pressure testing machine for periodic loads

Info

Publication number: DE388435C
Application number: DED42101D
Authority: DE
Original assignee: DUESSELDORFER MASCHB AG VORM J
Current assignee: DUESSELDORFER MASCHB AG VORM J
Priority date: 1922-07-18
Filing date: 1922-07-18
Publication date: 1924-01-14

Description

Däuerbiege- oder Druckprüfrnaschine für periodische Belastungen. Der Erfindungsgegenstand löst die Aufgabe, durch eine in der Handhabung einfache Maschine Prüfkörper (z. B. Balken und Säulen) einer Belastungsweise zu unterwerfen, wie sie in folgendem gekennzeichnet ist.Endurance bending or compression testing machine for periodic loads. Of the The object of the invention solves the problem by means of a machine that is easy to use To subject test specimens (e.g. beams and columns) to a type of load as they do is marked in the following.

In erster Linie sollen die Druck- oder Biegekräfte von Null bis zu einem von der Größe der Maschine abhängigen Maximum von Hand aus beliebig eingestellt und während des Ganges der Maschine verändert werden können. Durch Einschaltung eines Reibungs- oder sonstigen Übersetzungsvorgeleges zwischen Antriebsmotor und Prüf-27 soll die Zahl der minutlichen Kraftäußerungen von Null bis zu einem Maximum allmählich und beliebig abgestuft werden können. Die Hubhöhe, welche der Durch-Fiegung des Balkens annähernd gleichbedeutend ist, soll ebenfalls von Null bis zu einem bestimmten Maximum in Ruhe oder während des Ganges der Maschine verändert werden können durch Anwendung einer verstellbaren Kurbel und durch eine Federungsvorrichtung, die es gestattet, größere Hübe zu reduzieren. Es ist nämlich ausgeschlossen, selbst bei Verwendung von exakt arbeitenden Kniehebeln, mittels einer verstellbaren Kurbel allein Durchbiegangen von o,r bis o,5 mm am Probekörper zu erreichen, da die Prüfmaschine in den Kraft und Bewegung äußernden Teilen nie so exakt gebaut sein kann, daß ohne weitere Hilfsmittel derartig kleine Hübe erzeugt werden können. Schon die elastischen Deformationen und das Spiel in ('en verschiedenen Gelenken und Teilen der l'rüfinaschine machen ein Organ erforderlich, das es gestattet, größere 'Maschinenhübe zu verwenden, die nachher durch Zusammendrückung eines federnden Organs zum Teil a:ifgehoben werden. Hierbei ist es nötig, daß dieses federnde Organ in möglichst groliem Bereich während der Ruhe und während des Ganges der Maschine allmählich variierbare Federungen äußern kann.First and foremost, the compressive or bending forces should range from zero to a maximum depending on the size of the machine can be set by hand as required and can be changed while the machine is in motion. By switching on a friction or other transmission ratio between the drive motor and Test-27 should measure the number of minute expressions of force from zero to a maximum can be graded gradually and at will. The lifting height, which is the deflection of the bar is approximately equivalent, should also range from zero to one certain maximum can be changed at rest or while the machine is in motion can by using an adjustable crank and a suspension device, which allows larger strokes to be reduced. Because it's out of the way, yourself when using precisely working toggle levers, by means of an adjustable crank bending of o, r to o, 5 mm on the test specimen alone can be achieved as the testing machine in the parts expressing force and movement can never be so precisely built that without other aids such small ones Strokes can be generated. The elastic deformations and the play in various joints and parts of the machine require an organ that allows larger ones 'To use machine strokes afterwards by compressing a resilient Organs to be raised in part. Here it is necessary that this resilient organ in the largest possible area while the machine is at rest and while the machine is in motion can express gradually variable suspensions.

Der .Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht demnach darin, @laß er es gestattet, zum Zweck der Dauerbiege- oder Druckprüfung von Bauteilen, während der Ruhe und während des Ganges der Maschine veränderliche Belastungskraft, Hubzahl, Hubhöhe und Durchfederungen in beliebigem Wechsel einzustellen.The advantage of the subject matter of the invention is therefore to @ let it allows, for the purpose of fatigue bending or pressure testing of components, during when the machine is at rest and while the machine is moving, variable load force, number of strokes, Adjust the lifting height and deflection in any alternation.

Der Erfindungsgegenstand ist beispielsweise in einer Ausführungsform als Biegemaschine auf der Zeichnung dargestellt. Die Abb. i bis q. zeigen die ganze Prüfmaschine, die Abb.5 bis 6 die Federungsvorrichtung und die Abb. 7 bis io die verstellbare Kurbel. Die :Maschine baut sich aus folgenden Teilen auf: Die Grundplatte i trägt vier Säulen 2, auf denen das Otierliaupt 3 finit Meßdose d. 11111 llanoineter 5 befestigt ist. Gegen den Kol-I:en 6 der Meßdose stemmt sich der Kugelzapfen 7 der Federungsvorrichtung, die anderseits auf dein oberen Biegetisch 8 ruht. Letzterer ist durch Gegengewichte 9 aufgehängt und übt, da er nicht ganz ausbalanciert ist, einen Vorspannungs.lruck auf die Meßdose aus. Zwischen oberem (8) und unterem Biegetisch io liegt auf Auflagern der Probebalken i i. Der untere Biegetisch trägt im Gewinde eine Schraubenspindel 12, die durch das Schileckenrad 13 e(lrellt werden kann. Die Spindel besitzt z--i diesem "Zweck eine tit und das Schneckenrad einen eingreifenden Keil. Das Schneckenrad wird mittels Schnecke und Handrad i.[ betätigt. Hierdurch kann die Höhe des Biegetisches io beliebig verändert werden und außerdem eine Kraft auf den Probebalken ausgeübt werden. Die Kugelschale der Schraubenspindel 12 stützt sich auf den oberen Kniehebel 15. Der untere Kniehebel 16 sitzt in der Pfanne 17. Die beiden mittleren Zvlinderstücke der Kniehebel werden durch die Pfanne 18 der Schubstange i9 gefaßt. Letztere ist am Lenker 20 und an der Kurbelstange 21 angelenkt. Die Kurbelstange greift am Kurbelzapfen 22 der verstellbaren Kurbel an. Die Kurbel wird !urch (las Schneckenrad 23, das von der Schnecke 24 angetrieben wird, in Drehung versetzt. Die Schneckenwelle trägt. ein werschiebbares Reibrad 2;, das von der Friktionsscheibe 26 bevegt wird. Die Geschwindigkeit des Rades ändert sich :nit der Lage des Prüfungspunktes beider Körper auf der Scheibe. Die Friktionsscheibe . wird vom :Motor 27 angetrieben; auf dessen Welle 28 sitzt eine Schwungmasse 29, die den Motor von den periodischen Schwankungen des Antriebsinomentes befreien soll.The subject matter of the invention is for example in one embodiment shown as a bending machine on the drawing. Figs. I to q. show the whole Testing machine, Fig.5 to 6 the suspension device and Fig. 7 to io the adjustable crank. The: Machine is made up of the following parts: The base plate i carries four columns 2 on which the Otierliaupt 3 finite load cell d. 11111 llanoineter 5 is attached. The ball pin 7 presses against the column 6 of the load cell the suspension device, which on the other hand rests on your upper bending table 8. The latter is suspended by counterweights 9 and exercises because he is not completely balanced, a preload pressure on the load cell. Between the upper (8) and lower bending table io lies on supports of the test beams i i. The lower bending table is threaded a screw spindle 12, which can be lrellt by the helical gear 13 e (. The For this purpose, the spindle has a tit and the worm wheel an engaging one Wedge. The worm wheel is operated by means of the worm and hand wheel i. Through this the height of the bending table can be changed as desired and also a force be exercised on the test beam. The ball socket of the screw spindle 12 is supported on the upper knee lever 15. The lower knee lever 16 sits in the socket 17. The two middle Zvlinderstücke of the toggle levers are through the socket 18 of the Push rod i9 taken. The latter is articulated on the handlebar 20 and on the connecting rod 21. The connecting rod engages the crank pin 22 of the adjustable crank. The crank is! urch (read worm wheel 23, which is driven by worm 24, in rotation offset. The worm shaft carries. a sliding friction wheel 2; that of the friction disc 26 is moved. The speed of the wheel changes: depending on the location of the test point both bodies on the disc. The friction disc. is driven by: motor 27; on the shaft 28 sits a flywheel 29 that drives the motor from the periodic Should free fluctuations in the drive torque.

Verschiedene Teile des Erfindungsgegenstandes bedürfen noch eingehender Beschrei-I hing.Various parts of the subject matter of the invention require more detailed information Desc-I hung.

Das Kniehebelpaar ist derart ausgebildet, (laß die Gelenke zvlindrische Gestalt besitzen. Nur (las obere Gelenk des oberen Kniehebels i 5 ist als Kugel ausgebildet, damit gleichzeitig die horizontale Schwingung des Kniehebels und die Drehung der vertikalen S S chraubenspindel 12, der die Kugel als Lagerzapfen dient, erfolgen kann.The pair of toggle levers is designed in such a way (let the joints be zvlindrische Own shape. Only (las upper joint of the upper knee lever i 5 is as a ball designed so that the horizontal oscillation of the toggle lever and the Rotation of the vertical screw spindle 12, which the ball serves as a bearing pin, can be done.

Die Vorrichtung zur Erzielung einer beliebig abstufbaren Federungsarbeit besteht aus einer Wutplatte 30, welche mit den Schrauben 31 auf dem oberen Biegetisch 8 befestigt ist. Die Nuten 32 verlaufen von der :litte der Platte zum Umfang hin in Form der neutralen Schaufel. In diese Nuten greifen die Zapfen 33 der Auflagerstücke 3._j, ('Ue außerdem in den radialen Schlitzen 35 der Stellplatte 36 beweglich senil. Die Stellplatte läßt sich an dem handradartig ausgebildeten Kranz anfassen und um den Winkel der ausgesparten Bogenschlitze 37 verdrehen; hierdurch werden die Auflagerstücke in tangentialer Richtung mitgenommen und führen, da die Zapfen 33 in den Nuten -ler Platte 3o gleiten müssen, gleichzeitig eine radiale Bewegung aus. Durch Drehung der Steilplatte wird demnach erreicht. daß die Auflagerköpfe 38, auf Sie sich die kreisrunden Plattenfedern 39 stützen, sich einmal dein ;Mittelpunkt der Plattenfedern nähern und das andere 11a1 so weit an (leii Umfang rücken, bis sie sich unterhalb des Wulstes .1o der Druckplatte 41 befinden und somit eine Federung ausschalten. Die Druckplatte trägt einen verstellbaren und arretierharen Kugelzapfen ;, der den Druck auf den @leßdoseiikolhen 6 überträgt. Durch Verdrehung der Muttern .12 kann die Druckplatte von der Nutplatte entfernt werden, so (Iaß die Anzahl der einzulegenden Blattfedern verändert werden kann. Zum Zweck des Einschiehens oder des Herausnehinens der Plattenfedern «erden zwei von den Muttern .f2 in die Stellung n (ebb. 6) gebracht. Sind neue Plattenfedern eingelegt, so werden die Muttern eiltgegengesetzt gedreht, wodurch sich die Druckplatte der Nutplatte wieder nähert und ihr Wulst sich auf die Federn legt. Um die Federn zu zentrieren und vor dem Herausgleiten zu sichern, werden die abgeflachten Muttern in Stellung b gebracht. Zwischen Druckplatte und Mutter muß genügend Spielraum 43 bleiben, damit die Federn frei schwingen können. Die durch Einlegen oder Herausnehmen von Federn veränderte Bau- . höhe der Federungsvorrichtung kann durch Tiefer- oder Höherschrauben des Kugelzapfens 7 stets auf das normale Maß gebracht werden, so daß die Meßdose unbeeinflußt bleibt. Verwendet man zur Federung eine Plattenfeder und rückt die Auflagerköpfe in die Mitte, so erzielt man die weichste Federung; ,rückt man die Auflagerköpfe allmählich an den Umfang, so nimmt die Steifigkeit der Federung zu; liegen die Auflagerköpfe genau unterhalb des Wulstes der Druckplatte, so hört die Federung gänzlich auf. Werden mehrere Plattenfedern eingefügt, so erhöht sich die abstufbare Federungsarbeit. Durch Wahl der Stärke und der Anzahl der Federn läßt sich jede Federungsarbeit von nahezu Null bis zu einem beliebigen Maximum erreichen und durch Einstellen der Stellscheibe während des Ganges der Maschine ändern.The device for achieving an arbitrarily graduated suspension work consists of an anger plate 30 which is fastened to the upper bending table 8 with the screws 31. The grooves 32 run from the middle of the plate to the periphery in the form of the neutral blade. In these grooves, the pins 33 also engage the bearing members 3._j ( 'Ue in the radial slots 35 of the adjusting plate 36 movable senile The adjusting plate can be touched and turn by the angle of the recessed arcuate slots 37 at the handradartig formed ring;. Are hereby the support pieces are entrained in the tangential direction and, since the pins 33 have to slide in the grooves -ler plate 3o, simultaneously perform a radial movement. By rotating the steep plate, it is accordingly achieved that the support heads 38, on which the circular plate springs 39 are supported , once approach the center of the plate springs and move the other 11a1 so far (leii the circumference until they are below the bulge .1o of the pressure plate 41 and thus switch off a suspension. The pressure plate carries an adjustable and lockable ball pin;, the transfers the pressure to the @ leßdoseiikolhen 6. By turning the nuts .12 the pressure plate can be removed from the N utplate must be removed so that the number of leaf springs to be inserted can be changed. For the purpose of pulling in or removing the plate springs, two of the nuts .f2 are brought into position n (ibid. 6). If new plate springs are inserted, the nuts are quickly turned in the opposite direction, whereby the pressure plate approaches the groove plate again and its bulge lies on the springs. In order to center the springs and to prevent them from sliding out, the flattened nuts are brought into position b. Sufficient clearance 43 must remain between the pressure plate and the nut so that the springs can swing freely. The construction changed by inserting or removing springs. height of the suspension device can always be brought to the normal level by lowering or higher screwing the ball stud 7, so that the load cell remains unaffected. If you use a plate spring for the suspension and move the support heads to the center, you will achieve the softest suspension; If the bearing heads are gradually moved towards the circumference, the stiffness of the suspension increases; if the bearing heads are exactly below the bulge of the pressure plate, the suspension stops completely. If several diaphragm springs are inserted, the gradable spring work increases. By choosing the strength and the number of springs, any suspension work from almost zero to any maximum can be achieved and changed by adjusting the adjusting disk while the machine is in motion.

Als Organ zur Vermittlung veränderlicher Hübe dient die verstellbare Kurbel. Auf dem Kurbelarm 44 sitzt radial verschiebbar der Kurbelzapfengleitstein 45. Die mit Zahnrädern 46 versehenen Schraubenspindeln 47 sind im Kurbelarm gelagert und greifen mit ihrem Gewinde in den Kurbelzapfengleitstein ein. Die Schraubenspindeln werden durch das auf der Welle 49 sitzende Zahnrad 48 mittels Kegelrades 50 gedreht. Mit letzterem kann eines der beiden Kegelräder 51 und 52, die beide fest mit der Welle 53 und dem Steuerrad 54 verbunden sind, in Eingriff gebracht werden. Die Kurbelwelle 55 wird mittels Schneckenrad 23 in Drehung gebracht, mit ihr dreht sich der ganze Kurbelmechanismus samt Sem Steuerrad. Soll während des Ganges der Kurbelarm verändert werden, so wird das Steuerrad erfaßt, in Richtung c herausgezogen und festgehalten. Hierdurch kommt das Kegelrad 51 mit dem Kegelrad 5o in Eingriff. Letzteres versetzt die Schraubenspindeln 49, 47 in Drehung, diese verstellen Sie Kurbel im Sinne c. Wird das Steuerrad in Richtung d achsial verschoben und festgehalten, so bewegt sich der Kurbelzapfen in entgegengesetztem Sinne d. Bei der Achsialverschiebung der Welle in Richtung c schnappt die Arretferfeder 56 in die Rille 57 der Steuerwelle, bei Verschiebung in Richtung d in die Rille 58. In der Mittelstellung schnappt die Arretierfeder in die Rille 59 ein; in dieser Lage der Steuerwelle stehen die beiden Kegelräder 51, 52 außer Eingriff, so daß ein ungewolltes Festhalten des Steuerrades keine Verschiebung der Kurbel zur Folge hat.The adjustable crank serves as an organ for conveying variable strokes. The crank pin sliding block 45 is seated on the crank arm 44 so as to be radially displaceable. The screw spindles 47 provided with gears 46 are mounted in the crank arm and their thread engages the crank pin sliding block. The screw spindles are rotated by means of the gearwheel 48 seated on the shaft 49 by means of a bevel gear 50. With the latter, one of the two bevel gears 51 and 52, which are both firmly connected to the shaft 53 and the steering wheel 54, can be brought into engagement. The crankshaft 55 is made to rotate by means of worm wheel 23, with it the entire crank mechanism including the steering wheel rotates. If the crank arm is to be changed during the course, the steering wheel is detected, pulled out in direction c and held. As a result, the bevel gear 51 comes into engagement with the bevel gear 5o. The latter sets the screw spindles 49, 47 in rotation, these adjust the crank in the sense of c. If the steering wheel is moved axially in the direction d and held, the crank pin moves in the opposite direction d. When the shaft is axially shifted in direction c, the locking spring 56 snaps into groove 57 of the control shaft, when shifted in direction d it snaps into groove 58. In the middle position, the locking spring snaps into groove 59; In this position of the control shaft, the two bevel gears 51, 52 are out of engagement, so that an unintentional holding of the control wheel does not result in any displacement of the crank.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Endurance bending or compression testing machine for periodic Loads with a friction transmission to regulate the number of strokes, marked by a common arrangement of an adjustment device for the test bench to regulate the load force, an adjustment device for a crank for regulating the lift height and a switch-on device for regulating the suspension, so that these three regulations contribute to an extent from zero to their maximum value machine that is at rest or in operation can be carried out by hand.

2. Testing machine according to claim i, characterized by a lifting spindle screwed into the test table (12) and a worm wheel (13) wedged on it, by virtue of which the altitude of the lower test table (io) and thus the load acting on the test specimen (ii) can be adjusted as required by hand.

3. Testing machine according to claim i, characterized by a control wheel (54), which by means of a bevel gear (50, 51, 52) and a Gear drive (46, 48) on the crank arm (44) an adjustment of the crank (22) made possible by hand and a change in the vibration achieved by means of a toggle system (15, 16, 18, i9) on the lifting spindle mounted in a ball joint (12) is transferable.

4. Endurance testing machine according to claim i, characterized by a spring device connected between the upper test table (8) and the measuring apparatus (4) with an alternating number between a setting plate (36) and one in its altitude by means of a stop nut (42) adjustable pressure plate (4o) bearing flat springs, whose rigidity by a rotation of the adjusting plate (36) which can be brought about by hand, which the support pieces (34) guided in grooves (32) simultaneously radially and tangentially shifts, is adjustable, so that an extensive gradation in the suspension work is made possible.