DE396414C - Vorrichtung zur Untersuchung der Spannungsverteilung in beanspruchten Bauteilen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Untersuchung der Spannungsverteilung in beanspruchten Bauteilen. Es ist eine bekannte Erscheinung, daß gewisse Stoffe, die für gewöhnlich nicht doppelbrechend sind diese Eigenschaft annehmen, wenn in ihnen innere Spannungen entstehen. Es ist im besonderen bekannt, daß Glas diese Eigenschaft besitzt. Man hat diesen Umstand auch dazu benutzt, die statische Verteilung von Beanspruchungen in Konstruktionsteilen zu untersuchen, indem man diese Teile .aus Glas modellierte, und diese Modelle während der Belastungsprobe zwischen gekreuzten Nikols oder ähnlichen Vorrichtungen betrachtete.
• Die nachstehende Vorrichtung hat nun den Zweck, die dynamischen Änderungen der Spannungen bei Änderungen der Belastung zu untersuchen. Abb. z zeigt schernatisch ein durch die Vorrichtung gewonnenes Einzelbild; Abb. z zeigt die Vorrichtung selber. Diese besteht aus einem kinematographischen Aufnahmeapparata, der zweckmäßig durch einen kleinen Elektromotor b angetrieben wird. Vor dem Objektiv der Kamera c befindet sich ein Analysator d, beispielsweise ein Nikolsches Prisma. Die Zerreißprobe i ist nn eine kleine Zerreißmaschine eingespannt, welche aus der oberen Klemmvorrichtung k besteht, die durch die Schraube l mit einem festen, oberen Querhaupt na derart verbunden ist, daß ihre Höhe leicht eingestellt werden kann. Die untere Einspannvorrichtung x ist durch eine Feder o, die gleichzeitig

  zur Messung der Beanspruchung dient, mit dem

  verschiebbaren Querhaupt p verbunden, das

  durch eine Spindel q nach unten gezogen wird.

  Diese Spindel q erhält ihren Antrieb über ein

  Paar Kegelräder r und ein Paar Schnurrollen s

  von dem kleinen Elektromotor t.

  Zur Erzeug fing des benötigten polarisierten

  Lichtes ist im vorliegenden Fall ein Satz par-

  alleler Glasplatten e als Polarisator, ein Kon-

  densator g und eine Lampe h vorgesehen.

  DasWesentliche derVorrichtung besteht dar-

  in, daß die Änderungen der inneren Spannun-

  gen während des ganzen Versuches oder der

  Prüfungszeit in ihren einzelnen Phasen durch

  die kinematographische Aufnahniekaniera a

  festgehalten werden, so daß ihr Bewegungs-

  verlauf mittels eines kinematographischen

  Wiedergabeapparates in einem beliebigen Zeit-

  maßstai wiedergegeben werden kann. Außer-

  dem können die einzelnen Phasen auch bei

  schnellem Ablauf des Versuches einzeln belie-

  bige Zeit betrachtet werden.

  Die bisher benutzten Glasmodelle heben in

  den Fällen unrichtige Ergebnisse, wo die

  Festigkeitseigenschaften (Dehnung usw.) <des

  tatsächlich verwendeten Stoffes wesentlich von

  denen des Glases abweichen. Dieses gilt na-

  mentlich für die Verwendung von zähen Bau-

  stoffen, wie Flußeisen usw. Man erhält dann

  besser mit der Wirklichkeit übereinstimmende

  Ergebnisse, wenn an Stelle des Glases Zelluloid

  oder Gelatine als Modellstoff verwendet wird.

  Einige zusätzliche Einrichtungen der Anord-

  nung dienen zur Erleichterung der Auswertung

  der Versticlisergebnisse. Diese bestehen in ei-

  nem Pfeil z, der die Richtung des polarisierten

  Lichtes angibt. Abb. 3 zeigt ein Bildfeld, finit

  Abbildung dieser weiteren Einrichtungen. Der

  yererwähnte Pfeil ist erforderlich, weil sich nur

  die Spannungen durch eine Aufhellung des

  Bildfeldes kenntlich machen, die in einem be-

  stiinniten Winkel zur Polarisationsebene ste-

  hen. Der Pfeil z ist an einer solchen Stelle in

  den Gang der Lichtstrahlen während der Auf-

  nahme anzubringen, claß er scharf auf dein

  Filin abgebildet wird, beispielsweise neben der

  Probe i, oder unmittelbar vor dein Negativfilm.

  Die beiden Stangen rc und v mit den Zeigern _x

  und y dienen zur photographischen Registrie-

  rung der jeweiligen Prüfspannung . DieStangev

  ist zu diesem Zweck an der unteren Einspann-

  vorrichtung n, und die Stange is an dem ver-

  schiebbaren Oberhauptp (Abb.2) befestigt.

  Der Abstand zwischen den beiden Zeigerspit-

  zen x und y entspricht dann der Dehnung der

  Feder o, so daß er als Maß der jeweiligen Ge-

  samtbeanspruchung dienen kann. Zur Erleich-

  terung der Ablesung dieser Beanspruchung ist

  die Stange v noch mit weiteren Spitzen re ver-

  sehen, die einen entsprechenden Maßstab bil-

  den.

  Die Vorrichtung kann auch dazu benutzt

  werden, um die in den verschiedenen Richtun-

  gen auftretenden inneren Spannungen festzu-

  stellen. Namentlich wenn ein gewisser Fließ-

  vorgang bereits einsetzt, müssen die erforder-

  lichen Aufnahmereihen sehr schnell hinterein-

  ander aufgenommen werden. Zu diesem Zweck

  sind der Polarisator e und der Analysator d

  durch eine Vorrichtung miteinander zu verbin-

  den, durch die"sie gleichzeitig gedreht werden

  können. In der Zeichnung 2 dient hierzu eine

  Verbindungsstange f. Mit dieser Vorrichtung

  ist auch der Pfeil --, welcher die Richtung der

  Spannungen bzw. die Polarisationsebene an-

  Z ii -uppelii. .

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE: t. Vorrichtung zur Untersuchung der Spannungsverteilung in beanspruchten Bau- teilen mit Hilfe von Polarisationsbeobach- tungen an durchsichtigen Modellen, gekenn- zeichnetdurch eine kinematographische Ka- mera, deren Objektiv ein Analysator vorge- schaltet ist, zwischen welchem letzteren und dein Polarisator das Modellmaterial ein- spannbar ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, da- durch gekennzeichnet, daß in dein Bildfeld ein Pfeil oder ein sonstiges Kennzeichen angeordnet ist, welches die Richtung der Polarisationsebene oder die Richtung der jeweilig aufgenommenen Spannungen an- gibt. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, da- durch gekennzeichnet, daß die Anzeigevor- richtungen der Festigkeitsmaschine derart angeordnet sind, daß sie sich gleichzeitig mit der Festigkeitsprobe kinematographisch aufnehmen lassen. Vorrichtung nach Anspruch i, da- durch gekennzeichnet, daß Polarisator, Analysator und Richtungskennzeichen (s) derartig mechanisch miteinander verbunden sind, daß sie gleichzeitig drehbar sind. 5. Vorrichtung nach Anspruch i, da- durch gekennzeichnet, daß als Modellmate- rial Zelluloid oder eine andere Zellulose- verbindung dient. G. Vorrichtung nach Anspruch i, da- durch gekennzeichnet, daß als Modellmate- rial Gelatine dient.