DE408737C - Einrichtung zur Bestimmung der Auflagerreaktionen und der Einflusslinien an statischunbestimmten Traegern - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Bestimmung der Auflagerreaktionen und der Einflußlinien an statisch unbestimmten Trägern. Der Beitrag einer beliebigen, auf einen mehrfach gestützten, also statisch unbestimmten Träger einwirkenden Kraft zu einer der Auflagerreaktionen kann bekanntlich durch Messen gefunden werden, wenn man ein Auf-Lager entfernt, den unbelasteten Träger an der Auflagerstelle um einen bestimmten Betrag verbiegt und die hierdurch verursachte Durchbiegüng än dem Angriffspunkt der Kraft mißt. Der Beitrag der Kraft ist dann gleich dem Produkt aus der Kraft und der Durchbiegung an der Auflagerstelle. Die gesamte Auflagerreaktion ist gleich der Summe der Beiträge aller auf den Träger einwirkenden Kräfte.
• Der Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Meßgerät, das diesen Satz benutzt und geeignet ist, mit großer Schnelligkeit und Genauigkeit die Auflagerreaktionen statisch unbestimmterTräger sowie die Biegungsmomente fest eingespannter Träger zu bestimmen und die Einflußlinien derselben festzulegen. Das Gerät hat zwei annähernd parallel liegenle Stäbe, die für die Berechnung von Trägern mit wechselndem Querschnitt ein verkleinertes Modell dieser Träger darstellen und, wenn es sich um die Berechnung von Trägern gleichen Querschnitts handelt, ebenfalls gleichen Querschnitt haben. Die Stäbe werden von einer Anzahl Spannvorrichtungen, die in der Längsvorrichtung verschoben und nach einem Maßstab eingestellt werden können, gehalten. Zwischen den Stäben ist auf einem Wagen oder Schlitten ein Fühlhebel angeordnet, dessen Tastpunkte die Stäbe berühren, so daß die Entfernung oder auch die Entfernungsänderung der Stäbe an jeder Stelle leicht gemessen werden kann. An dem ohenerwähnten Maßstab, auf den auch ein Zeiger des Wagens weist, kann die Lage ider Meßpunkte zu den einzelnen Spannpunkten abgelesen werden. Die einzelnen Vorrichtungen sind so ausgebildet, daß sie die Stäbe nur mit zwei gegenüberliegenden Schneiden halten, so daß sich diese leicht verdrehen können. Sie haben ferner eine Einrichtung, mittels welcher die Entfernung der Stäbe geändert «erden kann. Während zwei der Einspannvorrichtungen starre Bügel sind, ruhen die weiteren auf Blattfedern, so daß sie sich seitlich reibungsfrei bewegen können. In gleicher Weise ist auch das Meßgerät aufgehängt.
• Eine Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist auf den Zeichnungen dargestellt, und zwar ist Abb. r eine Ansicht von vorn, Abb. 2 ein Grundriß, Abb. 3 ein Schnitt nach A-B der Abb. 2. Abb. q. zeigt eine Einspannv orrichtung mit starrem Bügel, Abb. 5 eine solche mit auf Federn ruhendem Bügel, beide in der Seitenansicht, während Abb. 6 ein Querschnitt irn Grundriß nach 6'-D der Abb. d. ist.
• Auf der Grundplatte a können die Einspannvorrichtungen b, c, b in der Längsrichtung verschoben und durch Schrauben e festgezogen werden. Von den Einspannvorrichtungen «-erden zwei vierkantige Stäbe f gehalten. Zwischen diesen Stäben läuft auf Schienen der Grundplatte a. ein Wagen g, der mittels vier Blattfedern h das Feinmeßgerät i trägt, dessen Tastpunkte k und 1 die inneren Flächen der Stäbe f berühren. Der Tastpunkt k ist fest oder auch einstellbar mit dem Gehäuse i des Fühlhebels verbunden, während der Tastpunkt l in der Längsrichtung verschiebbar gelagert ist und auf den auf der Skala il spielenden Zeiger des Fühlhebels in bekannter Weise einwirkt. Auf der Grundplatte a ist ein Maßstab in angebracht, auf den geeignete Zeiger an den Spannvorrichtungen b und c und dem Wagen g zeigen, so daß die Stellung der Spannvorrichtungen zueinander und die Stellung der Tastpunkte des Fühlhebels zu den Spannvorrichtungen unmittelbar abgelesen werden können.
• Die Spannvorrichtungen b haben feste Bügel b1 (Abb. 4. und 6), die auf prismatischen Führungen der Grundplatte a verschoben werden und mit den Schrauben e, die auf Spannplatten cl drücken, in beliebiger Stellung festgestellt «-erden können. In Bohrungen des Bügels stecken zylindrische Körper 2a und o, die die Stäbe f umfassen und mit Schneiden ial bzw. 0l an der inneren Fläche derselben anliegen. Durch Spannschrauben p und q werden Schneiden p, und auch' q1 gegen die äußere Fläche der Stäbe f gedrückt, so daß letztere zwischen den Schneiden festgehalten werden. Während der Körper o nur grob verstellt und durch die Spannschraube t festgeklemmt werden kann, trägt der Körper st. ein Gewinde, in welches eine Mutter 2.c eingreift, die durch einen in Nuten eingreifenden Bund 2s1 gegen Längsverschiebung gesichert ist. Durch Drehen der Mutter 2c kann der Körper 2a in der Längsrichtung fein verschoben werden. Nach erfolgter Einstellung kann auch dieser Körper durch die Klemmschraubes festgestellt werden.
• Der Bügel cl (Abb. 5) der Spannvorrichtungen c ruht auf Blattfedern v, die von Schuhen w getragen werden, die in gleicher Weise wie die Bügel b durch Spannschrauben e und Spannplatten e1 auf der Schienenführung der Grundplatte a festgeklemmt werden.
• Das Meßgerät wird in folgender Weise verwendet: Es sollen beispielsweise die Auflagedrücke eines dreimal gelagerten Trägers mit gleichbleibendem Querschnitt bestimmt werden, auf den eine Anzahl gleichgerichteter Kräfte einwirkt. Man stellt zunächst die drei Spannvorrichtungen so Ein, daß ihre Entfernungen den Entfernungen der Auflagepunkte des zu berechnenden Trägers proportional sind und regelt die Körper n so, daß die beiden Stäbe f möglichst genau parallel liegen, was mit dem Feinmeßgerät i nachgeprüft werden kann. Genau mi13t man die Entfernung der Innenflächen der Stäbe an den einzelnen Spannpunkten und an allen Punkten, die den Angriffstellen der Kräfte entsprechen. Sodann ändert man die Entfernung der Stäbe. an einem Spannpunkt um ein geringes Maß, das noch von dem Fühlhebel gemessen «-erden kann, und mißt wieder, wie oben, sämtliche Entfernungen. Die Auflagerreaktion ist dann ohne weiteres zu berechnen nach der folgenden Formel

  Auflagerreaktion-Summe der Produkte aus Kraft und Abstandsänderung am Angriffspunkt derselben.

  Abstandsänderung am Auflagepunkt

  Die Einflußlinie der Auflagerreaktion ist durch die gebildete elastische Linie der Stäbe gegeben und kann durch Messen der Stabentfernung an beliebig vielen weiteren Punkten festgelegt werden.
• \Tachdeni man die alte Entfernung der Stäbe wieder hergestellt hat, verfährt man mit den anderen Spannpunkten in gleicher Weise.
• Zur Berechnung von Trägern mit mehr als drei Auflagepunkten sind noch weitere Spannvorrichtungen c erforderlich.
• LTm das Biegungsmoment von fest eingespannten Trägern an &r Einspannstelle zu bestimmen, läßt man zwei Spannvorrichtungen in entsprechendem Abstand an den Stäben angreifen, verstellt sodann die Entfernung an der einen Vorrichtung und verfährt sinngemäß wie oben.
• Die beiden Stäbe f brauchen nicht unbedingt gleichen Querschnitt zu haben; das Meßresultat wird auch richtig, wenn die Stäbe verschieden sind oder wenn beispielsweise der eine Stab so stark ist, daß er sich überhaupt nicht verbiegt.
• Das Gerät kann in ganz ähnlicher Weise auch ausgebildet werden für die Berechnung t-oii gebogenen Trägern. Böcken, ; ochen, Ringen, Platten u. dgl.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Bestimmung der Auflagerreaktionen und der Einflußlinien an statisch unbestimmten Trägern, gekennzeichnet durch geeignete, in der Längsrichtung verschiebbare Einspannvorrichtungen (b, c), vermöge deren zwei Stäbe (f) an Punkten, deren Entfernungen proportional den Entfernungen der Auflagepunkte des zu berechnenden Trägers sich einstellen lassen, gehalten werden, und die so ausgebildet sind, daß an jedem Spannpunkt um einen kleinen Betrag der Abstand der Stäbe sich ändern läßt, zwischen welch letzteren ein Feinmeßgerät (i) längsverschiebbar geführt ist, das die Messung des Abstandes der Stäbe und der Abstandsänderung nach Änderung der Entfernung an einem der Spannpunkte an jeder Stelle ermöglicht, so daß die Auflagerreaktion an dem verstellten Spannpunkt aus der Formel Auflagerreaktion-Summe der Produkte aus Kraft und Abstandsänderung am Angriffspunkt derselben Abstandsänderung am Auflagepunkt berechnet und die Einflußlinie durch Messen weiterer Punkte festgelegt werden kann.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beide Stäbe (f) gleichen Querschnitt haben.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der beiden Stäbe so starr ausgeführt ist, daß er beim Verspannen des anderen Stabes seine Form nicht ändert.
4. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Spannvorrichtungen (b) in der Querrichtung unverschiebbar sind, während die übrigen (c) auf Blattfedern (v) frei in dieser Richtung schwingen können.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät (i) auf einem Wagen oder Schlitten (g) angeordnet ist, der sich auf parallel zu den Stäben liegenden Schienen verschieben läßt, und mit welchem das Meßgerät durch Blattfedern (h) verbunden ist, die eine freie Bewegung in der Querrichtung gestatten.