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materialprüfmaschine. Die Erfindung betrifft eine Prüfmaschine zur
Ermittlung des Abnutzungs- und Bearbeitungswiderstandes von Bau- und Maschinenmaterialien,
der Güte von Werkzeugen, der Schmierfähigkeit von Schmierölen usw.
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Diese Maschine besteht hauptsächlich aus der Vorrichtung zum Messen
der mechanischen Arbeit (Reibungsarbeit und Spanabnahmearbeit) zweier aufeinander
einwirkender Körper (Arbeitsstück und Werkzeug usw.).
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Hierbei wird erfindungsgemäß der eine der beiden Körper auf einem
in nachstehend beschriebener Weise ausgestalteten Rahmen befestigt, welcher um die
gleiche geometrische Achse drehbar gelagert ist wie die Welle, «-elche zur Drehung
des anderen Körpers bestimmt ist, so daß die von dem sich drehenden Körper auf den
drehbar gelagerten Körper jeweilig ausgeübte Tangentialkraft durch den Druck gemessen
und selbsttätig gezeichnet wird, den der drehbar gelagerte Rahmen auf einen beliebigen
Kraftmesser ausübt.
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Eine Ausführungsform dieser Rahmenvorrichtung mit Einrichtung zum
Messen und Aufzeichnen der Inhaltsänderungen der beiden aufeinander einwirkenden
Körper (Spanabnahme beim Probestück und Abnutzung des Werkzeugs usw.) mittels zweier
Hebel besteht darin, daß der eine Hebel, der die Summe der Inhaltsänderungen der
beiden aufeinander einwirkenden Körper anzeigt und registriert, und der zweite Hebel,
der nur die Abnutzung des sich drehenden Körpers anzeigt und aufzeichnet, um ein
und dieselbe Achse drehbar gelagert sind, die derart verstellbar ist, daß die Hebellängen
beider Hebel (vom gemeinschaftlichen Drehpunkt bis zu den Berührungspunkten mit
dem sich drehenden Körper) für verschieden große Durchmesser des sich drehenden
Körpers gleich lang bleiben. Der drehbar gelagerte Rahmen-, der den einen der beiden
aufeinander einwirkenden Körper trägt, samt Kraftmesser für die Tangentialkraft
und Zeichen-oder Schreibvorrichtungen für Abnutzungen und Kraftmessungen kann hierbei
als selbständiger Apparat ausgebildet sein, derart, daß er auf einer beliebigen
Drehbank oder ähnlichen Werkzeugmaschine aufgebracht werden kann, welche zur Drehung
des zweiten der aufeinander einwirkenden Körper dient.
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Zur Prüfung von festen Stoffen auf ihren Widerstand gegen Abnutzung
mit oder ohne Anwendung eines Schmiermittels sowie zur Prüfung von Schmiermitteln
auf ihre Schmierfähigkeit wird hierbei zweckmäßig eine drehbare in das Versuchsstück
einschneidende zahnlose kreisrunde Scheibe oder ein
zahnloses gatterförmiges
Sägeblatt in -Verbindung mit der oben gekennzeichneten Vorrichtung angewendet, die
das in einer geeigneten Einspannvorrichtung gelagerte Versuchsstück gegen die Scheibe
oder das Sägeblatt unter gleichmäßigem Druck ohne oder mit '\"er@ven(Ituig eines
Schmiermittels anpreßt, so daß der Inhalt des in einer 1)estiinn,-ten Zeit so erzeugten
Einschnittes (oder die Zeit für einen vorher bestimmten, sich gleich bleibenden
Einschnitt) und die Abnutzung der sich drehenden Scheibe oder des gatterförmig arbeitenden
Sägeblattes, das 31 aß für die Abnutzung der zu prüfenden Stoffe oder auch für die
Schmierfähigkeit des Schmiermittels abgeben.
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Hierzu ist zu bemerken, daß Vorrichttrigen zur Prüfung von Stoffen
auf ihre Abnutzung bekannt sind, bei denen eine Zvlinderfläche gegen (las Versuchsstück
schleift. Ebenso prüft inan bisher auch Schmiermittel auf ihre Schmierfähigkeit
mit Hilie von zylindrischen oder ebenen gegeneinan(ler schleife :den Flächen. In
beiden Fällen @@-ciden die aufeinander schleifenden Flächen geglättet, die Abnutzung
läßt sich mit freiem Auge nicht beobachten und auch durch Messung -und Wä gung nur
schwer feststellet). Der Erfindungsgegenstand beseitigt diese Nachteile.
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Die Zeichnung zeigt schematisch eine Ausführungsform einer derartigen
Vorrichtung, und zwar in Abb. i in Seitenansicht, in Abb. 2 in Stirnansicht.
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Diese Vorrichtung besteht im wesentliche;) aus einem festen Rahmen
H. der auf der Welle G-drehbar gelagert ist. Der Rahmen H trägt einen mittels Schraube
verstellbaren Schlitten J, in u elchein die Achse 1i eines Hebels J_', I_2 gelagert
ist, mit dein das Probestück N an das sich drehende Werkzeug F (Schleifscheibe,
Säge usw.) mit niefbarein Druck (:der Vorschub angepreßt «-erden kann. Der Rahmen
H ist um die gleiche geometrischeAchse drehbar gelagert, uni «-elche (las zugehörige
Werkzeug F mit einstellbare.- Geschwindigkeit sich dreht. Die Drehbarkeit des Rahmens
H uni die Achse des rotierenden Werkzeuges erfolgt in der Weise, daß die Welle G,
welche den Rahmen trägt, zwischen den Spitzen oller auf einem Support D oder auf
Lünetten E des Tisches _-3 einer Drehbank oder einer ähnlichen Maschine gelagert
ist, während (las ztigehi,i-ige Werkzeug F tirn @lie gleiche Achse, auf der Welle
B des Spindel-.,tcckes der Drehbank sitzend, sich dreht. C ist die Welle des Reitstockes.
Das Versuchs- oller Probestück -1- ist von einer Einspannvcrriclitung
31 (Schraubstock o. dgl.) at@fg@nominen, welche auf dein Hebel L', L= l:efestigt
ist. Dieser ist uni die Achse K
eines in der Höhe verstellbaren Schlittens
J drehbar und steht unter dem Einfluß eines Gewichtes S oder einer Feder. Wenn nun
das Probestück N mittels des Hebels L', L= an das sich drehende Werkzeug
F angepreßt wird, hat der Rahmen H das Bestreben, sich um die gleiche Achse mitzudrelien.
Das -Mitdrehen des Rahmens H wird nun dadurch verhindert, daß er in einer bestimmten
Entfernung von der Drehachse auf einen Kraftmesser T (Hebelvage, Pendelvage usw.
) einen meßbaren Druck ausübt, wobei er sich nur entsprechend dem Ausschlage der
Wage dreht. Dieser vom Rahmen H auf den Kraftinesser T ausgeübte und selbsttätig
aufgezeichnete Druck bildet den :Maßstab für die zwischen Probestück N und Werkzeug
F jeweilig wirkende Tangentialkraft, «-elche bei bekannter Umfangsgeschwindigkeit
des Werkzeuges zugleich den Maßstab für die Arbeit abgibt.
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Die Drehung des Hebels L1, L2, der das Probestück trägt, um seine
Hebelachse K gibt das Maß für die Spannabnahme im Probestück und die Abnutzung des
sich drehenden Werkzeuges, während die Abnutzung des letzteren allein durch die
Drehbewegung eine zweiten Hebels 0', 02 angezeigt wird, welcher auf der gleichen
Achse IL wie der das Probestück h tragende Hebel L1, L2 gelagert ist und mit einer
Rolle P an der sich drehenden Scheibe F anliegt. Diese beiden auf der gleichen Achse
K ruhenden Hebel L', L2 und 0', 02 können um den mittels Schrauben verstellbaren
Schlitten J gehoben und gesenkt werden. Hierbei ist die Führung des Schlittens derart
angeordnet, daß die Hebellänge k O vom Drehpunkt IL bis zum BerÜhrungspunkt O, von
Probestück N und Werkzeug F und die Hebellänge K R vom Drehpunkt IL bis zum Berührungspunkt
R von Rolle P und Werkzeug F für verschiedene Durchmesser der sich drehenden Scheibe
F in jeder Lage des Schlittens J gleich lang bleiben. Die Drehbewegung der Hebel
L', L2 und 0', 02 sowie der auf den Kraftmesser ausgeübte Druck des Rahmens werden
auf sich drehende Trommeln auf`;-ezeichnet oder -geschrieben, welche im Verhältnis
zur Umdrehungszahl der Drehbank bewegt werden.
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Bei der gleichen Vorrichtung kann auch die Versuchsanordnung derart
getroffen werden, daß das Werkzeug, z. B. ein Durchmesser, Bohrer usw., im Rahmen
eingespannt wird, während das Versuchsstück sich dreht. Der .-orbeschriebene Rahmen
mit Hebel, Schreib-oder Zeichenvorrichtung und Kraftmesser kann auch als selbständige
Vorrichtung ausgebildet werden, die auf jeder Drehbank oder ähnlichen Maschine angebracht
werden kann.
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Zur Prüfung von festen Stoffen auf ihren
Widerstand
gegen Abnutzung mit oder ohne Anwendung eines Schinierinittels wird das Versuchsstück
1," in der Einspannvorrich- . iuiig lII gelagert und ohne oder mit Verwendung eines
Schmiermittels unter konstantem Druck gegen die sich drehende, in das V er--,uchsstück
einschneidende zahnlose kreisrunde Scheibe F aus Stahl, Eisen o. dgl. oder gegen
ein zahnloses gatterföriniges Sägeblatt vcn gleichen Stoffen gepreßt. Hierbei schneidet
die Scheibe, welche derart langsam gedreht werden muß, daß das Versuchsstück nicht
etwa infolge Erhitzung geschnitten i wird, in das zu prüfende Versuchsstück in einer
bestimmten Zeit einen Schlitz ein, nutzt sich aber auch selbst ab.
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Der Schlitz entspricht einem Kreisabschnittkörper, dessen Inhalt sich
entweder mit Hilfe der unmittelbar meßbaren Länge der Sehne oder der mittelbar meßbaren
(selbstt ' ti 1- gezeichneten) Höhe des Kreisabschnittes bestimmen
läßt. Dieser Inhalt gibt ein -Maß für den Widerstand des Versuchsstückes gegen Abnutzung,
während die unmittelbar (der auch mittelbar meßbare Abnutzung der verwendeten kreisrunden
Scheibe das Maß für die Angriffsfähigkeit, d. h. die Gegenwirkung des zur Untersuchung
gestellten festen Stoffe- auf die mit ihm in Berührung kominenden festen Stoffe
abgibt. Bei Verwendung eines Schmiermittels wird aus der Abnutzung des Versuchsstückes
und der Scheibe auf die Schmierfähigkeit des verwendeten Schinierinittel: geschlossen.
Es kann auch umgekehrt die benötigte "Zeit das Maß für gleiche Einschnitte abgeben.
Die vorgenannten Größen, und zwar der Widerstand gegen Abnutzung und die Angriffsfähigkeit
auf andere Stoffe, lassen sich während des Versuches selbsttätig aufzeichnen oder
aufschreiben. I