DE479966C - Dauerbiegemaschine - Google Patents

Description

• Dauerbiegemaschine Dauerbiegemaschinen dienen zur Bestimmung der Dauer- oder Ermüdungsfestigkeit der Werkstoffe. Bei der meist angewendeten Ausführungsform wird der Probestab drehbar gelagert und auf Biegung belastet. Den Vorzug verdienen grundsätzlich Maschinen, bei denen der Probestab auf die ganze Prüflänge ein über diese Länge unveränderliches Biegungsmoment erhält. Verändert sich das Biegungsmoment über die Länge, wie etwa beim einseitig eingespannten oder frei aufliegenden Balken, so wird nur ein kleiner und meist an der Einspann- oder Laststelle liegender Stabteil hoch beansprucht. Es wird also nur dieser kleine Stabteil geprüft. Andererseits hat der einseitig eingespannte Stab den Vorteil, daß das freie Ende unmittelbar zur Durchbiegungsanzeige beobachtet werden kann. Diese Beobachtung liefert aber ein Kennzeichen für das Eintreten der Ermüdung: Infolge der elastischen Nachwirkung und der überelastischen Formänderung verdreht sich die Durchbiegungsebene gegen die Lastebene. Für das freie Stabende bedeutet dieses ein seitliches Ausweichen des Probestabendes aus der Lastebene. Die Aufgabe, die durch die vorliegende Erfindung zu lösen war, ist nun die, eine Dauerbiegemaschine zu bauen, welche z. dem Probestab durch Gewichtsbelastung ein gleichförmiges Biegemoment über die Prüflänge erteilt, 2. gestattet, daß das eine Stabende frei ausbiegen kann und die Durchbiegungsrichtung bestimmbar ist. 3. Zur Ermittlung der Durchbiegungsrichtung muß ein geeignetes Meßzeug vorgesehen sein und zweckmäßig eine Temperaturmessung des Stabes und des Drehmomentes, welches zum Drehen des Probestabes nötig ist. Schließlich sollen beim Bruch des Probestabes die Bruchenden voneinander entfernt und die Zählung der Umdrehungszahlen beendet werden.
• Die Erfüllung dieser Anforderungen in einfacher Form bringt die Maschine mit stehender Anordnung des Probestabes, dessen eines Ende drehbar in einem in der Maschine festen Lager eingespannt ist, dessen anderes Ende frei beweglich drehbar gelagert und nur mit dem gewünschten Belastungsmoment belastet ist. Abb. z zeigt beispielsweise das Schema einer Ausführungsform. Man sieht den Probestab a mit seinen Einspannenden je in einer in Kugellagern drehbaren Hülse b gefaßt. Die untere Hülse b wird angetrieben und dreht sich in einem Lager c, das in dem Maschinensockel d ruht. Die obere Hülse dreht sich in einem Lagertopf e, der kardanisch auf dem Sockel d gelagert ist und so frei ausschwenken kann. Durch Gewichte f am Hebelende wird über den oberen Lagertopf das gewünschte Biegungsmoment auf den Probestab gebracht. Man ersieht, daß dieses Biegemoment für die ganze Probestablänge gleich groß ist.
• Dank der senkrechten Anordnung können die Bruchenden des Stabes selbsttätig voneinander entfernt werden, wenn der untere Lagertopf c im Sockel d längsverschieblich gelagert ist.
• Beim Bruch des Stabes kann der untere Lagertopf um ein kleines Stück fallen und so die Bruchenden voneinander entfernen. - Wird der Umlaufzähler am oberen Lagertopf - angebaut, so wird auf diese Weise auch die Zählung beim Bruch beendet.
• Die senkrechte Stellung des Stabes erlaubt es fernerhin, von oben ein Thermometer g in eine Bohrung einzuführen, die mit einer Flüssigkeit zur besseren Wärmeübertragung sich füllen läßt.
• Zur Bestimmung der Durchbiegung und ihrer Nacheilung braucht man nur die Neigung des oberen freien Lagertopfes zu messen. Als einfachster Richtungszeiger für die Richtung der Durchbiegungsebene kann ein kleines, um eine senkrechte Achse drehbares, in horizontaler Ebene schwingendes Pendel verwendet werden, das sich in die Richtung der Durchbiegungsebene einstellt.
• Wird die Lagerung des freien Topfes so durchgeführt, daß sie auch dem Drehmoment des Stabes keinen Widerstand bietet, so kann man das Drehmoment durch ein Meßinstrument aufnehmen und daraus erkennen, wann durch Nacheilung der Durchbiegung das Drehmoment und damit die innere Arbeit im Probestab anwächst.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Dauerbiegemaschine zur Bestimmung der Ermüdungsgrenze von Werkstoffen bei stehender Anordnung der Probestabachse mit einem über die Probestablänge unveränderlichen Biegungsmoment, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Hülsen, in welchen die Probestabenden gelagert sind, mechanisch drehbar in einem räumlich beweglichen Lagertopf (e) angeordnet ist.
2. 2: Verfahren zur Ausführung von Messungen mit der Dauerbiegemaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Stabendes durch ein in dasselbe eingestecktes Temperaturmeßgerät gemessen wird.
3. 3. Dauerbiegemaschine nach Anspruch i und 2; dadurch gekennzeichnet, daß der eine Lagertopf in der Richtung seiner Längsachse verschiebbar eingerichtet ist, derart, daß die Stabenden nach dem Bruch der Probe sich selbsttätig voneinander zu entfernen vermögen. q..
4. Dauerbiegemaschine nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehung der Durchbiegungsebene gegen die Lastebene durch einfache Mittel, wie beispielsweise ein um eine senkrechte Achse drehbares, in horizontaler Ebene schwingendes Pendel, welches sich in die Richtung der Durchbiegung einstellt, gemessen werden kann.
5. 5. Dauerbiegemaschine -nach Anspruch i bis q., gekennzeichnet durch eine Einrichtung an sich bekannter Art zur Messung des Drehmomentes am freien Stabende.