DE510954C - Einrichtung zur Ausfuehrung des Verfahrens zur Dauerpruefung von Materialien auf beliebige Belastung - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens zur Dauerprüfung von Materialien auf beliebige Belastung Im Hauptpatent 497 079 sind Priifniaschinen zur Untersuchung von Werksstoffen in bezug auf wechselnde Beanspruchungen beschrieben. Unter anderem ist dort eine Prüfmaschine näher dargestellt, bei der die Grundschwingungssysteme auf Tors;ion beansprucht werden. Es ist ferner gezeigt, wie diese Torsionsschwingungen in Biegebeanspruchungen des Prüfkörpers umgesetzt werden können. Es wird, hierbei der Probestab mit dehn einen Ende fest eingespannt, während das andere Ende durch die Eins.pannvorrichtung hin und her gebogen wird. Diese Einrichtung hat jedoch den materialprüftechnischen Nachteil, daß das Biegemoment an der starren Einspannung am größten ist und der Bruch stets an diesem gefährlichen Einspannquerschnitt erfolgt. Es ist nun bekannt, daß ein gleichbleibendes Biegemoment über eine gegebene Prüf -stasblänge erhalten wird, wenn die Probe an zwei Enden gestützt und an weiteren zwei symmetrischen Punkten belastet wird:.
• Es hat sich ferner gezeigt, daß es von besonderer Bedeutung ist, außer der periodischen Belastung eine statische Vorlast in möglichst einfacher Weise auf den Probekörper aufzubringen.
• Vorliegende Erfindung befaßt sich daher mit Einrichtungen zur Umsetzung der Torsionssc.hwingungen der Grundsysteme in Biegungsschwingungen des Prüfstabes, wobei ein gleichmäßiges Biegemoment über die ganze Prüflänge gewährleistet ist und eine bequeme und schnelle Einstellung einer statischen Vorbelastung möglich ist.
• Eine schematische Darstellung der Maschine ist in Abb. i gegeben.
• Abb. 2 zeigt in vergrößertem Maß.stasb die eigentliche Biegeeinrichtung. In Abb. i ist zunächst die Prüfmaschine gemäß Abb. i des Hauptpatentes dargestellt. Unter Benutzung der dort gewählten Bezeichnungen stellt a die Einrichtung zur Erzeugung der Torsionsschwingungen, b die am unteren Ende fest eingespannte Torsio.nswelde, c die Federstäbe des zweiten Schwingungssystems dar. Der obere Teil des Gehäuses wird nun gemäß der Erfindung mit der Paßfläche versehen, in der ein oberes Endstück i ruht. Dieses Endstück kann durch eine an sich beliebige Einrichtung unter Überwindung einer bestimmten Reibung in den Paßfläcben beliebig verdreht werden. Zu diesem Zwecke ist in Ahb-. i beispielsweise eine Schnecke mit Kettenradantrieb vorgesehen.
• An diesem drehbaren Endstück i kann nun zur Ausführung von Biegeversuchen der obere Biegekopf 2 -der Biegevorrichtung eingesetzt werden, die in Abb. z in vergrößertem Maße dargestellt ist. Der untere Biegekopf 3 derselben ist an dem schwingbaren Kopf 4. befestigt. Der zu prüfende Probestab 5 ist an seinen beiden verstärkten Enden in zwei Spannhülsen 6 und 7 befestigt, die mit j e zwei Bolzen 8-9 und io-i i versehen sind, die genau in entsprechenden Öffnungen der Biegeköpfe eingespannt sind. Der obere Biegekopf 2 kann nun mit dem Endstück i verdreht werden, während der Biegekopf 3 mit dem unteren Spannkopf Schwingungen um die ,Achse ausführt. Um nun auf der ganzen Prüflänge eine gleichmäßige Biegung durch die Torsionssc'hwingungen des unteren Biegekopfes 3 zu ermöglichen, sind die Bolzen versetzt angeordnet, derart, claß der untere Biegekopf z. B. links den inneren Bolzen 9 und rechts den äußeren Bolzen i i aufnimmt. Entsprechend umgekehrt liegen die beiden Bolzen 8 und io des oberen Biegekopfes 2.
• Die Auflageflächen und .die Angriffspunkte der Kraft folgen sich also abwechselnd. Führt der obere Biegekopf mit dem Spannkopf Drehschwingungen aus, wobei z. B. der linke Teil nach vorn schwingen möge, so wird der Probestab nach vorn gedrückt. In gleicher Weise wirkt der nach hinten schwingende rechte Teil infolge der Vertauschung von Auflagestelle und Angriffsstelle der Kraft.
• Durch diese Einrichtung wird also ein gleichmäßiges Biegemoment über die Prüflänge des Stabes 5 gewährleistet. Wird die Maschine in Betrieb gesetzt, so werden dem Stabe entsprechend wechselnde Biegebeanspruchungen erteilt, die durch Regulierung der Amplitude der Torsionsschwingungen des Kopfes 4, beliebig eingestellt werden können. Durch Verdrehung des Endstückes i kann gleichzeitig eine beliebige statische Vorlast auf den Stab ausgeübt werden. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, da bei elektrischem Antrieb der Verdrehungseinrichtung des Endstückes eine schnelle Einstellung der statischen Vorlast möglich ist. Zum Beispiel kann durch elektrische Fernsteuerung sowohl die Größe der schwingenden Belastung als auch die Größe der gleichzeitig wirkenden Vorlast sehr schnell eingestellt werden. Die Reibung des Endstückes auf den Paßflächen des Gehäuses bewirkt, daß das Endstück für die schnellen .Schwingungen als völlig starre Einspannung wirkt, während der Antrieb des Endstückes unter Überwindung der Reibung eine Verdrehung ermöglicht, so daß beliebige Vorl.asten ohne jedes Lösen und Festsetzen von Befestigungseinrichtungen bei schwingender Maschine einstellbar sind.
• Diese Vorrichtung zur Erzeugung einer statischen Vorlast ist natürlich auch ohne weiteres für reine Torsionsversuche nach dein Hauptpatent anwendbar.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur. Ausführung des Verfahrens zur Dauerprüfung von Materialien auf beliebige Belastung nach Patent 497 079, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Ausübung einer statischen Vorlast der obere Spannkopf in einem Endstück befestigt ist, das auf Paßflächen des Gehäusen unter Überwindung einer geeignet gewählten Reibung beliebig verdreht werden kann und durch diese Reibung in jeder Stellung festgehalten wird. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Endstück des oberen Spannkopfes die Auflagestellen für die .auf den Prüfstab aufzubringende statische Vorlast in gleichem Abstand wie die Angriffspunkte für auf den Prüfstab von dem unteren Torsionsspannkopf zu übertragende dynamische Beanspruchungen, jedoch dagegen versetzt, trägt.