DE526653C

DE526653C - Vorrichtung zum Pruefen von Materialien

Info

Publication number: DE526653C
Application number: DES86485D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Gerdien
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1928-07-06
Filing date: 1928-07-06
Publication date: 1931-06-08

Description

Vorrichtung zum Prüfen von Materialien Es ist bekannt, Materialien zu Prüfzwecken einer dauernden und wechselnden Biegtingsbeanspruchung auszusetzen, indem man einen stabförmigen Prüfkörper an einem Ende fest einspannt und das andere Ende so im Kreise bewegt, daß die Achse des Prüfkörpers die Mantelfläche eines Kegels beschreibt. Die Erzeugung der Bewegung des Prüfkörpers erfolgte bisher mechanisch dadurch, daß man das freie Stabende in einem rotierenden Körper exzentrisch lagerte.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorriclitung für derartige Prüfverfahren, bei der die Bewegung des Prüfkörpers auf elektromagnetischem Wege erzeugt wird. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß dieVorrichtungam freien Ende des Prüfstabes mit mehreren über den Umfang verteilten Magnetpolen versehen, die folgezeitig erregt werden.
Im Gegensatz zu den mechanisch arbeitenden Prüfvorrichtungen werden bei magnetisch wirkenden Vorrichtungen nach der Erfindung störende Reibungskräfte sowie Stoßbeanspruchungen vermieden.
Außerdem ergibt sich der Vorteil, und das gilt auch gegenüber anderen bereits bekannten Prüfvorrichtungen, die elektromagnetisch arbeiten, daß man mit der Vorrichtung nicht nur räumliche Schwingbewegungen des Prüfkürpers erzeugen kann, sondern auch in einer Ebene verlaufende Bewegungen. Ferner ist es leicht möglich, die Vorrichtung so auszugestalten, daß man mit ihr auch Torsionsbeanspruchungen bzw. überlagerte Torsions-und Biegungsbeanspruchungen erzeugen kann.
In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Einrichtungen gemäß der Erfindung dargestellt. Abb. i zeigt eine solche Einrichtung im Schnitt, Abb.2 im Grundriß. In Abb. i ist mit i ein Prüfkörper bezeichnet, der an seinem unteren Ende fest in den Metallklotz 2 eingespannt ist. An seinem oberen Ende trägt er den als Anker ausgebildeten Kopf 3. Dieser besteht aus einem zum Festhalten des Prüfkörpers geeigneten Metallstück, das an seinem oberen Ende ein aus einzelnen magnetischen Blechen bestehendes Paket trägt. Dieses Blechpaket dient als Anker. Gegenüber dem Anker sind die Elektromagnete q., 5, 6 und 7 angeordnet. Sie sind an dem Ständer 8 befestigt. Der Prüfkörper ist von dem mit Hilfe der Wicklung 9 heizbaren Mantel io umgeben. Der Prüfkörper kann also auch bei erhöhter Temperatur untersucht werden. Die Elektromagnete 5 bis 7 werden mit Hilfe von phasenverschobenen Wechselströmen oder zerhacktem Gleichstrom derart gespeist, daß die auf den Anker einwirkenden Zugkräfte um den Anker herumwandern. Ähnlich wie bei der bekannten Einrichtung hängt die Güte des Materials davon ab, wie lange der Prüfkörper der Beanspruchung standhält. Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung kann man jedoch schon vor dem Bruch feststellen, wann Ermüdungserscheinungen einsetzen. Dies ist vor allem daran erkennbar, daß die Leistungsaufnahme der Elektromagnete in diesem Falle steigt. Da beim Auftreten von Ermündungserscheinungen erhebliche Energiemengen im Prüfkörper vernichtet werden, steigt seine Temperatur. Man kann daher das Auftreten von Ermüdungserscheinungen auf einfache Weise dadurch ermitteln, daß man in den im Prüfkörper angebrachten Kanal i i ein Thermoelement einführt. Die zweite. Lötstelle des Thermoelementes wird zweckmäßig in der Nähe des Prüfkörpers im Gehäuse io angeordnet. Temperaturänderungen des Prüfkörpers, die auf eine erhöhte Energievernichtung zurückzuführen sind, kann man auf diese Weise leicht erkennen.
Die Einrichtung gemäß der Erfindung- kann man auch so ausbilden, daß der Prüfkörper zusätzlichen Torsionsbeanspruchungen ausgesetzt «=erden kann. Eine Einrichtung, die zur Ausführung dieses Verfahrens geeignet ist, ist in Abb. 3 im Grundriß dargestellt. Im Schnitt stimmt diese Einrichtung im wesentlichen mit der Einrichtung nach Abb. i überein. Von der Einrichtung nach Abb. i unterscheidet sie sich dadurch, daß gegenüber jeder Seitenfläche des Ankers 3 zwei voneinander unabhängige Magnetsysteme 1z bis i9 angeordnet sind. Dadurch, daß man beispielsweise drei oder mehrere Magnete in unsymmetrische Lage erregt, kann man der Biegungsbeanspruchung des Prüfkörpers auch noch eine Torsionsbeanspruchung überlagern. Das Auftreten von Ermüdungserscheinungen läBt sich in gleicher Weise wie bei der Einrichtung nach Abb. i beobachten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Prüfen von Materialien, bei der ein Prüfkörper an einem Ende eingespannt und am anderen Ende elektromagnetisch zu Schwingungen erregt wird, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Stabende mehrere über den Umfang verteilte Magnetpole angeordnet sind, die folgezeitig erregt werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, bei welcher der Prüfkörper an seinem freien Ende mit einem Magnetanker versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker im Ruhezustand des Prüfkörpers gleichen Abstand von sämtlichen Magnetpolen hat.
3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der am Prüfkörper befestigte Anker quadratisch ausgebildet ist und daß gegenüber jeder Seitenfläche des Ankers ein Elektromagnet angeordnet ist, wobei die Magnete nacheinander derart erregt werden, daß die Achse des Prüfkörpers einen Kegel beschreibt. q.. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, däß an jeder Seitenfläche "des Ankers zwei voneinander unabhängige Magnete greifen, die derart erregt werden können, daß der Prüfkörper Torsionsbeanspruchungen ausgesetzt wird.