DE542721C

DE542721C - Apparat zur Erfassung statischer Momente auf elektromagnetischem Wege

Info

Publication number: DE542721C
Application number: DE1930542721D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-06-20
Filing date: 1930-06-20
Publication date: 1932-01-27

Description

Apparat zur Erfassung statischer 1Vlomente auf elektromagnetischem Wege Die vorliegende Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß es möglich sei, die rechnerische Ermittlung statischer «Momente an Trägerkonstruktionen durch einen einfachen mechanischen Arbeitsvorgang zu ersetzen, indem man die in einem Tragkonstruktionsmodell auftretenden Zugspannungen und damit die entstehenden Momente mit Hilfe des Elektromagnetismus erfaßt.
Es sind zwar bereits Verfahren und Apparate bekannt, die die umständlichen rechnerischen und zeichnerischen Verfahren zu ersetzen versuchen. Diesen liegt zum Unterschiede des Erfindungsgegenstandes eine mechanische Wirkungsweise zugrunde. Bei einem dieser Apparate, der mit Winkelhebeln arbeitet, werden die in dem zu untersuchenden Körper entstehenden Durchbiegungen ablesbar gemacht, aus denen erst durch weitere, manchmal umständliche Berechnungen das Schlußergebnis ermittelt werden kann. Bei anderen mechanisch wirkenden Vorrichtungen ähnlicher Art ist auf einem starren linearen Träger eine Mehrzahl von Schlittenkörpern derart mit quer zur Schlittenbahn verschiebbaren Haltern vorgesehen, daß sie durch ihre Angriffspunkte an dem Stabzugmodell die Gesamtheit von dessen Stützpunkten und Angriffskräften verkörpern. Diese Geräte sind aber für die Praxis deshalb wenig geeignet, weil sie zu kompliziert gebaut sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die den bekannten Verfahren und Apparaten zur Bestimmung der statischen Momente mittels eines mechanisch beanspruchten Modells anhaftenden Nachteile behoben. Hiernach wird sofort das Moment und damit die Größenabmessung des Trägers ermittelt, so daß die ganze statische Berechnung auf ein mechanisches Arbeiten zurückgeführt wird.
Denkt man sich einen Träger etwa in der Mitte durch einen Schnitt zerlegt, so wird er bekanntlich an dieser Stelle unter Einwirkung der Eigenlast und etwaiger i\Tutzlast brechen. Soll der Träger nicht brechen, so müssen an der Schnittfläche Kräfte wirken, die ein Brechen verhindern. Die Druckspannungen werden vom Träger aufgenommen und können unberücksichtigt bleiben. Zur Ermittlung der Größe der Zugspannungen in den Schnittstellen r bis 9 des in Abb. r dargestellten und auf den Stützen A, B ruhenden Trägers a ist der Träger aus einzelnen Gliedern zusammengesetzt, die elektromagnetisiert «-erden, und zwar zuerst so stark, daß der Träger unter der Belastung an keiner Schnittstelle reißt.
Verringert man nun die an den Schnittflächen wirkende magnetische Kraft durch Ausschalten von Wicklungen oder durch Verringerung der Stromstärke, so wird der Träger, etwa bei Schnittstelle 5, reißen. Wird dann rechnerisch die Größe des Moments an der Stelle 5 festgestellt, so kennt man für alle späteren Fälle (bei anderer Belastung und anderen Spannweiten) das an der betreffenden Stelle vorliegende Moment. Wird die Schnittsteile 5 gekuppelt, so daß sie nicht mehr reißen: kann, und verringert man die Stromspannung weiter, bis der Träger etwa bei 4 und 6 reißt.. so kann man wieder rechnerisch das :Moment bei 4 und 6 bestimmen und weiß wieder für spätere Fälle, daß dieses Moment der Stromspannung entspricht, die beim Reißen der Schnittstellen .4 und 6 vorhanden war. Man kann somit durch das Konstruktionsmodell, nachdem einmal das Verhältnis der beim jeweiligen Zerreißen von Schnittstellen praktisch vorhandenen Stromspannungen zu den rechnerisch ermittelten Momenten festgelegt und in einer Tabelle eingetragen ist oder wenn die Vorrichtung einmal geeicht ist, die Momente für alle Spannweiten und beliebige Belastungen ohne weiteres aus den beim Zerreißen der Schnittstellen vorhandenen Stromspannungen an Hand der Tabelle ablesen. In den Abb. i bis 3 ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt.
Abb. i zeigt in Längsansicht die Gesamtanordnung des Trägerkonstruktionsmodells. Abb.2 stellt die Längenansicht eines einzelnen Gliedes des Modells in größerem Maßstabe dar, und Abb. 3 zeigt eine andere Ausführungsform für die Einzelglieder des Modells.
Die Ausbildung eines Gliedes kann auch in irgendeiner anderen Form erfolgen, etwa nach Abb. 3. Hierbei ist für die Zug- und für die Druckzone je ein magnetischer Stab angeordnet. Beide Stäbe sind mit Hilfe eines Versteifungsbleches b starr verbunden.
Es ist erforderlich, daß alle Glieder gleichmäßig als Präzisionsteile durchgearbeitet sind (gleichmäßiges Material, gleiche Form und insbesondere gleiche Berührungsflächen und gleiche Wicklungen usw.), damit genaue Ergebnisse erzielt werden.
Nachdem die Belastungen ermittelt sind, welche die zu untersuchende Konstruktion zu tragen hat, reiht man soviel Glieder als erforderlich aneinander, die man in den Stützpunkten aufhängt. Dann schickt man einen solch starken Strom durch die Glieder, daß man die entsprechenden Belastungen in Form von Gewichten, die man an die Glieder hängt, anbringen kann. Durch die in den Schnittstellen wirkende magnetische Kraft trägt sieh die Konstruktion. Alsdann verringert man die Stromspanung, bis eine Verbindungsstelle (an der Stelle, wo das Größtmoment liegt) abreißt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Apparat zur Erfassung statischer Momente auf elektromagnetischem Wege, bestehend aus einzelnen Gliedern, die sich in gleich großen, mit Hilfe von Elektromagnetismus gleich stark magnetisierten Flächen berühren, so daß aus der Stromspannung, die vorhanden ist, wenn ein Reißen an den einzelnen Berührungsflächen der Magnete unter vorgenommener Belastung eintritt, die an den Schnittflächen vorhandenen Momente an Hand von einmalig ausgerechneten und tabellarisch zusammengestellten Festwerten abgelesen «-erden können.