DE581910C

DE581910C - Show line drawer for strength testers with inclination or pendulum scales for small tensile forces and expansions

Info

Publication number: DE581910C
Application number: DESCH92763D
Authority: DE
Original assignee: LOUIS SCHOPPER FA
Current assignee: LOUIS SCHOPPER FA
Priority date: 1931-01-11
Filing date: 1931-01-11
Publication date: 1933-08-18

Description

Die Erfindung betrifft Schaulinienzeichner für Festigkeitsprüfer mit Neigungs- oder Pendelwaage und bezweckt, eine größere Genauigkeit der Aufzeichnung zu erzielen, als sie bei bekannten Apparaten dieser Art zu erreichen ist, bei denen eine Trommel, welche das Blatt, auf dem die Schaulinien aufgezeichnet werden, trägt, an dem Pendel gela-. gert ist und an dessen Bewegungen teilnimmt.The invention relates to show line drawers for strength testers with inclination or Pendulum balance and aims to achieve a greater accuracy of the recording than it can be achieved in known apparatus of this type, in which a drum, which the sheet on which the sight lines are drawn is attached to the pendulum. device and participates in its movements.

Bei diesen bekannten Schaulinienzeichnern wird nicht die wirkliche Dehnung des Probekörpers, d. h. die Differenz zwischen den Wegen, welche von den Klemmen, zwischen denen der Probekörper eingespannt ist, zurückgelegt werden, sondern nur die Verschiebung der unteren Klemme aufgezeichnet.With these well-known sight line drawers, the real elongation of the test specimen is not d. H. the difference between the paths taken by the terminals, between where the specimen is clamped, but only the displacement recorded on the lower clamp.

Bekannt sind Schaulinienzeichner für Festigkeitsprüfer mit einer die Belastung des Probekörpers aufnehmenden Feder, bei denen die wirkliche Dehnung des Probekörpers genau in der Weise aufgezeichnet wird, daß die Verschiebung eines Punktes des Probekörpers auf eine das Schaulinienblatt tragende' Tafel übertragen wird, welche auf einer durch einen zweiten Punkt des Probekörpers verschobenen Unterlage beweglich ist und auf der Tafel ein entsprechend der Belastung des Probekörpers verstellter Schreibstift bewegt wird. Eine solche Art der Schaulinienaufzeichnung ist jedoch für Festigkeitsprüfer mit Neigungs- oder Pendelwaage unzweckmäßig, weil es große Schwierigkeiten bietet, einen Schreibstift so anzuordnen, daß er in einer zur Verschiebungsrichtung der Schreibtafel senkrechten Richtung entsprechend dem Ausschlage des Pendels proportional der Belastung des Probekörpers verstellt wird.Are known show line artists for strength testers with a load of the Specimen receiving spring, in which the real elongation of the specimen is accurate is recorded in such a way that the displacement of a point on the specimen is transferred to a 'plate carrying the sight line sheet, which on a through a second point of the specimen shifted base is movable and on the board a corresponding to the load of the Test specimen adjusted pen is moved. Such a type of sightline recording however, it is inexpedient for strength testers with inclination or pendulum scales because it presents great difficulties to arrange a pen so that it is in a direction of displacement of the writing board vertical direction corresponding to the swing of the pendulum proportional to the load of the specimen is adjusted.

Die Schwierigkeit der genauen Schaulinienaufzeichnung bei Festigkeitsprüfern mit Neigungs- oder Pendelwaage wird der Erfindung gemäß bei Festigkeitsprüfern für kleine Zugkräfte und Dehnungen dadurch überwunden, daß die Ordinate des Schaulinienblattes, das mit seiner Unterlage durch die Bewegung des die Belastung aufnehmenden Endes des Probekörpers in Richtung der Abszisse proportional der Größe der Verschiebung dieses Endes bewegt wird, mit der Richtung der Horizontalen, in der der Lenker des Schreibstiftes sich proportional oder angenähert proportional dem Ausschlage des Pendels der Waage bewegt, einen Winkel bildet, dessen Sinus gleich ist dem Quotienten aus dem Radius des Segments der Pendelwaage durch den Abstand des Gelenkpunktes des Schreibstiftlenkers von dem Drehpunkt des Pendels.The difficulty of precisely recording the sight lines in strength testers with inclination or pendulum balance is used according to the invention in strength testers for small tensile forces and elongations are overcome by the fact that the ordinate of the sight line sheet, which is connected to its base by the movement of the the load-absorbing end of the test specimen is proportional in the direction of the abscissa the amount of displacement of this end is moved, with the direction of the horizontal in which the handlebar of the pen moves proportionally or approximately proportionally to the swing of the pendulum of the scales, forms an angle whose Sine is equal to the quotient from the radius of the segment of the pendulum balance through the distance between the pivot point of the pen handlebar and the pivot point of the pendulum.

Die Zeichnung stellt in Fig. 1 und 2 den Erfindungsgegenstand in zwei Ausführungsbeispielen schematisch dar, während Fig. 3 die theoretische Ableitung der Bedingungen, an welche der Erfolg der Erfindung gebunden ist, erläutert.The drawing schematically shows the subject matter of the invention in two exemplary embodiments in FIGS. 1 and 2, while FIG. 3 the theoretical derivation of the conditions to which the success of the invention is bound is explained.

Der Probekörper 1 wird zwischen den Klemmen 2 und 3 befestigt. Die Klemme 2The specimen 1 is fastened between the clamps 2 and 3. The clamp 2

Ergänzungsblatt zur Patentschrift 581 910 Klasse 42 k Gruppe 21/03, Supplementary sheet to patent specification 581 910 class 42 k group 21/03,

τη — -P-: .- η _Λ τη - -P-: .- η _Λ

wird von einem Bande 4 getragen, welches am Umfange des' Scheibensektors 5 befestigt ist, dessen Achse mit der Drehachse des Pendels 6 der Neigungswaage, welches sich längs einer Skala 7 bewegt, zusammenfällt.is carried by a band 4, which is attached to the circumference of the 'disk sector 5 is whose axis with the axis of rotation of the pendulum 6 of the inclination balance, which is longitudinal a scale 7 moves, coincides.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist mit der Klemme 3 ein Arm 8 fest verbunden, von dem eine Schnur 9 über Rollen 10, 11 und 12 zu der Tafel 13, welche das Schaulinienblatt ίο trägt, und von dieser weiter über die Rolle 14 zu dem Gewichte 15 geführt ist. Das Gewicht 15 ist so bemessen, daß die Tafel 13 in jeder Lage ohne Störung durch die Schwerkraft in Ruhe bleiben kann.In the embodiment of Fig. 1, an arm 8 is firmly connected to the terminal 3, of which a cord 9 over pulleys 10, 11 and 12 to the panel 13, which carries the sight line sheet ίο, and from this on over the roll 14 is led to the weights 15. The weight 15 is dimensioned so that the panel 13 in each Can remain at rest without interference from gravity.

Vor der Bahn der Tafel 13 ist eine horizontale Bahn 17 angeordnet, auf der ein den Schreibstift 18 tragender Lenker 19, welcher an den Pendelarm 6 in einem auf der Verbindungslinie zwischen Drehpunkt und Schwerpunkt des Pendels liegenden Punkte 22 angeschlossen ist, mittels einer Rolle 20 geführt wird. Damit der zwischen dem Schreibstifte und dem Pendelarme liegende Teil des Lenkers 19 nicht ein zusätzliches Kraftmoment an dem Pendel erzeugt, ist sein Gewicht durch ein Gegengewicht 21 ausgeglichen. Die Schubstange 19 ist durch ein offenes Lagerauge 28 mit dem ihre Verbindung mit dem Pendelarme 6 bewirkenden Zapfen verbunden, so daß die Schreibvorrichtung jederzeit leicht ausgekuppelt werden kann.In front of the path of the board 13, a horizontal path 17 is arranged on which a the Pen 18 carrying handlebar 19, which is attached to the pendulum arm 6 in one on the connecting line Points 22 lying between the pivot point and the center of gravity of the pendulum are connected is guided by means of a roller 20. So that the part of the handlebar that lies between the pen and the pendulum arm 19 does not create an additional moment of force on the pendulum, is its weight balanced by a counterweight 21. The push rod 19 is through an open bearing eye 28 connected to the pin causing their connection to the pendulum arms 6, so that the writing device at any time can be easily disengaged.

Der Winkel zwischen der Bewegungsrichtung der Tafel 13 und der Vertikalen ist so gewählt, daß die relative Verschiebung des Schreibstiftes gegen die Tafel durch einen Ausschlag des Pendels eine parallel zur Abszissenachse nach der Ordinatenachse hin gerichtete Komponente hat, welche angenähert gleich der Größe der Verschiebung der Klemme 2 ist. Die Größe des Winkels kann durch einen Versuch bestimmt, aber auch theoretisch abgeleitet werden.The angle between the direction of movement of the panel 13 and the vertical is like this chosen that the relative displacement of the pen against the board by a The swing of the pendulum is parallel to the abscissa axis towards the ordinate axis has directional component which is approximately equal to the magnitude of the displacement of the clamp 2. The size of the angle can be determined by experiment, but can also be derived theoretically.

Fig· 3 gibt eine schematische Darstellung der Hauptteile des Erfindungsgegenstandes, welche in derselben Weise wie in Fig. 1 bezeichnet sind. Der Ausschlagwinkel des Pendels ist mit a, der Winkel zwischen der Verschiebungsrichtung des Schaulinienblattes und der Vertikalen mit ß, die Belastung des Probekörpers mit P, der Hebelarm, an welchem die Belastung P angreift, mit a, das im Schwerpunkte des Pendels angreifend gedachte Gewicht des Pendels mit Q, der Abstand des Pendelschwerpunktes vom Pendeldrehpunkt mit /, der Abstand zwischen dem Punkte; an welchem der den Schreibstift tra-■ gende Lenker mit dem Pendel verbunden ist, und dem Perideldrehpunkte mit b, die Verschiebung der das Schaulinienblatt tragenden Tafel, welche dem Wege der unteren Klemme des Festigkeitsprüfers gleich ist, mit w, die Horizontalverschiebung des Schreibstiftes mit m, die Komponente der Verstellung des Schreibstiftes in der Richtung der Verschiebung der das Schaulinienblatt tragenden Tafei mit 11 bezeichnet, χ und y bezeichnen die Koordinaten der Schaulinie. Dann gelten unter der angenähert zutreffenden Voraussetzung, daß der Lenker 19 bei jedem Ausschlage des Pendels eine horizontale Lage einnimmt, die BeziehungenFig. 3 gives a schematic representation of the main parts of the subject invention, which are designated in the same way as in Fig. 1. The deflection angle of the pendulum is with a, the angle between the direction of displacement of the sight line sheet and the vertical with ß, the load on the test specimen with P, the lever arm on which the load P acts with a, the imaginary weight of the acting in the center of gravity of the pendulum Pendulum with Q, the distance between the center of gravity of the pendulum and the pivot point with /, the distance between the point; at which the handlebar carrying the pen is connected to the pendulum, and the peridian pivot point with b, the displacement of the board carrying the sight line sheet, which is equal to the path of the lower clamp of the strength tester, with w, the horizontal displacement of the pen with m , denotes the component of the adjustment of the pen in the direction of displacement of the panel carrying the sight line sheet with 11 , χ and y denote the coordinates of the sight line. Then apply under the approximately correct assumption that the link 19 assumes a horizontal position with each swing of the pendulum, the relationships

P-a = a- lsina,P-a = a- lsina, ■sina-cos/?,■ sina-cos / ?, (i)(i) P-a
QITl rt Pa
QITl rt - Ot · sin β - Ot · sin β (2)(2) since .Q₁ , since .Q ₁ , -δ· sin a-sin/?.-δ · sin a-sin / ?. (3)(3) m = δ · sin α, m = δ sin α, β so, daß β so that (4)(4) χ = m- cos/? = δ· χ = m- cos /? = δ (5)(5) y = W — η = W — y = W - η = W - = W —= W - (6)(6) Wählt man α, b undChoosing α, b and a = δ · sin /5 a = δ · sin / 5 (7)(7) ist, so istis so is y = w — a · sin α.y = w - a · sin α.

Angenähert, d. h. für kleine Ausschlagwinkel des Pendels istApproximate, d. H. for small deflection angles of the pendulum

since = α, (8) gosince = α, (8) go

y ==. w — a-a. (9) y ==. w - aa. (9)

Da a · a der Kraftweg bzw. der Weg der oberen Klemme ist, so gibt y die Differenz der Wege der oberen und der unteren Klemme, also die Dehnung des Probekörpers an. Since a · a is the force path or the path of the upper clamp, y indicates the difference between the paths of the upper and lower clamp, that is, the elongation of the test specimen.

Aus (4) und (6) folgtFrom (4) and (6) it follows

x= a-siaa-cotgß = ——--cotg/?. (10) x = a-siaa-cotgß = - ---- cotg / ?. (10)

γ -1γ -1

x ist also, da a, Q, I und β konstant sind, nur von der Zugkraft P abhängig.Since a, Q, I and β are constant, x is only dependent on the tensile force P.

Die Ausführung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 dadurch, daß die Tafel 13 mit der Klemme 3 nur durch starre Zwischenglieder verbunden ist. Die Klemme 3 trägt die Zahnstange 23, welche in einen um die Drehachse des Pendels 6 drehbaren Zahnbogen 24 eingreift. Fest mit dem Zahnbogen 24 verbunden ist der Zahnbogen 25, dessen Drehung auf das Zahnrad 26 übertragen wird, in welches die fest mit der Tafel 13 verbundene Zahnstange ~2.j eingreift.The embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that the panel 13 is connected to the terminal 3 only by rigid intermediate members. The clamp 3 carries the toothed rack 23 which engages in a toothed arch 24 which is rotatable about the axis of rotation of the pendulum 6. Fixedly connected to the dental arch 24 is the dental arch 25, the rotation of which is transmitted to the toothed wheel 26 in which the toothed rack 2 .j connected to the table 13 engages.

Claims

Patent claims:

i. Show line drawer for strength testers with inclination or pendulum scales for small tensile forces and expansions, characterized in that the ordinate the sight line sheet (13), which with its base by the movement of the

the load-absorbing end of the test specimen in the direction of the abscissa proportional to the amount of displacement that end is moved, with the direction the horizontal in which the handlebar (19) of the pen (18) is proportional or moved approximately proportionally to the swing of the pendulum (6) of the balance, forms an angle whose sine is equal to the quotient of the radius of the segment (5) of the pendulum balance by the distance between the hinge point (22) of the Pen handlebar (19) from the pivot point of the pendulum.

2. Show line drawer according to claim 1, characterized in that the the Pen-guiding handlebars at a point on the connecting line between the center of gravity and the pivot point (22) of the pendulum is hinged.

3. Show line drawer according to claim 1 and 2, characterized in that the push rod leading to the pen (iS) (19) a roller running on a horizontally arranged rail (17) (20) carries.

4. show line drawer according to claim 1 to 3, characterized in that the Push rod (19) carries a counterweight (21) for weight compensation. .

5. show line drawer according to claim 1 to 3, characterized in that the Push rod is provided with an open bearing eye (28) so that it is of the Pivot attached pivot can be lifted off.

6. show line artist according to claim 1, characterized in that the load receiving end of the test specimen with the base (23) of the sight line sheet by a fixed transmission gear (23, 24, 25, 26, 27) with a support point in the axis of rotation of the Pendulum (6) is connected.

1 sheet of drawings