DE618469C

DE618469C - Method and device for determining the fatigue strength of thin and highly flexible materials

Info

Publication number: DE618469C
Application number: DEI47268D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-05-27
Filing date: 1933-05-27
Publication date: 1935-09-11

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Ermüdungsfestigkeit von dünnen und stark biegsamen Stoffen Es ist bereits bekannt, zur Bestimmung der Festigkeits- und Elastizitätseigensehaften von Materialien in Band-, Blatt- soder Streifenform, wie z. B. von Papier, Pappe, Textilien u. dgl. sich eines Verfahrens zu bedienen, bei welchem die Probe um einen zylindrischen Körper gebogen oder gewickelt wird. Dasselbe Prinzip findet auch bei der Dauerprüfung von Drahtseilen Anwendung, bei welcher das Probeseil dauernd hin. und her über Versuchsrollen gebogen wird.Method and device for determining the fatigue strength of thin and highly flexible materials It is already known to determine the strength and elastic properties of materials in tape, sheet or strip form, such as B. of paper, cardboard, textiles, etc. to use a process, in which the sample is bent or wrapped around a cylindrical body. The same principle is also used in the endurance test of wire ropes which the test rope continuously. and is bent over test rolls.

Bei diesen bekannten Verfahren ist es üblich, entweder die Anzahl der Biegungen festzustellen, die erforderlich sind, um einen Bruch herbeizuführen, oder die Arbeit zu messen, die bei der Zurückbiegung der Probe wiedergewonnen wird.In these known methods, it is common to use either the number identify the bends required to cause a break or to measure the work that is recovered in bending the sample back.

Vorliegende Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Bestimmung der Ermüdungsfestigkeit von dünnen und starkbiegsamen Stoffen, bei dem in an sich bekannter Weise sein Streifen des zu prüfenden Stoffes mit seinen Enden auf zwei gleich großen drehbaren zylindrischen Trommeln mit parallel zueinander liegenden Achsen befestigt und über eine in der Mitte und unterhalb dieser Trommeln. liegende kleine Belastungsrolle um .ein bestimmtes Maß dauernd hin und her gebogen wird. Das Kennzeichnende für das :erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß in, gewissen Zeitabständen nach Aufheben der Hinundherbewegung die Größe der Arbeit gemessen wird, die erforderlich ist, den Probestreifen über die vorher b@estimmte Länge einmal in einer Richtung über die `kleine Belastungsrolle zu biegen, wobei diese Messung in an sich bekannter Weisse mittels eines Pendels vorgenommen. wird.The present invention relates first of all to a method for determination the fatigue strength of thin and highly flexible fabrics, in which in itself known way his strip of the substance to be tested with its ends on two rotating cylindrical drums of the same size with parallel to each other Axles attached and over one in the middle and below these drums. lying small load roll to .a certain amount is constantly bent back and forth. The characteristic of the method according to the invention is that in, certain Periods of time after lifting the reciprocation, the size of the work is measured which is required, the test strip over the previously determined length once to bend in one direction over the `small load roller, taking this measurement made in per se known whiteness by means of a pendulum. will.

Die Erfindung umfaßt weiter eine Vorrichtung zur Ausübung des vorstehend gekennzeichneten Verfahrens, welche im wesentlichen in an sich bekannter Weise aus zwei horizontal gelagerten Probenträgertrommeln besteht, die mittels auf ihren Achsen sitzenden Zahnrädern mit einem Dauerantrieb verbunden werden können. Ein mit den genannten Zahnrädern kämmendes Zahnrad ist in Richtung s=einer Achse verschiebbar angeordnet, mittels welchem die Prob;enträgertrommeln entweder mit dem Dauerantrieb oder mit dem Meßpendel verbunden werden können.The invention further includes apparatus for practicing the foregoing characterized method, which essentially in a manner known per se consists of two horizontally mounted sample carrier drums, which by means of on their axes seated gears can be connected to a continuous drive. One with the The mentioned gear meshing gear is displaceable in the direction s = an axis arranged, by means of which the sample; decanting drums either with the continuous drive or can be connected to the measuring pendulum.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll im folgenden an Hand der Abb. i und 2, die eine vorzugsweise Ausführungsform veranschaulichen, näher erläutert werden.The device according to the invention is described below with reference to Fig. i and 2, which illustrate a preferred embodiment, explained in more detail will.

Abb. i zeigt eine Vorderansicht und Abb. 2 eine Seitenansicht der Prüfvorrichtung.Fig. I shows a front view and Fig. 2 shows a side view of the Testing device.

In an sich bekannter Weise sind um die am Rahmen. i waagerecht und parallel zu-,einander befestigten Bolzen 2 und 3 zwei Trommeln 4 und 5 drehbar gelagert. Ein oder mehrere Streifen 6 des Versuchsstoffes werden mit Hilfe von Spannbacken 7 und 8 an den Zylindern befestigt. In. ebenfalls an sich bekannter Weise wird die Probe um den lose im Durchhang 9 der Probe liegenden zylindrischen Körper i o durch gleichsirmige Drehung der Trommeln gebogen. Dir- beiden Trommeln werden in an sich bekannter Weise von einem Zahnrad i i, das in die an den Zylindern befestigten Zahnräder 12 und 13 eingreift, getrieben. Das Zahnrad i i ist auf dem am Rahmen befestigten Bolzen 1q. drehbar gelagert und läßt sich darauf in axialer Richtung verschieben, wie dies am besten aus der Abb. 2 zu ersehen ist. Durch ein Verschieben dieses Zahnrades in axialer Richtung lassen sich die Probenträgertrommeln q: und 5 entweder mit einer Bendehneßvorrichtung ioder mit einem Motordauerantrieb kuppeln. -Die Meßvorrichtung besteht aus einem mit der waagerechten Welle 15 fest verbundenen, an sich bekamzten Pendel 16 und einer ebenfalls hierbei hierbei bekannten Meßtrommael i B. Auf der Pendelwelle befindet sich !ein Zahnrad 2o, durch welches die Pendelmeßvorrichtung, wenn die beiden Zahnräder 2o und 1 I ineinandergreifen, mit den Probenträgertrommeln q. und 5 gekuppelt wird. Das Zahxirad 21, mittels welchem die Probenträgertromnieln dauernd getrieben werden, wenn das Zahnrad i i in das Zahnrad. 21 eingreift, ist auf der Pendelwelle i-5 leicht drehbar gelagert. Die schwingende Bewegung des Zahnrades 21 wird in an sich bekannter Weise durch einen von -einem Motor angetriebenen Kurhelgetriebeerzielt.In a manner known per se are around the frame. i horizontal and parallel to each other, fastened bolts 2 and 3, two drums 4 and 5 rotatably mounted. One or more strips 6 of the test substance are made with the help of clamping jaws 7 and 8 attached to the cylinders. In. also known per se is the Sample around the cylindrical body i o lying loosely in the slack 9 of the sample uniform rotation of the drums curved. Both of you drums become in themselves known way of a gear i i, which is in the to Cylinders fixed gears 12 and 13 engages, driven. The gear i i is on the bolts 1q attached to the frame. rotatably mounted and can be on it in axial Move direction, as best seen in Fig. 2. Through a The sample carrier drums can be moved by moving this gear in the axial direction q: and 5 either with a stretching device or with a continuous motor drive couple. -The measuring device consists of a fixed to the horizontal shaft 15 connected, per se gotzten pendulum 16 and one also known here Measuring drum i B. On the pendulum shaft there is a gear wheel 2o through which the pendulum measuring device when the two gears 2o and 1 I mesh, with the sample carrier drums q. and 5 is coupled. The Zahxirad 21, by means of which the sample carrier drums are continuously driven when the gear i i in the Gear. 21 engages, is easily rotatably mounted on the pendulum shaft i-5. the oscillating movement of the gear 21 is in a known manner by a Achieved by a motor driven Kurhel gear.

Die Arbeitsweise der Prüfvorrichtung ist folgende: Nachdem die Probe mit Hilfe von Spannbacken 7 und 8 auf den Trommeln q. und g festgespannt ist und die Belastungs@ rolle io in den Durehhang g der Probe eingelegt ist, stellt man bei frei hängendem Pendel 16 das Zahnrad -ii so- ein, -daß es in das Zahnrad 2o eingreift. Das Pendel 16 wird dann außerhalb der Normalstellung finit Hilfe der Sperrklinke 17 gesperrt und der Nonius 19 gegen den Arm 27 gestellt. Zur Vornahme der ersten Messung. Iäßt man in an sich bekannter Weise durch Drehen der Sperr-1dinke-17 das Pendel fallen, wobei die beiden Trommeln q. und g von den Zahnrädern 2o; il, 12 und 13 gedreht werden. Hierdurch wird die Probe :auf eine bestimmte Länge um die Belastungsrolle io gebogen. Die vom Pendel hierzu verbrauchte Arbeit ergibt sich in an sich bekannter-Weise aus der Differenz zwischen Fallhöhe und Steighöhe des Pendels. Diese Differenz dien beiden Höhen kann an der Meßtrommel abgelesen werden. Ebenso kann man auf der Meßtrommel in an sich bekannter Weise die Wegstrecke ablesen, um welche die Probe während der Prüfung gebogen worden ist. Aus diesen beiden Größen Arbeit und Weg sowie aus der- Breite der Probe lä,ßt sich die dynamische Leistung für eine :einmalige Umbiegung jeder Fläehenein= heit ,als Maß. für die Steifgkeit- der Probe bestimmen. Die Messung dieser dynamischen Leistung ;erfolgt außer zu Beginn der Prüfung in beliebigen Zeitabständen nach jeweiliger Aufhebung der Hnundherbewegung der Probe, um auf diese Weise die Ermüdungsfestigkeit der Probe zu ermitteln.The operation of the test device is as follows: After the sample has been placed on the drums q. and g is clamped and the load roller io is inserted into the slope g of the sample, the gear -ii is set with the pendulum 16 hanging freely so that it engages in the gear 2o. The pendulum 16 is then locked finitely outside the normal position with the aid of the pawl 17 and the vernier 19 is placed against the arm 27. To take the first measurement. If you let the pendulum fall in a known manner by turning the ratchet 17, the two drums q. and g from the gears 2o; il, 12 and 13 are rotated. As a result, the specimen is: bent over a certain length around the loading roller io. The work consumed by the pendulum for this results in a manner known per se from the difference between the height of fall and the height of the pendulum. This difference between the two heights can be read on the measuring drum. The distance by which the sample has been bent during the test can also be read on the measuring drum in a manner known per se. The dynamic performance for a single bending of each surface unit, as a measure, can be derived from these two variables, work and path, and from the width of the specimen. to determine the stiffness of the specimen. This dynamic performance is measured, except at the beginning of the test, at any time after the sample has been stopped, in order to determine the fatigue strength of the sample.

Die Hinundherbewegung der Probe nach den jeweils erfolgten Messungen wird wieder eingeleitet, wenn das Zahnrad i i in axialer Richtung so lange verschoben wird, bis es in das Zahnradei eingreift. Durch Anlassen des Motors setzen sich dann die beiden Probenträgertrommeln mit der Belastungsrolle io in schwingende Bewegung. Diese aufeinanderfolgenden Arbeitsgänge werden für jeden Zeitpunkt der Dauerbeanspruchung in an sich bekannter Weise von einem Zählwerk 23 angezeigt.The reciprocation of the sample after each measurement was taken is initiated again when the gear i i shifted so long in the axial direction until it engages the gears. Then, by starting the engine, they sit down the two sample carrier drums with the load roller io in an oscillating motion. These successive operations are used for each point in time indicated by a counter 23 in a manner known per se.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure. for determining the fatigue strength of thin and highly flexible materials, e.g. B. of paper, cardboard, textiles, films and thin sheets. a strip of the substance to be tested is attached with its ends on two rotating cylindrical drums of the same size with axes lying parallel to each other and continuously bent back and forth by a certain amount via a small load roller located in the middle and below these drums. is, characterized in that at certain time intervals after canceling the reciprocating motion of the sample, the size of the work is measured. which is required to bend the sample strip over a predetermined length once in one direction over the small load roller, in itself known way by means of a pendulum.

2. Device to carry out the method according to claim i with a gear drive for the sample carrier drums, characterized in that that with the on the axes (2, 3) -the sample carrier drums (q., 5) seated gears (12, '13) meshing gear (i i) in the direction of his Axis arranged displaceably and thus freely with the gear wheel (21) of the permanent drive (22) or on the same 'shaft (15) seated gear (2o) of the measuring pendulum (16) can be coupled, so that, depending on requirements, the carrier drums (q., 5) either can be driven by the permanent drive (22) or the measuring pendulum (16).