DE695037C

DE695037C - and moments

Info

Publication number: DE695037C
Application number: DE1936D0073348
Authority: DE
Inventors: Josef Mark
Original assignee: Dornier Werke GmbH
Current assignee: Dornier Werke GmbH
Priority date: 1936-08-20
Filing date: 1936-08-20
Publication date: 1940-08-14

Description

Gerät zur gleichzeitigen Ermittlung von Kräften und Momenten Die Erfindung betrifft ein Gerät zur gleich. zeitigen Ermittlung von Kräften und Momen tlen, welche in einem Bolzen, beispielsweise in einem Verbindungsbolzen eines mehrteiligen Bauwerkes, auffreten. Nach der Erfindung ist ein die Kraft übertragender Meßbolzen an seinen beiden Enden in radial geschlitzten, federnden Lagerhülsen eines Lagerkörpers derart gelagert, daß er sechs Freiheitsgrade hat. Er steht in seiner Längsrichtung sowie in zwei verschiedenen Ebenen in an sich bekannter Weise in radialen Richtungen mit Meßgeräten in Verbindung. Der Meßbolzen wird an die Stete, des Bolzens, dessen Beanspruchung durch Kräfte und Momente ermittelt werden soll, eingeführt. Er kann an einem Ende oder an beiden enden oder aber zwischen beiden Enden einen kraftleitenden Teil des Bauwerkes angeschlossen werden. Seine Lagerung wird an einem anderen kraftleitenden Teil des Bauwerkes angeschlossen. Eine jede auftretende Kraft oder ein jedes auftretendes Moment drängt den Bolzen aus seiner ursprünglichen Lage. Die Größe der Verdrängung aus der ursprünglichen Lage wird gemessen, und aus ihr wird auf die Größe der aufgetretenen Kraft oder des aufgetretenen Momentes geschlossen.Device for the simultaneous determination of forces and moments The invention affects one device at the same time. early determination of forces and moments, which in a bolt, for example in a connecting bolt of a multi-part structure, open up. According to the invention is a force-transmitting measuring pin on his both ends in radially slotted, resilient bearing sleeves of a bearing body in such a way stored that he has six degrees of freedom. He stands lengthways as well in two different planes in a manner known per se in radial directions Measuring devices in connection. The measuring bolt is attached to the constant, the bolt, its stress should be determined by forces and moments, introduced. He can be at one end or at both ends or between both ends a force-conducting part of the Be connected to the structure. Its storage is at another force-conducting Part of the building connected. Every occurring force or every occurring Moment pushes the bolt out of its original position. The size of the displacement from the original position is measured, and from it the size of the occurred Force or the occurred moment closed.

Es ist an sich bekannt, einen Bolzen zur Kraftmessung in radial geschlitzten Lagerbüchsen zu lagern, die mit Meßgerätee in Verbindung stehen. Demgegenüber ergibt jedoch die erfindungsgemöße Lagerung die Möglichkeit, Krßffte und Momente in allen bèliebigen Richtungen zu messen. It is known per se, a bolt for force measurement in radially slotted To store bearing bushes that are connected to measuring devices. In contrast, results However, the inventive storage the possibility of forces and moments in all measure in any direction.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele dargestellt Abb. I zeigt einen Bolzen I, welcher an seinem einen Ende lein Auge 2 zum Anschluß an einen kraftleitenden Teil eines Bauwerkes hat. An einem anderen kraftleitenden Teil des gleichen Bauwerkes kann der Flansch 3 der Bolzenlagerung befestigt werden. Auf dem Bolzen I sind die beiden Lagerstüche 4 und 5 mittels einer Mutter 6 befestigt. Zwischen den beiden Lagerstücken 4 und 5 sind zur Erleichterung eines genauen zusammenbaues Scheiben 7 eingelegt. Die Lagerstücke 4 und 5 haben ballige Lagerflächen bei 8 bzw. 9. Mit diesen Lagerflächen legen sie sich gegen kegel. förmig ausgedrehte hohle Lagerflöchen in dem Lagerkörper 3. die Lagerflöchen bei 8 und 9 können auch Teile von Kugeln sein, welche sich in kegeförmige Ausdrehungen in dem Lagerstück 3 legen. Die Lagerhälse 10 und 11 sind mehrfach eingeschlitzt. Several exemplary embodiments are shown in the drawing Fig. I shows a bolt I, which at one end has an eye 2 for connection has a force-conducting part of a structure. Another force-conducting part The flange 3 of the bolt mounting can be attached to the same structure. on The two bearing stubs 4 and 5 are fastened to the bolt I by means of a nut 6. Between the two bearing pieces 4 and 5 are to facilitate an accurate assembly Discs 7 inserted. The bearing pieces 4 and 5 have spherical bearing surfaces at 8 or 9. With these bearing surfaces you lie against the cone. shaped hollow Bearing areas in the bearing body 3. The bearing areas at 8 and 9 can also be parts be of balls, which lay in conical recesses in the bearing piece 3. The bearing necks 10 and 11 are slotted several times.

Abb. 2 zeigt die in Abb. 1 dargestellte Ausführungsform in Richtung des Pfeiles P gesehen. Man erkennt, daß der sichtbare Lagerhals 10 viermal bei den Stellen 12 geschlitzt ist. Wird der Bolzen 1 durch irgendwelche in seiner Längsrichtung oder quer zu ihm wirkende Kräfte beansprucht, so geben die zwischen den Schlitzen 2 I stehengebliebenei Teile der Lagerhölse to und 11 nach. Miß@ man die Größe der Verformung, so kann man daraus auf die Größe der aufgetretenen Kräfte schließen. Das Messen kann in beliebiger, an sich bekannter Weise durch Meßuhren oder durch Maßstäbe erfolgen. Nach den Darstellungen Abb. I und Abb. 2 sind beiderseits des Flansches des Lagerstückes 3 Ringe 13 aufgeschraubt, welche bei 14 Augen zur Befestigung von Meß, uhren tragen. Außer diesen kann eine Meßuhr bei 15 angebracht werden, um die Bewegung des Bolzens 1 in beiden Längsrichtungen zu messen. Fig. 2 shows the embodiment shown in Fig. 1 in the direction of the arrow P. It can be seen that the visible neck 10 four times in the Places 12 slotted is. If the bolt 1 by any forces acting in its longitudinal direction or transversely to it, so give the parts of the bearing sleeve to and 11 remained between the slots 2 I. If you measure the magnitude of the deformation, you can determine the magnitude of the deformation that has occurred Closing forces. The measurement can be carried out in any known manner using dial gauges or be done by yardsticks. According to the illustrations Fig. I and Fig. 2 are on both sides of the flange of the bearing piece 3 rings 13 screwed on, which at 14 eyes for Attachment of measuring, watch wear. In addition to these, a dial indicator can be attached at 15 to measure the movement of the bolt 1 in both longitudinal directions.

Abb. 3 zeigt eine etwas andere Ausführungsform für die Meßvorrichtung. Man sieht wie in Abb. 2 den Lagerhals I0, welcher bei 12 geschlitzt ist. Mit dem Lagerstück 3 sind die Maßstäbe 16 und 17 fest verbunden. Ver mittels der Meßbacken 18 kann gemessen werden, um wieviel die zwischen den Schlitzen 12 stehenden Teile des Lagerhalses 10 aus ihrer ursprünglichen Lage verschoben worden sind. Fig. 3 shows a somewhat different embodiment for the measuring device. As in Fig. 2, you can see the bearing neck I0, which is slotted at 12. With the Bearing piece 3, the scales 16 and 17 are firmly connected. Ver by means of the measuring jaws 18 can be measured by how much the parts standing between the slots 12 of the bearing neck 10 have been moved from their original position.

Eine Ausführungsform nach Abb. 4 ist folgendermaßen zu denken: Der Bolzen 20 besitzt ein Auge 21 zum Anschließen eines kraft leitenden Bauteils. Ferner besitzt der Lagerkßrper 22 einen Flansch 23 zur Berfestigung an einem anderen kraftleitenden Bauteil, Der Bolzen 20 hat bei 24 Wulstringe auf den Lagerstücken 25. Letztere sind durch Mutter 26 und Gegenmutter 27 auf dem Bolzen 20 befestigt und voneinander durch Scheiben 28 getrennt. Der Lagerkörper 22 hat in den Lagerhälsen 29 und 30 je eine Eindrehung 31 bzw. 32 in Gestalt eines kegelförmigen Ringes. An embodiment according to Fig. 4 is to be thought of as follows: The Bolt 20 has an eye 21 for connecting a force-conducting component. Further the bearing body 22 has a flange 23 for fastening to another force-conducting Component, the bolt 20 has 24 bead rings on the bearing pieces 25. The latter are fastened by nut 26 and lock nut 27 on the bolt 20 and apart from each other Disks 28 separated. The bearing body 22 has one in each of the bearing necks 29 and 30 Turning 31 or 32 in the form of a conical ring.

Die Lagerhälse 29 und 30 sind an ihren freien Enden so ausgeführt, daß radiale Lagerflächen 33 und 34 und zur Bolzenachse konzentrische Lagerflächen 35 und 36 entstehen. Die Lagerhälse sind auch hier wjeder mehrfach geschlitzt.The bearing necks 29 and 30 are designed at their free ends so that radial bearing surfaces 33 and 34 and bearing surfaces concentric to the bolt axis 35 and 36 are created. The bearing necks are also slotted several times.

Abb. 5 zeigt die gleiche Anordnung wie Abb. 4 in einem Schnitt V-V in Richtung des Pfeiles P1 gesehen. bewegt eine auftretende Kraft den Bolzen 20 in einer Richtung des Pfeiles P2-P3, so legt sich der Bolzen 20 mit einem seiner Wulstringe 24 gegen eine der Flächen 33 oder 34. Bewegt dagegen eine Kraft oder ein Moment den Bolzen quer zu reiner Längsrichtung, so legen sich dieWulstringe 24 gegen die zylindrischen Flächen 35 und 36. In beiden Fällen geht die Richtung des Auflagedruckes senkrecht oder nahezu senkrecht zur Lagerfläche. Zur Messung der Federwege der nachgiebigen Lagerung sind Meßuhren bei 37 und bei 38 angebracht. Fig. 5 shows the same arrangement as Fig. 4 in a section V-V seen in the direction of arrow P1. An occurring force moves the bolt 20 in a direction of the arrow P2-P3, the bolt 20 lies with one of its Bead rings 24 against one of the surfaces 33 or 34. In contrast, moves a force or a moment the bolt transversely to the purely longitudinal direction, the bead rings lay down 24 against the cylindrical surfaces 35 and 36. In both cases the direction goes of the contact pressure perpendicular or almost perpendicular to the bearing surface. For measurement dial gauges at 37 and 38 are attached to the spring travel of the resilient bearing.

Abb. 6 zeigt eine Anordnung, blei welcher der Bolzen 40 nahe seinen beiden Enden mit einem gabelförmigen oder mit zwei getrennten Bauteilen 41 und 42 in Verbindung gebracht Der Lagerkörper 43 hat einen Flansch 44 Befestigung mit einem anderen kraftleitenden Bauteil. Der Bolzen hat zwei Wulstringe 45. Die Ausführung des Lagerkörpers 43 an den Stellen, welche die Wuistringe 45 aufnehmen, ist die gleiche wie nach Abb. 4. Fig. 6 shows an arrangement which one of the bolts 40 is near both ends with a fork-shaped or with two separate components 41 and 42 The bearing body 43 has a flange 44 fastening with a other force-conducting component. The bolt has two bead rings 45. The execution of the bearing body 43 at the points which receive the Wuistrings 45 is the same as in Fig. 4.

Abb. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, nach welchem der Meßbolzen 50 zwischen seinen beiden Enden mit einem kraftleitenden Bauteil verbunden ist. Er ist in Verbindung gebracht mit dem gabelförmigen Ende eines Bauteils 51. An einem anderen kraftleitenden Bauteil kann der Lagerkörper 52 befestigt werden. Letzterer trägt zweiLagerringe 53, 54, welche die Wulstringe der Lagerstücke 55 und 56, die auf dem Bolzen 50 befestigt sind, aufnehmen. Die Lagerung ist die gleiche wie nach Abb. 4. Die Anbringung der Meßuhren ist hier eine etwas andere als blei den bisher gezeigten Ausführungsbeispielen. An einem Ende des Gerätes befindet sich eine Meßuhr 57. Um die äußerst geringen Längsverschiebungen des Bolzens messen zu können, ist zwischen diesem und der Meßuhr ein Hebel werk angeschlossen, welches aus dem doppelarmigen blebel 58, dem Verbindungsstück 59 und dem doppelarmigen Hebel 60 besteht. Fig. 7 shows an embodiment according to which the measuring pin 50 is connected between its two ends to a force-conducting component. It is brought into connection with the fork-shaped end of a component 51. On one The bearing body 52 can be attached to another force-conducting component. The latter carries two bearing rings 53, 54, which the bead rings of bearing pieces 55 and 56, the are attached to the bolt 50, record. The storage is the same as after Fig. 4. The attachment of the dial gauges is a little different here than the lead up to now shown embodiments. There is a dial gauge at one end of the device 57. In order to be able to measure the extremely small longitudinal displacements of the bolt, between this and the dial gauge a lever mechanism connected, which consists of the double-armed blebel 58, the connector 59 and the double-armed lever 60 consists.

Der Hebel 58 ist bei 6I und der Hebel 6o bei 62 fest am Gehäuse gelagert. Die Ungleichheit der Armlängen von 58 und 60 bewirkt eine erhebliche Vergrößerung der Rewiegung von 50 bis zum Eingang in die Meßuhr 57. The lever 58 is fixedly mounted on the housing at 6I and the lever 6o at 62. The inequality of the arm lengths of 58 and 60 causes a considerable increase in size the reweighing from 50 to the entry in the dial gauge 57.

Abb. 8 zeigt die Anordnung der Meßuhren und des zugehörigen Hebelwerkes zur Messung der radialen Ausweichungen des Meßbolzens in einer Eberie VIII-VIII aus Abb. 7 in Richtung des P£eiles P4 gesehen. In dem Gehäuse 63 ist eine Drehachse 64 gelagert, um welche die Hebel 65 und 66 drehbar sind. Fig. 8 shows the arrangement of the dial gauges and the associated lever mechanism for measuring the radial deviations of the measuring pin in an Eberie VIII-VIII seen from Fig. 7 in the direction of P4. In the housing 63 is an axis of rotation 64 mounted about which the levers 65 and 66 are rotatable.

Ferner befinden sich in dem Gehäuse die Drehachsen 67 und 68, an welchen die doppelarmigen Hebel 69 und 70 angelenkt sind. Furthermore, the axes of rotation 67 and 68 are located in the housing which the double-armed levers 69 and 70 are articulated.

Diese Doppelhebel wirken auf die Meßhren 71 und 72; Der Hebel 65 ist mit 69 durch die Stange 73 verbunden und steht unter der Last der Zugfeder 74, welche bei 75 mit dem Gehäuse verbunden ist. In gleicher Weise ist der Hebel 66 mit dem Doppelhebel 70 durch die Stange 76 verbunden und steht unter der Last der ebenfalls bei 75 befestigten Zugfeder 77. Die Federn 74 bsz; 77 ziehen die zugehörigen Hebel 65 und 66 gegen das Lagerstück 55, welches auf dem Meßbolzen 50 befestigt ist. Jedes Ausweichen des Meßbolzens in radialer Richtung wird durch die oben beschriebene Vorrichtung auf diese beiden Meß- These double levers act on the measuring gauges 71 and 72; The lever 65 is connected to 69 by the rod 73 and is under the load of the tension spring 74, which is connected to the housing at 75. The lever 66 is in the same way connected to the double lever 70 by the rod 76 and is under the load of the also at 75 attached tension spring 77. The springs 74 bsz; 77 pull the associated Lever 65 and 66 against the bearing piece 55, which is fastened on the measuring pin 50 is. Any deviation of the measuring pin in the radial direction is determined by the above-described Device on these two measuring

Claims

Transfer clocks. The same arrangement is in level IX-IX too think. The readings on the dial indicators 78 and 79 are made at this point. Device for the simultaneous determination of forces and moments on a bolt connection, characterized in that a measuring pin which transmits the force on both of its Ends in radially slotted, resilient bearing sleeves of a bearing body supported in this way is that it has six degrees of freedom and that the bolt is in its longitudinal direction as well as in two different planes in a manner known per se in radial directions communicates with measuring devices.