DE710882C

DE710882C - Method and device for eliminating errors caused by temperature fluctuations when testing the tensile strength of materials

Info

Publication number: DE710882C
Application number: DES138726D
Authority: DE
Inventors: Johan Helge Eriksson
Original assignee: SVENSKA TURBINFAB AB
Current assignee: SVENSKA TURBINFAB AB
Priority date: 1938-11-04
Filing date: 1939-09-28
Publication date: 1941-09-23

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Ausschalten von bei der Zugfestigkeitsprüfung von Werkstoffen auftretenden, durch Temperaturschwankungen verursachten Fehlern Es ist bekannt, bei ZugfestigkeitsprobJen durch TempFeraturschwankunglen verursachte Fehler auszugleichen.Method and device for eliminating tensile strength testing errors occurring in materials caused by temperature fluctuations It is known that in tensile strength tests caused by temperature fluctuations Compensate for mistakes.

Das neue Verfahren kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß man die durch Temperaturschwankungen verursachten Längenänderungen des Prüflings, z. B. eines Prüfstabes, und eines Vergleichskörpers aus dem zu untersuchenden Werkstoff und voln der Form des Prüflings in entgegengesetzter Richtung auf ein Anzeigegerät wirken läßt, so daß bei gleichen, durch Temperaturschwankungen verursachten Längenänderungen des Prüflings und des Vergleichskörpers das Anzeigegerät keinen Ausschlag ausführt und daß, nachdem dieses festgestellt ist, der eigentliche Zugversuch mit Dehnungsmessung am Prüfling ausgeführt wird. The new method is essentially characterized in that the changes in length of the test object caused by temperature fluctuations, z. B. a test rod, and a reference body made of the material to be examined and voln the shape of the test specimen in the opposite direction on a display device can act, so that with the same length changes caused by temperature fluctuations of the test object and the reference block, the display device does not deflect and that, after this has been established, the actual tensile test with elongation measurement is carried out on the test item.

Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ausübung des erflndungsgemäßen Verfahrens, und zwar zeigt Fig. I einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung, Fig. 2 einen waagerechten Schnitt längs der Linie II-II der Fig. I, Fig. 3 eine Einzelheit in größerem Maßstabe und Fig. 4 das Schema der Längenänderungsübertragungsglieder der Vorrichtung. The figures show an embodiment of the invention Apparatus for carrying out the method according to the invention, namely FIG a vertical section through the device, Fig. 2 a horizontal section along the line II-II of Fig. I, Fig. 3 a detail on a larger scale and 4 shows the diagram of the length change transmission members of the device.

Der Prüfstab I und der Vergleicbsstab 2 sind zwischen einem unteren Halter 3 und einem oberen Halter 4 angeordnet, und zwar innerhalb eines Raumes 5, der beispielsweise von einem Zylinder 6 aus hitzebeständigenl Gußeisen umgeben ist. Der Zylinders 6 in an sich bekannter Weise roin einem He@@ element 7 innerhalb einer Isolation 8 umgeben sein. Ein Blechg schützt diese Isolation. Die Teile 6 bis 9 bilden in an sich bekannter Weise eine Einheit, durch deren Stirnseiten die Halter 3 und 4 hindurchragen. Um eine Verstellbarkeit zwischen dem unteren Halter 3 und einem Gestell 10 zu erreichen, ist eine schraubbarc Verbindung 1 1 vorgesehen. Der obere Halter 4 ist in einer Öffnung der oberen Stirnwand in der Längsrichtung des Raumes 5 verschiebbar angeordnet. Oben ist der Halter 4 durch ein Gelenk 12 mit einem bei 13 gelagerten Hebel 14 verbunden, welcher die regelbare Gewichtsbelastung P trägt. The test rod I and the comparison rod 2 are between a lower one Holder 3 and an upper holder 4 arranged within a space 5, which is surrounded, for example, by a cylinder 6 made of heat-resistant cast iron. The cylinder 6 in a manner known per se roin a He @@ element 7 within a Isolation 8 be surrounded. A sheet metal protects this insulation. Parts 6 to 9 form a unit in a manner known per se, through whose end faces the holder 3 and 4 protrude. In order to adjust between the lower holder 3 and To reach a frame 10, a screw connection 1 1 is provided. Of the upper holder 4 is in an opening of the upper end wall in the longitudinal direction of the Space 5 arranged displaceably. The holder 4 is at the top by means of a hinge 12 connected to a lever 14 mounted at 13, which controls the adjustable weight load P wears.

Der Probestab I ist unten in den Halter 3 und oben in den Halter 4 geschraubt (Fig. 3), während der Vergleichsstab 2 unten in einer Vertiefung des Halters 3 lose ruht und oben in eine senkrechte Bohrung 16 des Halters 4 ragt. In Fig. 3 ist der Spielraum um den Stab 2 übertrieben dargestellt. Oberhalb des Stabes 1 befindet sich im Halter 4 eine Bohrung 15. Die Bohrungen 15, 16 führen oben in ein Querloch 17. Jede Bohrung -enthält einen Quarzstab IS bzw. 19, der auf dem oberen Ende des Stabes 1 bzw. 2 ruht und deren obere Enden sich im Loch 17 befinden. Die Quarzstäbe 18 und 19 übertragen die Längenänderungen der Stäbe 1 und 2 unabhängig von der Längenänderung des Halters 4 auf ein Anzeigegerät. Sie liegen lose in ihren Bohrungen 15 bzw. 16. Ihre oberen Enden sind zweckmäßig mit Metallspitzen versehen. The test rod I is in the holder 3 at the bottom and in the holder at the top 4 screwed (Fig. 3), while the comparison rod 2 below in a recess of the Holder 3 rests loosely and protrudes into a vertical bore 16 of the holder 4 at the top. In Fig. 3, the clearance around the rod 2 is shown exaggerated. Above the staff 1 there is a hole 15 in the holder 4. The holes 15, 16 lead into the top a transverse hole 17. Each hole contains a quartz rod IS or 19, which is on the upper End of the rod 1 or 2 rests and the upper ends of which are located in the hole 17. the Quartz rods 18 and 19 transmit the changes in length of rods 1 and 2 independently of the change in length of the holder 4 on a display device. They are loose in hers Bores 15 and 16. Their upper ends are expediently provided with metal tips.

Auf der Spitze des Stabes 18 ruht ein Ende eines Hebels 20, auf der Spitze des Stabes 19 das eines weiteren Hebels 21. Das andere Ende des Hebels 21 liegt auf einer festen Stütze. In der Fig. I ist diese Stütze als Spitze eines Stabes 22 dargestellt, der unten mit einer weiteren Spitze auf einem zweckmäßig senkrecht verstellbaren Lager 23 am Gestell 10 ruht. Der Hebel 20 ist mittels einer Schneide 24 auf dem Hebel 21 gelagert, und sein anderes Ende 25 steht mit einem Anzeigegerät beliebiger Art in Verbindung. Dieses Gerät kann z.B. optischer Art sein. Es hat einen Spiegel 28, der an einer Rolle 27 befestigt ist. Um diese Rolle schlingt sich ein am Ende 25 des Hebels 20 befestigter Draht, Faden o. dgl. 28, der durch ein Gewicht belastet ist. Die gestrichelten, mit Pfeilen versehenen Linicn stellen einen einfallenden und reflektierten Lichtstrahl dar. Durch einen federnd gelagerten Stift 29 im Halter 4 oberhalb des Loches I7 wird der Hebel 20 gegen die Spitze des Quarzstabes 18 gedrückt. On the tip of the rod 18 rests one end of a lever 20 on which Tip of the rod 19 that of another lever 21. The other end of the lever 21 lies on a solid support. In Fig. I this support is the tip of a rod 22 shown, the bottom with another tip on a conveniently vertical adjustable bearing 23 rests on the frame 10. The lever 20 is by means of a cutting edge 24 mounted on the lever 21, and its other end 25 is with a display device of any kind in connection. This device can, for example, be of an optical type. It has a mirror 28 attached to a roller 27. This role is wrapped around a fixed at the end 25 of the lever 20 wire, thread o. The like. 28, the through a Weight is loaded. The dashed lines with arrows represent one incident and reflected light beam. By a spring-mounted pin 29 in the holder 4 above the hole I7, the lever 20 is against the tip of the quartz rod 18 pressed.

Die oben beschriebene Hebelanordnung ist qerart, daß gleiche Längenänderungen der binden Stäbe I und 2 das Anzeigegerät nicht beeinflussen. Der Grundgedanke geht aus Fig. 4 hervor. Die Hebelarme des Hebels 20 sind hier mit L1 und L2 und die Hebelarme des Hebels 21 mit l1 und 12 bezeichnet. Das Ende 25 des Hebels 20 zeigt auf eine Skala. The lever arrangement described above is qerart that equal changes in length the tie rods I and 2 do not affect the display device. The basic idea goes from FIG. 4. The lever arms of the lever 20 are here with L1 and L2 and the lever arms of the lever 21 with l1 and 12 designated. The end 25 of the lever 20 points to a Scale.

Wenn das Verhältnis von L1 und L2 dem Verhältnis von l1 zu l2 gleich ist, so führt, wie ersichtlich, eine Parallelverschiebung der Angriffspunkte der Quarzstäbe in senkrechter Richtung keine Bewegung des Endpunktes 25 des Hebels 20 herbei. Senkrechte Längenänderungen der Stäbe 1 und 2 infolge von Temperaturschwankungen lassen also das Anzeigegerät unbeeinflußt, da beide Stäbe stets die gleiche Temperatur haben und daher bei Temperaturschwankungen auch die gleichen Längenänderungen. Durch das Heizelement 7 kann in an sich bekannter Weise die Temperatur des Raumes 5 beliebig erhöht werden. When the ratio of L1 and L2 equals the ratio of l1 to l2 is, as can be seen, a parallel shift of the points of application of the Quartz rods do not move the end point 25 of the lever 20 in the vertical direction come here. Vertical changes in length of rods 1 and 2 as a result of temperature fluctuations leave the display device unaffected, since both bars are always the same temperature and therefore the same changes in length in the event of temperature fluctuations. By the heating element 7 can, in a manner known per se, the temperature of the room 5 as desired increase.

Beide Stäbe werden hierbei gleichmäßig über ihre ganze Länge erhitzt, was auf eine entsprechende Verteilung der Drahtv. indungen des Heizeiementes über den Raum sowie auf die Anordnung der Wärmeausgleichschicht 6 zurückzuführen ist. Both rods are heated evenly over their entire length, what to a corresponding distribution of the wire. indications of the heating element the space as well as the arrangement of the heat compensation layer 6 can be attributed.

Teile der baulichen Ausführung können geändert werden, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann durch das Hebelsystem eine gewisse Vervielfachung der Längenunterschiede zwischen dem Probestab und dem Vergleichsstab bewirkt werden, z.R. 20fach. Durch das optische Anzeigesystem kann der Ausschlag des Hebelsystems vervielfacht werden, z.B. 50fach, wodurch die endgültige Anzeige ein aus den beiden Vervielfältigungen erhaltenes Vielfaches der wirklichen Längenänderungen wird, bei dem Ausführungsbeispiel also Iooomal größer als die wirkliche Längenänderung. Parts of the structural design can be changed without deriving from that Deviate basic ideas of the invention. For example, through the lever system a certain multiplication of the differences in length between the test rod and the Comparison bar can be effected, e.g. 20 times. The visual display system allows the deflection of the lever system can be multiplied, e.g. 50 times, whereby the final Display a multiple of the real one obtained from the two reproductions Changes in length are, in the exemplary embodiment, Iooom times greater than the real one Change in length.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Method for eliminating tensile strength testing errors occurring in materials caused by temperature fluctuations, characterized in that the changes in length caused by temperature fluctuations of the test item, e.g. a test rod, and a reference body from the one to be examined Material and the shape of the test object in the opposite direction on a display device - lets work, so that with the same, durcll Temperature fluctuations caused changes in length of the test object and the reference body ers the display device does not develop a rash, and that, once this has been determined, the real one Tensile test with strain measurement is carried out on the test specimen.

2. Device for executing the method according to claim r, characterized characterized in that in a thermally insulated room (5) for the test item (I) and the Reference body (2) a fixed holder (3) and one in the longitudinal direction of the room (5) movable holder connected to a load arrangement (I2, I3, I4, P) (4) are arranged between which the test object (I) to be firmly clamped and the Comparative body (2) is to be used loosely that the movable holder (4) transmission elements (I8, I9, 29) has on a lever system (20 to 25) outside the holder (3, 4) Changes in length of the test object and the reference block transferred, if the movable holder (4) and thereby the test specimen are subjected to a tensile load are, and that the lever system is connected to a display device (26 to 28) is that on this only the difference between the changes in length of the test specimen and the reference body is transmitted.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the in the longitudinal direction of the test specimen and the reference body standing on these bodies Transmission elements (I8, I9) represent quartz rods or the like, which are located in a hole (I7) of the holder (4) extend into where they rest against the lever (20 or 2I).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the lever (21) at its end facing away from the rod (2) rests against a fixed support member, while the lever (20) at its end facing away from the quartz rod with the display device connected, and that the two levers between their quartz rods (I 8, I 9) facing ends with one another by a joint-like connection (24) are united, which subdivided the toggle so that the parts of a lever behave towards each other like the parts of the other lever.