DE725620C

DE725620C - Einspannverfahren fuer Probekoerper zur gleichzeitigen Biege- und Verdrehbelastung und Einrichtung zu dessen Durchfuehrung

Info

Publication number: DE725620C
Application number: DEH160108D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Habil Adol Slattenschek
Original assignee: HIRTH MOTOREN GmbH
Current assignee: HIRTH MOTOREN GmbH
Priority date: 1939-07-14
Filing date: 1939-07-14
Publication date: 1942-09-25

Description

Einspannverfahren für Probekörper zur gleichzeitigen Biege- und Verdrehbelastung und Einrichtung zu dessen Durchführung Viele Maschinenteile werden im praktischen Betrieb gleichzeitig auf Biegung und Verdrehung beansprucht. In den meisten Fällen ist diese Beanspruchung eine schwingende.
Für die Ausführung von Versuchen, bei denen der Probekörper gleichzeitig einer Biege- und Verdrehbelastung unterworfen wird, stehen zwar Sonderprüfmaschinen zur Verfügung, doch sind derartige Prüfmaschinen nicht immer vorhanden.
Es wäre daher von großer Bedeutung, wenn die Durchführung solcher Belastungsversuche auf den bereits vorhandenen Schwingungsprüfmaschinen allgemeiner Art ermöglicht werden könnte. Eine solche Möglichkeit wird nun zum Teil durch den Erfindungsgegenstand geschaffen.
Er bezieht sich auf ein Einspannverfahren für Probekörper zur gleichzeitigen Biege-und Verdrehbelastung auf beliebigen Dauerverdreh- oder Wechselbiegemaschinen und auf eine Einrichtung zur Durchführung des Einspannverfahrens.
Das VerhäItnis des beanspruchenden Verdrehmomentes zum Biegemoment kann dabei zwischen den Grenzen Null (reine Biegung) und Unendlich (reine Verdrehung) beliebig eingestellt werden.
Nach dem neuen Einspannverfahren wird erfindungsgemäß der Probekörper derart um eine Achse einstellbar gelagert, daß die Probenachse zur Ebene des von der Prüfmaschine ausgeübten Momentes jeden beliebigen Winkel zwischen oO und go0 einnehmen kann.
Bei der Einrichtung zur Durchführung des Einspannverfahrens, die zunächst in bekannter Weise Z-förmige Einspannglieder für den Probekörper aufweist, besteht die Erfindung in der Hauptsache darin, daß die Einspannglieder mit in einer Achse liegenden, die Achse des Probekörpers rechtwinklig in der Mitte schneidenden runden Drehzapfen versehen sind. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind bei Anwendung der Einspanneinrichtung auf Wechselbiegemaschinen die mit dem Probekörper starr zu verbindenden Drehzapfen in den Einspannköpfen der Prüfmaschine befestigt. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Einspanneinrichtung auf Dauerverdrehmaschinen sind erfindungsgemäß die mit dem Probekörper starr zu-verbindenden Drehzapfen in Winkelstücken ein- und feststellbar gelagert und letztere auf den Einspannlcöpfen der Prüfmaschine befestigt.
Die Einspanuglieder können erfindungsgemäß auch mit je zwei gegenüberliegenden, gleichachsigen, zum Probekörper senkrechten Drehzapfen verseilen sein, die dreh- und feststellbar in gabelförmigen, auf den Einspannköpfen verschieblich und feststellbar befestigten Aufspannböclien gelagert sind.
An Hand der Abbildungen soll die Erfindung im folgenden näher erläutert werden.
Die Abb. I stellt eine Einspannvorrichtung für Dauerverdrehmaschinen dar. Zwischen den Einspannköpfen I und I' der Verdrehmaschine wirkt das Moment in Richtung des Pfeiles 1 um die Achse X Der Probekörper 2 trägt an seinen Enden die Einspannglieder 3 und 3'. Diese haben Zapfen 4 und ', deren gemeinsame AchseB-B die Probekörperachse im Mittelpunkt der Probe 2 senkrecht schneidet. Die Zapfen 4 und ' werden durch eine lösbare Verbindung mit den Aufspannwinkeln 5 und 5' fest verbunden. Diese Winkel sind auf den Einspannköpfen I bzw. I' der Verdrehmaschine befestigt. Der Probekörper 2 kann um die Achse B-B der Zapfen 4 und +' gedreht und in jeder beliebigen Lage festgehalten werden, so daß gleichzeitig eine Verdrehungs- und Biegungsbeanspruchung am Probekörper hervorgerufen wird.
In Abb. 2 ist eine Einrichtung dargestellt, die in Verbindung mit einer Wechselbiegemaschine die vorher genannten Beanspruchungen des Probekörpers ermöglicht. Die Einspannköpfe I und I' der Prüfmaschine tragen eine Einspannvorrichtung für die Zapfen 4 und 4'. Diese Zapfen sind an den Einspanngliedern 3 und 3' des Probestabes 2 angeordnet. Die Achse B-B der Zapfen 4 und 4' liegt in der Ebene des von der Prüfmaschine ausgeübten Momentes 31. Der Probestab 2 kann demnach wieder so eingespannt werden, daß seine Achse mit der Ebene des Momentes i jeden beliebigen Winkel zwischen o° und 900 einschließt.
Die Abb. 3, 4 und j zeigen eine Einspannvorrichtung, die sowohl an Dauerverdrehmaschinen als auch an Wechselbiegemaschinen verwendet werden kann.
Die Einspannköpfe I und I' der Prüfmaschine tragen Aufspannböcke 8 und 8', die in Richtung des Pfeiles Tt verschiebbar sind.
Der Probekörper 2 ist mit seinen Enden in Einspanngliedern 3 und 3' befestigt, die Zapfen 4, 4' und 6, 6' tragen. Diese Zapfen sind in den Aufspannböcken 8 und 8' feststellbar gelagert. Durch Verschieben der Aufspannböcke 8 und 8' und gleichzeitiges Andern der Entfernung der Einspannköpfe I und 1' kann die Achse X-.N des Probestabes jeden beliebigen Winkel zwischen o° und go0 zur Achse A-A der Einspannköpfe I und I' einnehmen.
In Abb. 3 schließt die Achse des Probestabes.N'-X mit der Achsezl-.l einen Winkel von 90° ein.
Liegt das beanspruchende Moment 31D (Abb. 3) in einer Ebene senkrecht zur Achse A-A, Verdrehmaschine, so erfährt der Probestab 2 eine reine Biegungsbeanspruchung.
Liegt das beanspruchende Moment Mß (Abb. 3) in einer Ebene senkrecht zur Aebse X-X, Wechselbiegemaschine, so erleidet der Probestab eine reine Verdrehbeanspruchung.
In den Abb. 4 und 5, Aufriß und Grundriß, sind die Einspannköpfe I und I' der Prüfmaschine und die Aufspannböcke 8 und 8' so eingestellt, daß die Probestabachse X-X mit der Achse A-A der Einspannköpfe zusammenfällt. In diesem Fall erfährt der Probestab 2 eine reine Verdrehbeanspruchung, wenn das SIoment llID, Verdrehmaschine, wirkt. und eine reine Biegebeanspruchung, wenn das MomentMB, Wechselbiegemaschine, wirkt.
Alle Stellungen des Probestabes zwischen diesen Grenzlagen verursachen eine zusammengesetzte Verdreh-Biege-Beanspruchung, gleichgültig ob llID oder MB wirkt.
Aus versuchstechnischen und wirtschaftlichen Gründen ist es wichtig, daß bei den beschriebenen Einspannvorrichtungen für alle Versuchszusammenstellungen ein und dieselbe Probestabform und -größe verwendet werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Einspannverfahren für Probekörper zur gleichzeitigen Biege- und Verdrehbelastung auf beliebigen Dauerverdreh- oder Wechselbiegemaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß der Probekörper derart um eine Achse einstellbar gelagert wird, daß die Probenachse zur Ebene des von der Prüfmaschine ausgeübten Momentes jeden beliebigen Winkel zwischen 0 und 900 einnehmen kann.
2. Einrichtung zur Durchführung des Einspannverfahrens nach Anspruch I mit Z-förmigen Einspanngliedern für den Probekörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannglieder (3,3') mit in einer Achse liegenden, die Achse des Probekörpers rechtwinklig in der Mitte schneidenden runden Drehzapfen (4, 4') versehen sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2 zur Allwendung auf Wechselbiegemaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Probekörper (2) starr zu verbindenden Drehzapfen (4, 4') in den Einspannköpfen (I, I') der Prüfmaschine befestigt sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 zur Anwendung auf Dauerverdrehmaschinen. dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Probekörper (2) starr zu verbindenden Drehzapfen (4, 4') in den Winkelstücken (5, 5') ein- und feststellbar gelagert und letztere auf den Einspannköpfen (I, I') der Prüfmaschine befestigt sind.
5. Einrichtung zur Durchführung des Einspannverfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannglieder (3, 3') mit je zwei gegenüberliegenden, gleichachsigen, zum Probekörper senkrechten Drehzapfen (4, 4' und 6, 6') versehen sind, die dreh- und feststellbar in gabelförmigen, auf den Einspannköpfen (I, r') verschieblich und feststellbar befestigten Aufspannböcken (8, 8') gelagert sind.