DE867919C - Verfahren und Einrichtung zur genauen Ermittlung und Steuerung der Lastgrenzen bei Dauerpruefmaschinen - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur genauen Ermittlung und Steuerung der Lastgrenzen bei Dauerpruefmaschinen

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DE867919C
DE867919C DEG3847D DEG0003847D DE867919C DE 867919 C DE867919 C DE 867919C DE G3847 D DEG3847 D DE G3847D DE G0003847 D DEG0003847 D DE G0003847D DE 867919 C DE867919 C DE 867919C
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Description

  • Verfahren und Einrichtung zur genauen Ermittlung und Steuerung der Lastgrenzen bei Dauerprüfmaschinen Bei vielen Dauerprüfmaschinen werden zur Ermittlung der Beanspruchung des Probestückes Dynamometer in den Kraftfluß des Schwinggebildes geschaltet.
  • Die größte Verbreitung haben federnde Wraftmesser gefunden. Es wird dabei Gleichheit des Elastizitätsmoduls bei ruhender und wechselnder Kraft vorausgesetzt, obgleich bereits erwiesen ist, daß der Elastizitätsmodul bei erzwungener Schwingung von demjenigen der freien Schwingung abweicht. Außerdem entstehen vielfach Beeinflussungen der Messung dadurch, daß infolge der durch die Schwingbewegung entstehenden Massenkräfte das Dynamometer auch durch diese beansprucht wird. Insbesondere ist dies natürlich der Fall bei Maschinen mit Flüssigkeitsantrieb, bei denen zwischen dem Kraftmesser und der diesen sowie den Verlauf des Kraftspiels steuernden Flüssigkeit beträchtliche Massen angeordnet sind.
  • Neben diesen Fehlern sind vielfach noch weitere infolge schlecht ablesbarer Anzeigeinstrumente vorhanden, und außerdem macht die Steuerung der Lastgrenzen oft Schwierigkeiten, weil das Lastanzeigegerät sich nicht mit einfachen Mitteln störungsfrei mit dem Lastgrenzensteuergerät kuppeln läßt.
  • Das im folgenden beschriebene Meßverfahren vermeidet diese Fehler und gestattet die dauernde genaue Ermittlung und Steuerung der Lastgrenzen während der -wechselnden Beanspruchungen des Prüfkörpers.
  • Es ist dabei völlig gleichgültig, ob die Maschine mit niedrigen oder hohen Frequenzen arbeitet; ferner ob sie hydraulische, elektromagnetische Unwucht oder sonstige Pulserzeugung aufweist. Der Kraftmesser kann dabei in unmittelbarer Nähe des Prüfkörpers angeordnet werden oder aber an beliebiger anderer Stelle des Kraftübertragungssystems, so auch den Einwirkungen der Preßflüssigkeit unterworfen werden.
  • Das Meßverfahren besteht darin, daß die obere und untere Lastgrenze bestimmt wird mittels einer entsprechend den Lastwechselu modulierten Trägerfrequenz. Die Modulation dieser Trägerfrequenz wird dabei zweckmäßigerweise mit Hilfe eines in einer Brückenschaltung liegenden Gebers (Kraftmesser) bewirkt, der vorteilhafterweise magnetoelastisch arbeitet.
  • Etwaige den Kraftmesser beeinflussende störende Massenkräfte werden durch eine besondere lEÇompensationseinrichtung ausgeglichen, die es auch gestattet, die Masseneinflüsse auswechselbarer Zusatzeinrichtungen der Prüfmaschine oder besondere Masseneinwirkungen des Prüfkörpers zu berücksichtigen. Das Wesen der Erfindung und ihre speziellen Einrichtungen und Verbesserungen seien an einigen Beispielen erläutert.
  • Bei den meisten Dauerprüfmaschinen bereitet die Ablesung des Prüfzustandes, die Ablesung der oberen und unteren Lastgrenze des öfteren Schwierigkeiten, weil es vielfach nicht möglich ist, die Ablesevorrichtung den Einwirkungen der Prüfmaschine, insbesondere deren Erschütterungen, zu entziehen oder überhaupt eine Fernübertragung durchzuführen. Außerdem sind die meisten Kraftmesser nur für verhältnismäßig niedrige Prüffrequenzen verwendbar. Ferner sind einige Meßeinrichtungen für Dauerbetrieb ungeeignet, weil sie zu viele Teile aufweisen, die dem Verschleiß unterworfen sind, wodurch Ungenauigkeiten in die Messung kommen. Diese Nachteile werden vermieden bei Verwendung eines elektrisch arbeitenden Gebers, der in einer wechselstromgespeisten Brückenschaltung liegt, deren Ausgangsspannung entsprechend dem Verlauf der auf dem Prüfkörper wirkenden Kraft moduliert wird. Wenn es sich darum handelt, Zug-Druck-Beanspruchungen zu messen, so wird die Brücke derart abgestimmt, daß auch bei maximaler Zug- bzw. Druckkraft der Maschine der Sattelwert der modulierten Schwingung noch etwas von der Zeitachse entfernt bleibt.
  • Abb. I zeigt schematisch die Brückenschaltung, die, vom Wechselstromgenerator I gespeist, in einem Arm den Geber 2 (Kraftmesser) aufweist. Im Diagonalzweig liegt der Trafo 3, dessen Ausgangsspannung Ao bei unbelastetem Kraftmesser Abb. 2 zeigt. Wird der Kraftmesser nun einer sinusförmig verlaufenden Kraftänderung unterworfen, die zwischen Null und einem Druckhöchstwert schwellt, so entsteht die in Abb. 3 dargestellte amplitudenmodulierte Schwingung, deren Amplitudenhub a der maximalen, auf den Prüfkörper wirkenden Kraft entspricht. Bei unsymmetrischer Wechsellast entsteht das in Abb. 4 dargestellte Diagramm. Der Amplitudenwert Ao entspricht wieder der Nullbelastung des Kraftmessers, der Amplitudenhub a der maximalen Druckkraft.
  • Der Sattelwert der Hüllkurve A0 - b bzw. b ist pro portional der maximalen Zugkraft.
  • Die interessierende obere und untere Lastgrenze, der im amplitudenmodulierten Diagramm der Wert Ao + a bzw. A0 - b entspricht, läßt sich mit einfachen Schaltmitteln mittels Zeigerinstrumenten leicht und genau ermitteln. Der Spitzenwert Ao + a wird am einfachsten mit einer C-Gleichrichterschaltung ermittelt. Bei der bekanntesten Schaltung zur Ermittlung des Minimumwertes A0 - b der Hüllkurve wird eine weitere Diode in einer Kompensationsschaltung benutzt. Bei dieser Schaltung ist aber die Diode und das zur Anzeige erforderliche Galvanometer gefährdet, wenn die Spannung am Eingang abgeschaltet wird.
  • Ferner ist es nicht möglich, dieses Gerät mittels nichtmodulierter Spannungen zu eichen. Den gleichen Nachteil besitzt eine andere Meßmethode, bei der der Modulationsgrad nach Abtrennung der Niederfrequenz vom Träger mittels eines Kreuzspulinstrumentes bestimmt wird. Für Prüfmaschinen ist jedoch eine einfache Eichung der Meßeinrichtung von größter Bedeutung. Um daher auch die untere Lastgrenze mit Hilfe eines durch statische Belastungen eichbaren Gerätes bestimmen zu können, wird die in Abb. 7 a dargestellte Doppelbrücke verwendet, die es erfindungsgemäß gestattet, auch die untere Lastgrenze mit einem normalen Spitzen-C-Gleichrichter zu bestimmen, der mit nichtmoduliertem Träger eichbar ist. Die Schaltung besteht im wesentlichen aus zwei Brücken I und II unter Verwendung eines Doppelgebers mit den Geberzweigen L1 und L2, die unter dem Einfluß der gleichen wirkenden Kraft dem Vorzeichen nach umgekehrte Wechselstromwiderstandsänderungen aufweisen. Die Wirkungsweise dieses Doppelgebers ergibt sich aus den Abb. 5 und 6. In Abb. 5 ist der Geber und die den Brücken zugehörige Ausgangsspannung in unbelastetem Zustand dargestellt; in Abb. 6 bei Belastung mit Pz Krafteinheiten. Wie ersichtlich, ändert sich unter dem Einfluß der Kraft Px der Wechselstromwiderstand L1 um + so, wogegen derjenige von L2 um -dL verändert wird. Hierdurch ergeben sich bei gleichen Abgleichbedingungen der Brücken I und II entsprechende änderungen der Ausgangsspannungen Ao; Brücke I auf Ao + x; Brücke II auf A0 - x. Unter der gleichen wirkenden Kraft ändert sich also die Ausgangsspannung der Brücke I in umgekehrter Weise wie die der Brücke II, d. h. die modulierte Ausgangsspannung der Brücke II wird ein Minimum beim Maximum der Brücke I aufweisen, oder dem Sattelwert der Hüllkurve der Brücke I entspricht in der Ausgangsspannung der Brücke II ein Maximum. Damit ist also die Ermittlung des Sattelwertes der Ausgangsspannung der Brücke I, die untere Lastgrenze, auf die Ermittlung des Spitzenwertes der modulierten Ausgangsspannung der Brücke II zurückgeführt, wodurch die Schaltung des Anzeigegerätes ganz wesentlich einfacher und betriebssicherer gestaltet wird. Zur Erläuterung dieses Meßverfahrens seien zwei Beispiele angeführt.
  • Abb. 7 a zeigt das Schaltschema. Der Doppelgeber ist mit den beiden Zweigen L, und L2 in zwei verschiedenen Brücken I und II geschaltet, die vom Wechselstromgenerator I gespeist werden. Abb. 7 c und 7d zeigen den Verlauf der Brückenausgangsspannungen UI und UJI. wenn der Doppelgeber entsprechend dem in Abb. 7b dargestellten Kraftverlauf belastet wird. Wie aus Abb. 7c ersichtlich ist, bedingt die obere Lastgrenze + +Pa einen Amplitudenhub a der modulierten Ausgangsspannung UI der Brücke I.
  • Der Spitzenwert Ao + a bzw. bei entsprechender Kompensation der Amplitudenhub a wird mit Hilfe eines Spitzengleichrichters bestimmt. Ein Vergleich der Abb. 7b, 7c und 7d zeigt, daß auch die untere Lastgrenze, also der Sattelwert A0 - b der Hüllkurve in Abb. 7c, dem dieuntere Lastgrenze -P0 entspricht, in der Ausgangsspannung der Brücke II als Amplitudenhub b bzw. Spitzenspannung Ao + b auftritt und mithin mit einer C-Gleichrichterschaltung (Spitzengleichrichtung) bestimmt werden kann.
  • Ähnliche Verhältnisse ergeben sich auch bei Schwelllast; dargestellt sind dieser Betriebszustand und die entsprechendenModulationsverhältnisse in denAbb. 8 a bis 8 d. Ausgehend von der Nullbelastung, der die Brückenspannung Ao entspricht, schwellt die Belastung zwischen +Pa und +PG. Der oberen Lastgrenze + Pa entspricht die Spitzenspannung der Brücke I, UI = Ao + a; der unteren Lastgrenze +PG die Spitzenspannung der Brücke II, U11 = A0 -wie aus Abb. 8d ersichtlich, handelt es sich auch bei U11 = A0 - c um einen Spitzenwert. Das Wesen der Erfindung besteht nun darin, solche Amplitudenmodulationsverhältnisse hervorzurufen, daß sowohl die obere als auch die untere Lastgrenze mittels einfachen, statisch eichbaren Spitzengleichrichtern bestimmbar ist. Die dargestellte Anordnung zur Erzielung dieser Modulationsverhältnisse mittels eines Doppelgebers stellt nur ein Ausführungsbeispiel der möglichen Schaltungen dar.
  • An und für sich steht der Verwendung von Kraft messern, die nach dem kapazitiven oder induktiven Verfahren arbeiten, indem die Längenänderung eines elastischen Körpers unter dem Einfluß von Kräften mittels besonderer Platten, Spulen und Luftspaltänderungen und den damit verbundenen Wechselstromwiderstandsänderungen zur Messung benutzt werden, nichts im Wege. Es ist jedoch zu berücksichtigen, daß der wesentlichste Teil des Kraftmessers eine Feder ist, wodurch infolge der Ungleichheit des Elastizitätsmoduls bei statischer, erzwungener und freier Schwingung Abweichungen zwischen der statischen Eichung und der dynamischen Messung auftreten. Dieser Fehler wird erfindungsgemäß vermieden, wenn als Kraftmesser ein den magnetoelastischen Effekt benutzender Geber verwendet wird.
  • Diesem Meßverfahren liegt die physikalische Tatsache zugrunde,. daß sich die magnetische Durchlässigkeit ferromagnetischer Materialien in Abhängigkeit von ihrer Beanspruchung ändert. Die Änderung der magnetischen Durchlässigkeit wird in bekannter Weise mit einer an eine Wechselstromquelle angeschlossenen Brücken- oder Kompensationsschaltung bestimmt. Außer dem Fortfall des Einflusses der Elastizität auf den Meßeffekt besitzen die magnetoelastischen Kraftmesser den Vorteil, es bei kürzester Meßlänge zu ermöglichen, die Beanspruchungen des eigentlichen Meßteiles innerhalb der Grenzen normaler Maschinenbauteile zu halten, ja diese bei geeigneter Ausbildung der Bauteile der Prüfmaschine direkt als Geber zu benutzen. Hierdurch werden außer einer wesentlich gesteigerten Betriebssicherheit unter wünschte Elastizitäten und damit bei veränderlichen Kräften Federungen vermieden, die infolge der damit verbundenen Beschleunigungskräfte unerwünschte Massenkraftbeeinflussungen des Gebers bedingen.
  • Einige Dauerprüfmaschinen arbeiten mit hydraulischem Antrieb. Der Druck der Preßflüssigkeit wird dabei zur Messung der oberen und unteren Lastgrenze benutzt. Eine solche Maschine zeigt schematisch Abb. 9. Die auf den Prüfkörper wirkenden Kräfte werden über das Umgehänge II von der auf den Arbeitskolben 12 wirkenden Flüssigkeit erzeugt, die auch auf den Doppelgeber L1, L2 wirkt. Die obere und untere Lastgrenze wird nach dem zuvor beschriebenen Verfahren mittels Spitzengleichrichtung bestimmt.
  • Durch die Massenkraft von Arbeitskolben, Umführungsgehänge usw. weicht jedoch bei dynamischer Belastung die mit Hilfe des Druckes der Preßflüssigkeit bestimmte Kraft von der am Prüfkörper herrschenden um schwer feststellbare Beträge ab. Dieser Fehler wird gemäß der Erfindung dadurch ausgeschaltet, daß in der Nähe des mit dem über das Umführungsgehänge mit dem Arbeitskolben in Verbindung stehenden Einspannkopfes eine Massenkraftkompensationseinrichtung K (Abb. g) angebracht ist, die zweckmäßigerweise auch magnetoelastisch arbeitet. Diese Kompensationseinrichtung ist natürlich auch anwendbar, wenn der Geber in unmittelbarer Nähe des Einspannkopfes angebracht ist und somit nur die Massenkräfte der Einspannvorrichtung den Geber störend beeinflussen.
  • Die Massenkraftkompensationseinrichtung It, die an der Traverse 20 (Abb. g) angebracht ist, besteht im wesentlichen aus einem Kraftmesser, auf den die Massenkräfte einer den Schwingbeschleunigungen des Einspannkopfes unterworfenen Masse M einwirken.
  • Diese Masse M ist derart abgestimmt, daß der in der Brückenschaltung liegende Kompensator K eine solche Beeinflussung der Meßbrücke hervorruft, daß die störende Beeinflussung des Gebers bzw. des Druckes der Preßflüssigkeit, herrührend von den Massenkräften der zwischen Prüfkörper und Geber bzw. Preßflüssigkeit vorhandenen Massen, aufgehoben wird.
  • Zur Erläuterung dieses Vorganges sei die lkompen sationseinrichtung und ihre Wirkungsweise näher beschrieben. Abb. 10 stellt die untere Traverse 20 einer hydraulisch betätigten Dauerprüfmaschine dar, zwischen deren oberer und unterer Druckplatte sich der Prüfkörper 10 befindet. Soll nun durch Einwirkungen des Preßöles auf den Arbeitskolben der Prüfkörper zusammengepreßt werden, so wird die Traverse 20 aus der unteren Totlage nach oben schwingen, wodurch die Traverse, das Umführungsgehänge, der Arbeitskolben usw. entsprechend beschleunigt werden müssen. Von der Preßflüssigkeit muß also sowohl die am Prüfkörper wirkende Kraft als auch die zur Beschleunigung der zuvor erwähnten Massen erforderliche Kraft aufgebracht werden; d. h. der Druck des Preßöles ist größer, als der eigentlichen Kraftwirkung am Prüfkörper entspricht, oder mit anderen Worten, der, Kraftmesser L1 erfährt eine um den Druck dz zu große Wechselstromwiderstandsänderung LM.
  • Diese Widerstandsänderung SLM aufzuheben ist Zweck des Kompensators (Kraftmesser) K,, der an der Traverse 20 befestigt ist, also den Beschleunigungskräften der an ihm befestigten Masse M1 unterliegt, die am gleichen Schwingungsvorgang beteiligt ist wie die Traverse 20 und die übrigen Massen des Umfühlungsgehänges. Zur Erreichung dieser Wirkungsweise ist nur erforderlich, daß der Kompensator K1 (Kraftmesser) bei einer gewissen Beschleunigung Widerstandsänderungen bestimmten Betrages und bestimmten Vorzeichens bedingt. Der Betrag dieser Widerstandsänderungen läßt sich durch die Größe der Masse richtig abgleichen, das Vorzeichen der Widerstandsänderung durch die Anordnung sowie die Charakteristik des Kompensators K. Addieren sich bezüglich ihrer Wirkung auf den Prüfkörper gegen Ende der Schwingbewegung in der zuvor eingeleiteten Richtung der Preßöldruck und die Massenkräfte, d. h. weist der Preßöldruck und damit der Kraftmesser eine um die Massenkräfte verringerte Beeinflussung auf, so kehrt sich auch entsprechend der Umkehr des Vorzeichens der Beschleunigung die Beeinflussung der Kompensationsvorrichtung um. Die Abgleichung braucht also nur für einen Betriebszustand vorgenommen zu werden und hat dann für alle Beschleunigungszustände Gültigkeit. Wird durch etwaige Zusatzeinrichtungen, etwa eines anderen Einspannkopfes, die schwingende Maschinenmasse verändert, so muß natürlich auch die Masse M des Kompensators entsprechend geändert werden. Es ist daher zweckmäßig, die Masse M leicht auswechselbar zu befestigen.
  • In der bisherigen Betrachtung wurde nur die Brücke I und deren Kompensator besprochen. Wird das zuvor angeführte Verfahren mit Doppelgeber und zwei Brücken angewandt, so muß auch die Brücke II einen entsprechenden Kompensator erhalten, dessen Anordnung K2, M2 sich aus Abb. 10 ergibt. Die Kompensatoren K1 und K2 sind im gleichen Brückenarm mit den Kraftmessern L1 und l2 in Reihe oder aber; wie in Abb. II dargestellt, als selbständige Brückenarme geschaltet.
  • Bei Dauerprüfmaschinen ist es zweckmäßig, das Meßgerät zur Anzeige des Belastungszustandes gleichzeitig auch mit dem Lastgrenzensteuergerät zu kuppeln. Eine solche besonders geeignete Zusammenfassung von Lastgrenzenanzeige- und -steuergerät zeigt das Schaltschema nach Abb. 12. Dargestellt und behandelt ist nur der Geräteteil für die Messung und Steuerung der oberen Lastgrenze. Der Geräteteil für die Erfassung der unteren Lastgrenze ist natürlich gleichartig aufgebaut und arbeitet nach dem gleichen Verfahren, so daß sich eine besondere Betrachtung erübrigt.
  • Die Ausgangsspannung der Brücke I wird über eine Verstärkerröhre V, der Diode V2 zugeführt, deren Richtspannung am Spannungsteiler W1, W2, W3 liegt.
  • Auf diese Weise ergeben sich verschiedene mit Hilfe des Umschalters B einstellbare Meßbereiche. Die bei der Gleichrichtung an der Zweipolstrecke entstehende Gleichspannung (C-Gleichrichtung) wird über ein RC-Glied dem Gitter des Triodensystems V3 zugeführt. Der Anodenstrom der Triode VS, der durch das Meßinstrument J angezeigt wird, sinkt bei steigender Meßspannung, geht also bei Überlastung einfach auf Null. Für die Ablesung ist das gegenläufige Verhalten des Anodenstroms durch eine Ausführung des Instrumentes mit rechts liegendem Nullpunkt ausgeglichen. Das Gerät ermöglicht ferner die direkte Einschaltung eines Registrierapparates in den Anzeigekreis; diese Einschaltung erfolgt über die Klemmen K,.
  • In dem Anodenstromkreis der Röhre V3 liegen außer anderen Schaltelementen die beiden Relais 10 und II. Relais 10 arbeitet als Bruch- bzw. Nullastschalter, Relais II als Höchstlastschalter. Zu diesem Zweck ist das Relais 10 derart eingestellt, daß es bei Nullast, also bei maximalem Anodenstrom der Röhre V3, anspricht, wodurch die Stromzufuhr zum Steuermotor und zu den anderen z. B. an den Klemmen K, und K, liegenden Aggregaten unterbrochen wird. Parallel zum Relais 10 liegt ein Schalter, der es gestattet, das Relais kurzzuschließen, wie dies z. B. zum Einschalten der Prüfmaschine erforderlich ist.
  • Der Höchstlastschalter, Relais II, arbeitet in der Weise, daß beim Überschreiten der Höchstlast, also bei Abfall des Anodenstroms, die Ansprechempfindlichkeit des Relais unterschritten wird, wodurch der Relaisanker abhebt und die erforderlichen Schaltvorgänge' tätigt. Um das Relais auf die verschiedenen Ansprechempfmdlichkeiten bzw. Lastzustände einstellen zu können, ist parallel zu diesem ein veränderlicher Widerstand I3 geschaltet, wodurch je nach dessen Einstellung der das Relais durchfließende Strom sich mehr oder weniger von dem des Gesamtstroms unterscheidet. Zweckmäßig erhält die Einstellskala des Widerstandes 13 eine solche Einteilung, daß bei gleicher Bezifferung wie die des Instrumentes J den eingestellten Widerstandswerten Ansprechwerte des Relais entsprechen, die mit den Werten des Instrumentes J, also den zugeordneten Lastzuständen, identisch sind. Auf diese Weise wird eine sehr einfache Bedienbarkeit gewährleistet.
  • Wie bereits erwähnt, ist der Einstellung und Gleichhaltung der Beanspruchung der Probe in den Dauerprüfmaschinen besondere Beachtung zu schenken.
  • Zur Regelung der Maschine ist dabei vielfach ein besonderer Steuermotor erforderlich, der je nach der Laständerung in der einen oder anderen Drehrichtung anläuft. Ein einfaches Verfahren zur Steuerung des Regelmotors liegt der ebenfalls in Abb. 12 dargestellten Anordnung (Lastgrenzensteuergerät) zugrunde. Bei diesem Verfahren wird der am Anodenwiderstand 23 des Anzeigestromkreises auftretende Spannungsabfall bei Sollast mit Hilfe einer Relaissignallampenanordnung und einer Verstärkerröhre V4 kompensiert, deren Anodenstromänderungen bei Abweichungen des Belastungszustandes den Steuermotor über Relais sinngemäß schalten.
  • Die Anordnung besteht aus der Röhre V4, in deren Anodenstromkreis die beiden Relais 20 und 21 liegen.
  • Bei unbeeinflußtem Gitter der Röhre V4 ist, wie in Abb. I3 dargestellt, der Arbeitspunkt der Röhre ge- kennzeichnet durch den Anodenstrom io. Das Relais 20 spricht an bei einem Anodenstrom i2, das Relais 2I bei i,. Das Gitter der Röhre V4 liegt über einen Gleichrichter G am Anodenwiderstand 23, dessen Spannungsabfall mit Hilfe des Potentiometers 22 kompensiert werden kann. Zweck des Gleichrichters ist es, nur den Stromdurchgang in einer Richtung zu gewähren und in der anderen zu sperren, und zwar derartig, daß am Gitter der Röhre k; nur negative Spannungen auftreten können. Auf diese Weise wird erfindungsgemäß erreicht, daß auch bei ungünstiger Stellung des Potentiometers 22 im Anodenkreis der Röhre V4 niemals ein größerer Strom als ; fließt, so daß Röhre und Relais in einfachster Weise vor Überlastungen geschützt sind. Man hat es nun in der Hand, durch entsprechende Stellung des Abgriffs am Potentiometer 22 der Röhre V4 eine solche Vorspannung zu erteilen, daß sich der Arbeitspunkt itn einstellt. Diese Regelung werde vorgenommen, wenn das Instrument J die Sollast anzeigt. Die Einstellung des Arbeitspunktes i1n durch entsprechende Stellung des Potentiometers 22 ist daran ersichtlich, daß nur die mittlere Signallampe Sm aufleuchtet. Bei diesem Betriebszustand ist das Relais 20 angezogen, während das Relais 2I noch nicht anspricht.
  • Sinkt nun die obere Lastgrenze infolge irgendwelcher Einflüsse, so wird dadurch der Anodenstrom der Röhre V,, steigen, wodurch sich der Spannungsabfall am Widerstand 23 vergrößert und die am Gitter der Röhre V4 liegende Spannung Ua verringert, so daß sich schließlich der Arbeitspunkt m auf den Wert i1 verschiebt. Bei dieser Stromstärke zieht das Relais 2I an, die mittlere Signallampe S, wird abgeschaltet, die Signallampe Sg leuchtet auf; gleichzeitig wird der Steuermotor 26, dessen Feld über den Spannungsteiler 27 am Netz liegt, über die Relaiskontakte 24 eingeschaltet. Der Steuermotor läuft nun so lange und verschiebt dabei z. B. einen Schiebewiderstand 28, bis daß die damit verbundene Änderung der Beanspruchung des Probekörpers wieder beseitigt wird, d. h. der Sollastzustand wieder erreicht, der ursprüngliche Abgleichzustand wiederhergestellt ist, der gekennzeichnet ist durch den Arbeitspunkt i1n der Röhre V4, ersichtlich an dem Aufleuchten der Signallampe S,.
  • Steigt die obere Lastgrenze, so nimmt der Anodenstrom der Röhre V3 ab, der Spannungsabfall am Widerstand 23 wird verkleinert, während die am Gitter der Röhre V4 liegende Spannung zunimmt und den Arbeitspunkt inz bis unter den Wert i verschiebt, so daß der Anker des Relais 20 nicht mehr angezogen wird, wodurch die mittlere Signallampe Ssas abgeschaltet, die linke Signallampe Sr und der Steuermotor 26 über die Relaiskontakte 25 eingeschaltet werden. Die Drehrichtung des Steuermotors ist jetzt jedoch entsprechend der umgekehrten Polung über die Kontakte 25 entgegengesetzt derjenigen bei Einschaltung des Steuermotors über die Kontakte 24.
  • Die Einschaltung des Steuermotors erfolgt wiederum so lange, bis durch entsprechende Verstellung des maßgeblichen Steuerorgans der ursprüngliche Last-und Abgleichzustand wiederhergestellt ist, die mittlere Signallampe also wieder aufleuchtet.
  • Zweckmäßig wird auch die Einstellskala des Potentiometers 22 mit einer solchen Teilung und Bezifferung versehen, daß gleichen Anzeige- bzw. Einstellwerten identische Ansprech- bzw. Lastzustände entsprechen.
  • Soll z. B. ein Belastungszustand eingestellt werden, dem x-Teilstriche des Anzeigeinstrumentes J zugeordnet sind, so wird nach Einspannung des Prüfkörpers das Potentiometer 22 auf den Skalenwert x-Teilstriche eingestellt. Darauf wird der Schalter I2 geschlossen, wodurch die Gesamtanlage eingeschaltet wird. Die Einregelung auf den gewünschten Lastzustand übernimmt nun das Gerät selbsttätig.
  • Die angeführten Meßverfahren und Anordnungen können sowohl für Zug-, Druck-, Torsions- und andere Arten von Dauerprüfmaschinen verwendet werden.

Claims (9)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Ermittlung der Lastgrenzen bei Dauerprüfmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß eine entsprechend- den Lastwechseln modulierte Trägerfrequenz verwendet wird, deren Spitzenspannung und Sattelwert der oberen bzw. unteren Lastgrenze entsprechen, die mittels der üblichen Gleichrichterschaltungen mit Zeigerinstrumenten bestimmt werden.
  2. 2. Verfahren zur Ermittlung der Lastgrenzen bei Dauerprüfmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß für die obere und untere Lastgrenze gesonderte und derartig modulierte Trägerfrequenzen verwendet werden, daß sowohl die obere als auch die untere Lastgrenze mittels Spitzengleichrichtung bestimmbar ist.
  3. 3. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kraftmesser (Doppelgeber) verwendet werden, von denen jeder in einer besonderen Brückenschaltung liegt.
  4. 4. Verfahren zur Ermittlung der Lastgrenzen bei Dauerprüfmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß magnetoelastisch arbeitende Kraftmesser verwendet werden.
  5. 5. Einrichtung und Verfahren nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schaltung ein magnetoelastisch arbeitender Massenkraftkompensator vorgesehen ist, bestehend aus einem Kraftmesser der durch eine den Schwingbeschleunigungen unterworfene Masse derart beansprucht wird, daß die von den Prüfmaschinenmassen herrührende störende Beeinflussung des eigentlichen Prüflastkraftmessers aufgehoben wird.
  6. 6. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigegerät im Anodenstromkreis einer Röhre liegt, deren Arbeitspunkt entsprechend der Spitzenspannung (Lastgrenze) mittels eines Gleichrichters verändert wird.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Anodenstromkreis des Anzeigegerätes (J) ein Relais geschaltetist, dessen Ansprechempfindlichkeit mittels eines zum Relais parallel geschalteten regulierbaren Widerstandes (I3) in weiten Grenzen veränderlich ist (regulierbarer Höchstlastschalter).
  8. 8. Verfahren und Einrichtung zur Lastgrenzensteuerung von Dauerprüfmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß der am Anodenwiderstand des Anzeigestromkreises nach Anspruch 7 auftretende Spannungsabfall bei Sollast kompensiert wird und die bei Laständerung auftretenden Spannungsunterschiede, am Gitter der Verstärkerröhre (V) wirkend, deren Arbeitspunkt derart verlagern, daß die in dem Anodenkreis dieser Röhre liegenden Relais den Steuermotor oder sonstige Regeleinrichtungen sinngemäß schalten.
  9. 9 Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Gitterkreis der Röhre (V4) ein Gleichrichter derart eingeschaltet ist, daß am Gitter dieser Röhre nur negative Spannungen auftreten können. xo. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellskala des Widerstandes (I3) bzw.
    Potentiometers (22) mit einer solchen Teilung und Bezifferung versehen wird, der in Übereinstimmung mit derjenigen des Anzeigegerätes (J) bei gleichen Anzeige- und Einstellwerten identische Ansprech- bzw. Lastzustände zugeordnet sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1108949B (de) * 1955-01-22 1961-06-15 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Schaltungsanordnung zum Ermitteln des oberen und unteren Grenzwertes des in den Schwingungssystemen von dynamischen Werkstoffpruefmaschinen herrschenden Druckes

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DE1108949B (de) * 1955-01-22 1961-06-15 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Schaltungsanordnung zum Ermitteln des oberen und unteren Grenzwertes des in den Schwingungssystemen von dynamischen Werkstoffpruefmaschinen herrschenden Druckes

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