DE950504C

DE950504C - Schuettelvorrichtung zum Pruefen der Dauerfestigkeit

Info

Publication number: DE950504C
Application number: DEB22483A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Hack; Dr-Ing Alfred Kimmel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1952-10-17
Filing date: 1952-10-17
Publication date: 1956-10-11

Description

Schüttelvorrichtung zum Prüfen der Dauerfestigkeit Die Erfindung betrifft eine Schüttelvorrichtung zum Prüfen der Dauerfestigkeit von Teilen, deren Tragteil auf einer starren Unterlage ruht, und von zwei in einem Abstand voneinander um eine gemeinsame Welle rotierenden, gegeneinander im Winkel versetzten Unwuchten in Schwingung versetzt wird.
Die zu prüfenden Teile werden bei diesen Vorrichtungen an dem Tragteil befestigt; das Tragteil wird geschüttelt, und es wird festgestellt, wie lange die Prüflinge dem Schütteln standhalten. Als Maßstab für die Beanspruchung der Teile werden die am Tragteil auftretenden Beschleunigungen herangezogen, die man mit besonderen Geräten mißt.
Das Schütteln soll dabei den Beanspruchungen der Teile im eingebauten Zustand, z. B. in einem Kraftfahrzeug, entsprechen.
Das ist bei den bekannten Vorrichtungen nicht der Fall. Wenn das Tragteil auf seiner Unterlage in drei oder mehr Punkten abgestützt ruht, so bleibt es zunächst in Ruhe, wenn auch die Fliehgewichte arbeiten, und fängt erst bei steigender Erregung durch die Unwuchten plötzlich an sich stark zu bewegen. Die Frequenzen, mit denen sich das Tragteil bewegt, sind verhältnismäßig beschränkt Hängt man das Tragteil federnd auf, so führt es zwar vom Beginn der Erregung an Schwingungen aus, deren Ausschläge langsam wachsen; die auftretenden Beschleunigungen sind aber begrenzt und es sind nur wenige Bewegungsfrequenzen möglich.
Die Bewegung ist außerdem vom Zustand der Aufhängefeder abhängig, der sich mit der Zeit unbemerkt ändern kann. Läßt man das Tragteil gegen Anschläge stoßen, um höhere Beschleunigungen zu erhalten, so werden die Bewegungen unregelmäßig und schwer zu erfassen.
Diese Nachteile werden nach der Erfindung dadurch beseitigt, daß zwischen Tragteil- und Unterlage ein Kippspiel besteht, insbesondere dadurch, daß für den Tragteil vier nicht in einer Ebene liegende Unterstützungspunkte vorgesehen sind.
Bei einer derartigen Schüttelvorrichtung setzen die Bewegungen der Erregung folgend langsam ein, und ihre Weite nimmt zu; es treten hohe Beschleunigungen auf und ein Gemisch von Frequenzen, das den im Betrieb auftretenden Bewegungsformen sehr weitgehend entspricht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt Fig. I eine Ansicht, Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung.
Das Tragteil der Vorrichtung besteht aus einem Korb I mit etwa quadratischer Bodenfläche 2 und Seitenwänden 3. Unter der Bodenfläche 2 sind Leisten 4 aus Kunststoff befestigt. Sie bestehen zweckmäßigerweise aus einem Kunstharz mit Gewebeeinlagen, zentrieren sich mit Fortsätzen 5 in Löchern 6 der Bodenfläche 2 (Fig. 2) und werden mit Schrauben 7 festgehalten. Die Leisten enthalten insgesamt vier Bohrungen 8 nahe der Mitte der Seiten der Bodenfläche 2. In diese Bohrungen greifen mit bestimmtem Spiel Tragbolzen g, die höhenverstellbar in eine Grundplatte 10 eingeschraubt und gegen Drehung mit Muttern II gesichert sind. Die Tragbolzen haben Schultern I2, auf denen die Leisten 4 ruhen. Die Tragbolzen sind so eingestellt, daß ihre Schultern nicht in einer Ebene liegen; zwei gegenüberliegende sind ein bestimmtes Maß, beispielsweise 0,2 mm, höher als die beiden anderen. Zwischen dem Tragteil (Korb 1) und der Unterlage (Schultern 12 der Tragbolzen) besteht also ein Kippspiel, das ebenso wie das Seitenspiel der Tragbolzen 9 in den Bohrungen 8 wesentLich die Bewegungen des Korbes I beeinflußt.
Die Bodenfläche2 trägt kräftige Lagerböcke I3 und 14, die eine waagerechte Welle 15 aufnehmen.
Auf dieser Welle sind zwei Exzenterscheiben I6 und I7 befestigt, auf diesen exzentrische Ringe I8 und 19. Diese Ringe und Scheiben können gegeneinander und gegen die Welle 15 verdreht werden.
Dadurch lassen sich Größe und Richtung der von jeder Scheibe beim Umlauf der Welle ausgeübten Unwucht in bestimmten Grenzen einstellen. Sind z. B. Scheibe und Ring gleich dick und haben sie dieselbe Exzentrizität, so wird in einer Stellung wenn die Exzentrizitäten entgegengesetzt eingestellt werden - die Unwucht Null, da der Schwerpunkt von Scheibe und Ring als Ganzes in der Welle liegt; verdreht man den Ring hiergegen um I800, so entsteht die größtmögliche Unwucht an dieser Stelle, da sich beide Exzentrizitäten summieren. Weitere Änderungen der Kräfte können dadurch erreicht werden, daß man die Teile I6, I8 als Ganzes gegen die Teile 17, 19 verdreht. Im allgemeinen sind sie so eingestellt, daß der Schwerpunkt der Teile I7, 19 gegen den der Teile i6, I8 um I800 versetzt, die wirkenden Unwuchten also entgegengesetzt parallel sind.
An den Seitenwänden 3 des Korbes I sind Stromzuführungsschienen tragende Sockelplatten 20 für zu prüfende Lampen 2I und Halter 22. für einen Beschleunigungsmesser 23 angebracht.
Die Welle 15 wird über eine biegsame Welle 24 und eine leicht lösbare Kupplung 25 von einem Elektromotor 26 angetrieben, der auf der Grund-)!atte 10 befestigt ist. Diese ruht auf einem Sockel 27, der im wesentlichen aus Beton besteht und unter Zwischenschaltung schwingungsdämpfender Elemente auf dem Fußboden steht.
Die Grundplatte 10 trägt eine Säule 28, an der ein Rahmen 29 ausschwenkbar befestigt ist. Dieser Rahmen trägt Klemmen 30, welche durch Kabel 3I mit den zu prüfenden Lampen 2I verbunden sind.
Den Klemmen 30 wird Strom durch Leitungen 32 zugeführt.
An dem Rahmen 29 sind noch Haken 33 angebracht, an denen der Korb I aufgehängt werden kann, indem man die Welle 15 in diese Haken legt.
Zum Anheben des Korbes dienen Handgriffe 34.
Sollen für eine bestimmte Prüfäufgabe vorgeschriebene Beschleunigungen erreicht werden, sobefestigt man den Beschleunigungsmesser 23 an dem Korb 1, läßt die Welle 15 umlaufen und liest die auftretenden Werte ab. Befriedigen sie nicht, SQ verstellt man die Exzenterscheiben und -ringe entsprechend. Erforderlichenfalls wird auch das Kippspiel verändert; man löst dazu die Kupplung 25 und hängt den Korb I mit der Welle 15 an den Haken 33 auf. Danach werden die Tragbolzen 9 verstellt.
Ist das Kippspiel richtig bemessen, wie auch das Spiel der Tragbolzen g in den Bohrungen 8, so tritt keine harmonische Schwingung bestimmter Frequenz auf, sondern ein Frequenzgemisch, das durch aufeinanderfolgende Einzelstöße in allen drei Hauptrichtungen gekennzeichnet ist.
Erreicht die Vorrichtung die gewünschten Beschleunigungen, so kann der Beschleunigungsmesser entfernt werden. Die zu prüfenden Lampen werden dann so lange geschüttelt, bis sich nach einer der an sich bekannten Methoden ein Bild über die Widerstandsfähigkeit der Teile gewinnen läßt. Der zum Betrieb der Lampen erforderliche Strom wird über die Kabel 32 und 3I zugeleitet.
Die Lagerstellen des Korbes auf den Tragbolzen müssen öfters nachgesehen, hie und da müssen auch die Leisten 4 ausgewechselt werden. Auch zu diesen Arbeiten hängt man den Korb an den Haken 33 auf; die zu prüfenden Teile können am Korb und mit ihrer Stromzuführung verbunden bleiben.
Statt der Lampen können auch beliebige andere Körper geprüft werden; auch können während des Prüfens verschiedene Stromimpulse übermittelt werden, im einfachsten Fall dauerndes Ein- und Ausschalten. Je nach den zu! prüfenden Teilen kön- nen die Sockelplatten 20 gegen anders geformte ausgewechselt werden.
Es ist auch möglich, die den Korb 1 erregenden Unwuchten während des Umlaufs der Welle I5 zu verändern, wie es bei Schwingungserregern für veränderliche Ausschläge an sich schon bekannt ist.
PATENTANspnüCHE: I. Schüttelvorrichtung zum Prüfen der Dauerfestigkeit von Teilen, deren Tragteil auf einer starren Unterlage ruht und von zwei in einem Abstand voneinander um eine gemeinsame Welle rotierenden, gegeneinander im Winkel versetzten Unwuchten in Schwingung versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Tragteil und Unterlage ein Kippspiel besteht, insbesondere dadurch, daß für den Tragteil vier nicht in einer Ebene liegende Unterstützungspunkte vorgesehen sind.

Claims

2. Schüttelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Unwuchten einstellbar ist, insbesondere dadurch, daß jede aus einem auf einer Exzenterscheibe verdrehbaren Exienterring besteht.

3. Schüttelvorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Kippspiels einstellbar ist, insbesond!ere durch axiales Verstellen mindestens eines der Unterstützungspunkte.

4. Schüttelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen neben dem Tragteil fest gelagerten Motor, der über eine biegsame Welle, vorzugsweise mit Hilfe einer leicht lösbaren Kupplung, die erregenden Unwuchten antreibt.

5. Schüttelvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterstützungspunkte durch eine Schulter aufweisende Tragbolzen gebildet werden, und daß an dem Tragteil Leisten befestigt sind, die auf diesen Schultern ruhen und die freien Tragbolzenenden mit einem bestimmten seitlichen Spiel in Bohrungen aufnehmen.

6. Schüttelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten aus Kunststoff, insbesondere Kunstharz mit Gewebeeinlage, bestehen.

7. Schüttelvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Tragteil Befestigungsvorrichtungen für die zu prüfenden Teile und für ein Beschleunigungsmeßgerät angebracht sind.

8. Schüttelvorrichtung nach Anspruch 7 zum Prüfen von Stromverbrauchern, z. B. Glühlampen, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Tragteil ein an der Unterlage befestigter Rahmen angebracht ist, der Klemmen trägt, welche mit den Befestigungsvorrichtungen für die zu prüfenden Teile ständig leitend verbunden sind, während an diesen Klemmen von Stromquellen, Schaltern usw. kommende Leitungen befestigt werden.

9. Schüttelvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen Auifhängevorrichtungen trägt, welche das Tragteil halten, wenn es von seiner Unterlage abgehoben werden muß.

10. Schüttelvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 9, gekennzeichnet durch eine Begrenzung der Schwingweite der Unterlage dadurch, daß die Vorrichtung samt ihrem Antriebsmotor, vorzugsweise mit Hilfe einer gemeinsamen Grundplatte, mit einem schweren, z. B. aus Beton gegossenen Sockel verbunden ist, der seinerseits unter Zwischenschaltung schwingungsdämpfender Mittel aufgestellt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 6I8 467, 626441.