Aufspannvorrichtung an Zug-Druck-Werkstoffprüfmaschinen für Wechsel
-Verdrehversuche
Es gibt verschiedene Aufspannvorrichtungen für Wechsel-Verdrehversuche
auf Zug-Druck-Werkstoffprüfmaschinen. Bei der gebräuchlichsten Form dieser Aufspannvorrichtungen
wird der Probestab an seinem einen Ende fest eingespannt, am anderen Ende drehbar
gelagert und mit einem Hebel fest verbunden, auf den die Kraft der Zug-Druck-Maschine
wirkt. Diese Aiifspannvornchtung hat den Nachteil, daß für verdrehweiche Probestabe
oder Konstruktionsteile verhältnismäßig große Veriormungswege am Ende des Belastungshebels
aufzubringen sind, die jedoch bei vielen Zug-Druck-Maschinen nicht zur Verfügung
stehen.Clamping device on tension-compression material testing machines for change
-Twist tests
There are various clamping devices for alternate twisting tests
on tension-compression material testing machines. In the most common form of these jigs
the test rod is firmly clamped at one end and rotatable at the other end
stored and firmly connected with a lever on which the force of the push-pull machine acts
works. This Aiifspannvornchtung has the disadvantage that for torsionally soft test rods
or structural parts relatively large Veriormungswege at the end of the loading lever
must be applied, but this is not available on many push-pull machines
stand.
Deshalb verwendet man neuerdings bisweilen eine Aufspannvorrichtung,
in Ider beide Enden des Prüfkörpers mit doppelseitig gleicharmigen, parallel zueinander
ausgerichteten Hebeln verbunden sind. Abb. I veranschaulicht das Schema einer derartigen
Aufspannvorrichtung. Die einander parallel gegenüberliegenden doppelarmigen Hebel
mit den Armen 11 und 15 bzw. 12 und I6 anoden Enden des Probestabes 13 werden mit
den antisymmetrischen Armen 11 und I2 mit einer festen Aufnahmetraverse I4 an der
Prüfmaschine und die anderen beiden Hebelarme 15 und I6 über eine diagonale Traverse
I7 mit dem AufnaWmekopf am Antrieb der Prüfmaschine verbunden. Während der Prüifbelastung
werden dem Probestab von
beiden Seiten entgegengesetzt wirkende
Verdrehungen aufgezwungen. Die strichpunktierten Lagen der Teile sollen die Grenzen
andeuten, innerhalb deren die Schwingbewegung sich vollzieht. Die Mitte des Probestabes
I3 nimmt an der Verdrehung nicht teil, und die Bewegung der Hebelarme 15 und I6,
das ist die von der Zug-Druck-Maschine aufzubringende Verformung, ist deshalb ebenso
groß wie bei der zuerst erwähnten Aufspannvorrichtung für einen Stab halber Länge.That is why a jig has been used recently,
in Ider both ends of the test body with double-sided equal arms, parallel to each other
aligned levers are connected. Fig. I illustrates the scheme of such a
Jig. The two-armed levers that are parallel to each other and opposite one another
with the arms 11 and 15 or 12 and I6 anode ends of the test rod 13 are with
the antisymmetrical arms 11 and I2 with a fixed support cross member I4 on the
Testing machine and the other two lever arms 15 and I6 via a diagonal traverse
I7 connected to the recording head on the drive of the testing machine. During the test load
become the test stick of
acting in opposite directions on both sides
Twists imposed. The dash-dotted locations of the parts are meant to be the boundaries
indicate within which the swinging movement takes place. The center of the test stick
I3 does not take part in the rotation, and the movement of the lever arms 15 and I6,
this is the deformation to be applied by the push-pull machine, so it is the same
as large as the first-mentioned jig for a half-length rod.
Nachteilig bei dieser zweiten Aufspannvorrichtung ist die Tatsache,
daß die Achse des Frobestabes nicht im Raum ruht, sondern ihr von der Bewegung der
Maschine Querbewegungen aufgezwungen werden. Diese führen bei höheren Frequenzen
zu erheblichen Massenbeschleunigungen quer zur Achse, die bei verdrehweichen Proben
erhebliche Werte anzunehmen vermögen, wodurch der Prüfkörper außer den gewünschten
Verdrehmomenten auch unerwünschten und vor allem unkontrollierbaren Biegemomenten
ausgesetzt ist.The disadvantage of this second jig is the fact that
that the axis of the frog stick does not rest in space, but it rests on the movement of the
Machine transverse movements are imposed. These run at higher frequencies
to considerable mass accelerations transverse to the axis, which occur with twisting samples
Able to assume considerable values, whereby the test specimen other than the desired
Torsional moments also undesired and above all uncontrollable bending moments
is exposed.
Bei der Anfspannvorrichtung nach der Erfindung werden die geschilderten
Nachteile dadurch vermieden, daß die Arme der beiderseits fest am zu verdrehenden
Prüfkörper angeordneten und in der Mittel- oder Ruhestellung parallel zueinander
ausgerichteten, doppelarmigen Hebel in der Weise mit ungleich langen Armen versehen
sind, daß Bewegungen des Prüfkörpers I3 quer zu seiner Achse nicht auftreten. Die
Länge der Ar-me 21, 22 und 25, 26 (Abb. 2) der antisymmetrisch angeordneten Hebel
stehen also erfindungsgemäß in demselben gegenseitigen Verhältnis wie die Wege der
beiderseitigen I)rehmomentübertragunigsorgane 27, zwischen denen die Verdrehaufspännvorrichtung
angebracht ist. In the tensioning device according to the invention, the described
Disadvantages avoided by the fact that the arms of both sides firmly to be twisted
Test specimens arranged and parallel to each other in the central or rest position
aligned, double-armed lever in the way provided with arms of unequal length
are that movements of the test body I3 do not occur transversely to its axis. the
Length of the arms 21, 22 and 25, 26 (Fig. 2) of the antisymmetrically arranged levers
are therefore according to the invention in the same mutual relationship as the ways of
mutual I) torque transmission organs 27, between which the twisting device
is appropriate.
Für den besonderen Fall, daß der eine Prüfkörperaufnahmekopf der
Zug-Druck-Maschine im Raum prakt-isch stillsteht bzw. einen Knotenpunkt des schwingenden
Systems der Zug-Druck-Maschine darstellt, ist erfindungsgemäß die Länge zweier antisymmetrisch
gegenüberliegenden Hebelarme gleich Null. Von den vier Gelenkpunkten a, b, c, d
an den Enden der Verdrehhebel fallen dann also zwei, z. B. b und c, mit der Achse
des Probestabes 13 zusammen. Die restlichen zwei Gelenkpunkte a und d, die über
die Traversen 27 mit dem bewegten Prüflingsaufnahmekopf -der Zug-Druck-Maschine
verbunden seien, sitzen an den diagonal gegenüberliegenden Hebelarmen 25, 26. For the special case that a test body receiving head of the
Train-push machine in space practically stands still or a node of the vibrating
System represents the train-compression machine, according to the invention, the length of two is antisymmetric
opposite lever arms equal to zero. Of the four points of articulation a, b, c, d
so fall at the ends of the twist lever so two, z. B. b and c, with the axis
of the test rod 13 together. The remaining two hinge points a and d that are about
the traverses 27 with the moving test specimen receiving head - the push-pull machine
are connected, sit on the diagonally opposite lever arms 25, 26.
Abb. 3 zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel für den zuletzt
behandelten Fall in schematisierter, perspektivischer Darstellung für eine horizontale
Verdreh - Aufspannvorrichtung gemäß der Erfindung, die für eine Zug-Druck-Maschine
mit einem feststehenden Prüflingsaufnahmekopf' vorgesehen ist. Die Gelenkpunkte
an den Hebelenden sind erfindungsgemäß als Federgelenke ausgebildet. Mit 3I ist
die Traverse bezeichnet, die an dem nicht gezeichneten' 'festen Prüflingsaufnahmekopf
der Zug - Druck - Maschine angeschraubt ist. Auf dieser Traverse sind das Dynamometer32
und ein Stützbock 33 einstellbar angeordnet. Der Probestab ist mit seinen beiden
Einspannköpfen 35 und 36 an Winkelhebeln mit den Schenkeln 37; 4I und 38, 42 befestigt,
die ihrerseits mittels der Blattfedergelenke 39 und 40 am Dynamometer 32 bzw. Stützbock
33 und mittels der Blattfedergelenke 43, 44 an der bewegten, die Erregung übertragenden
Traverse 45 der Zug-Druck-Maschine angelenkt sind. Die Federgelenke 39, 40 sind
so angeordnet, daß sie in der Mittelstellung der Bewegung durch die Achse des Probestabes
gehen; das bedeutet, daß die Schenkel 37 und 38 Hebelarme von der Länge Null sind,
mit anderen Worten keine Bewegung in der Zug-Druck-Richtung ausführen. Infolgedessen
kann der Probestab keine Transversalbewegung in der Belastungsrichtung ausführen,
sobald die Traverse 3I unbeweglich eingespannt ist. Die Befestigungsstellen 47 und
48 für die Gelenke 43 und 44 an der Traverse 45 wählt man nach der Länge des Probestabes
aus. Die prüfkörperachsenparallelen Mitten der Federgelenke 43, 44 liegen erfindungsgemäß
zweckmäßigerweise in einer Ebene mit der Probestabachse, die senkrecht zur Belastungseinrichtung
der Zug-Druck-Maschine steht. Fig. 3 shows a practical embodiment for the last
treated case in a schematic, perspective illustration for a horizontal
Twist - jig according to the invention for a push-pull machine
with a fixed test object receiving head 'is provided. The points of articulation
according to the invention, the lever ends are designed as spring joints. With 3I is
the traverse denotes the one on the '' fixed test specimen receiving head (not shown)
the push-pull machine is screwed on. On this traverse are the dynamometers32
and a support frame 33 is adjustable. The test stick is with his two
Clamping heads 35 and 36 on angle levers with legs 37; 4I and 38, 42 attached,
which in turn by means of the leaf spring joints 39 and 40 on the dynamometer 32 or support frame
33 and by means of the leaf spring joints 43, 44 on the moving one that transmits the excitation
Traverse 45 of the push-pull machine are articulated. The spring joints 39, 40 are
arranged so that it is in the mid-position of movement through the axis of the test rod
walk; this means that the legs 37 and 38 are lever arms of length zero,
in other words, do not make any movement in the push-pull direction. Consequently
the test rod cannot perform any transverse movement in the direction of loading,
as soon as the traverse 3I is clamped immovably. The attachment points 47 and
48 for the joints 43 and 44 on the traverse 45 is selected according to the length of the test rod
the end. The centers of the spring joints 43, 44, which are parallel to the test body axes, lie according to the invention
expediently in a plane with the sample rod axis, which is perpendicular to the loading device
the push-pull machine is up.
Es ist vorteilhaft, wenn die Gelenke, insbesondere die mit der Prüfkörperachse
zusamrnenfallenden, erfindungsgemäß als Kreuzfedergelenke ausgebildet werden. Für
alle Verbindungen zwischen Gelenken und Traversen bzw. Hebelarmen eignet sich nach
einem weiteren Erfindungsmerkmal die Kerbverzahnung. It is advantageous if the joints, especially those with the test body axis
collapsing, are designed according to the invention as cross spring joints. For
all connections between joints and traverses or lever arms is suitable after
Another feature of the invention is the serration.