DE957981C - Dynamische Werkstoffprufmaschine - Google Patents

Description

Dynamische Dauerprüfmaschinen für größere Wechselkräfte arbeiten vorzugsweise in Resonanz. Wo die Probe selbst durch ihre Federkonstante die Resonanzfrequenz bestimmt, liegt diese um so höher, je starrer die Probe ist. Es kommen deshalb Prüffrequenzen von 12000 bis 150ΌΟ in der Minute vor. Sie können keinen verläßlichen Werkstoffkennwert abgeben, weil die Dauerfestigkeit, insbesondere von Leichtmetallen mit elastischen Nachwirkungen, bei hohen Prüffrequenzen zunimmt. Zwar läßt sich die Prüffrequenz mit Erfolg auf etwa 2500 je Minute herabdrücken, wenn man zur Probe z. B. eine Schrauben,- oder Blattfeder als elastisches Glied, das die Resonanzfrequenz im wesentlichen bestimmt, in Reihe schaltet. Jedoch ist die Frequenz von 2500 bisweilen noch zu hoch, z. B. für die Prüfung von Gummielementen; hier wären oftmals Frequenzen von 300 bis 500 in der Minute erwünscht. Bei Vergleichsprüfungen

ao an kleinen Stahlproben wären andererseits 6000 je Minute wirtschaftlich. Wollte man einen Ausweg dadurch suchen, daß die Zusatzfederkonstante verändert wird, um Resonanz- wie P ruf frequenz jeweils dem Bedarf anzupassen, so wäre dafür ein verhältnismäßig großer Aufwand an entsprechenden Maßnahmen nötig. Einfacher ist es, die schwingende Masse zu verändern. Der praktische Änderungsbereich ist aber groß, weshalb bei größeren Prüfkräften große Hilfsmassen aufgesetzt und wieder abgenommen werden müßten. Für die Prüfung starrer Proben mit +3t Belastung bei 3000 Lastwechseln in der Minute wären immerhin 1000 kg Hilfsmasee auf die Maschine zu bringen. Ist die Probe aber 4omal so elastisch und die Prüffrequenz nur halb so hoch, käme man mit 100 kg Hilf smasse aus.

Diese Nachteile bei der Veränderung der Hilfsmasse werden durch den Erfindungsgegenstand vermieden. Die Erfindung geht von einer der bekannten dynamischen Werkstoffprüfmaschinen mit Umlaufunwüchtmässen als Erreger und einer oder mehreren Hilfsmassen als Krafterzeuger aus, bei der auch eine statische Beanspruchung der Schwingungsbeanspruchung überlagert werden kann. Hierbei besteht die Erfindung darin, daß die Hilfsmasse oder die Hilfsmassen über einen Ubersetzungshebel mit dem Erregungsende der Prüfmaschine bzw. dem Prüfling verbunden sind sowie veränderlich und einstellbar sein können. Bei einem Übersetzungsverhältnis von 1:3 ins Große wäre im oben angeführten Beispiel für starre Proben nur noch eine Hilfsmasse von höchstens 100 kg nötig, die sich bei den weichen Proben auf 10 kg ermäßigte.' Im Bedarfsfall 90 kg aufzusetzen und wieder abzunehmen ist mit einfachen Mitteln durchführbar, bereitet also keine Schwierigkeiten. Darin liegt der Vorteil, den die Erfindung bietet.

An Hand der Zeichnung sei der Erfiridungsgegenstand näher erläutert.

Die darin schematisch dargestellte übliche Dauer-Prüfmaschine besteht im wesentlichen aus dem schweren,, auf elastischen Füßen 14 stehenden Bett i, den Einspannköpfen 2 und 3 für die Probe 4, dem mittels der Schraubspindel 5 beistellbaren und mit dem Einspannkopf 2 verbundenen Kraftmesser 6 und der Feder 7 zur Übertragung wechselnder Lasten auf die Probe. Die Erregung geschieht mit Hilfe des von einem Elektromotor angetriebenen, an der Feder 7 angreifenden Umlaufunwuchtsystems 8. Die Erregungsfeder ist zwischen den Schilden 9 und 10 eingespannt, die von mehreren elastischen Lenkern 11 getragen werden. Mit dem Schild ιό ist gemäß der Erfindung die Hilfsmasse 12 durch den Ubersetzungshebel 13 gekoppelt. Der Hebelfestpunkt 15 liegt auf dem Maschinenbett 1. Das Übersetzungsverhältnis läßt sich durch Verschieben der Masse 12 auf dem Hebel 13 nach Bedarf einstellen. Auch kann die Masse 12 leicht gegen eine größere oder kleinere ausgetauscht werden.

Die Erfindung ist auch an Werkstoffprüfmaschinen anwendbar, die im Austausch gegen die Schwingfeder 7 oder noch zusätzlich in bekannter Weise mit einer Vorspannfeder für statische Vorlast ausgerüstet sind.

Die Werkstoffprüfmaschine nach der Erfindung bietet den Vorteil, eine bestimmte Prüffrequenz, das ist eine vorgewählte Er reger dreh zahl, leicht einhalten zu können, weil sich das Massenverhältnis des Erregers und die Federkonstante einander in bequemer Weise anpassen lassen. Durch die am Hebel 13 stufenlos verstellbare Masse 12 findet man das richtige Abstimmungsverhältnis ohne besondere Mühe. Da ferner die Trägheitskräfte mir dem Quadrat des Hebelarms wachsen, an dem sie angreifen, so ist die Abstimmung auch in weiten Grenzen ermöglicht.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Dynamische Werkstoffprüfmaschine mit Umlaufunwuchtmassen als Erreger und einer oder mehreren Hilfsmassen als Krafterzeuger, bei der der Schwingungsbeanspruchung gegebenenfalls auch eine statische Beanspruchung überlagert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsmasse oder die Hilfsmassen (12) über einen Übersetzungshebel (13) mit dem Erregungsende der Prüfmaschine bzw. dem Prüfling verbunden sind sowie veränderlich und einstellbar sein können.