DE10008201A1 - Bending strength testing method for mast involves exerting bending moment on mast, using hydraulic cylinder - Google Patents

Abstract

A bending moment is exerted on a mast (1) on the ground (2), against its elastic restoring force, using a hydraulic cylinder (3). The mast is subjected to self oscillation centering around a deflection position (b), and the deflection of the mast is detected by a measurement unit. An independent claim is also included for bending strength testing device.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der Biegefestigkeit eines stehenden, am Mastfuß im Boden verankerten, elastischen Mastes, bei welchem über dem Bo­ den auf den Mast gegen seine elastische Rückstellkraft ein Biegemoment mit Hilfe einer Krafteinheit ausgeübt wird und eine Auslenkung des Mastes mit Hilfe einer Meßeinheit erfaßt wird. Die Biegefestigkeit des Mastes umfaßt im Rahmen der Er­ findung allgemein die mechanische Stabilität des Mastes und normalerweise auch dessen Standfestigkeit im Boden, also die Stabilität des Mastfundamentes.The invention relates to a method for testing the bending strength of a standing, elastic mast anchored in the ground on the mast foot, with which above the bo with the help of a bending moment on the mast against its elastic restoring force a force unit is exercised and a deflection of the mast with the help of a Measuring unit is detected. The bending strength of the mast includes within the Er general the mechanical stability of the mast and usually also its stability in the ground, i.e. the stability of the mast foundation.

Eine Mastprüfanlage zum Ausführen des vorgenannten Verfahrens wird beschrie­ ben in DE 195 40 319 C1. Im Bekannten wird eine Vorrichtung zum Prüfen der Bie­ gefestigkeit eines Metall-Mastes beschrieben. Auf den Mast wird mit Abstand ober­ halb des Bodens ein Biegemoment ausgeübt und mit der dadurch - nach Entla­ stung - bewirkten Auslenkung des Mastes verglichen. Um das Ergebnis der durch das Biegemoment verursachten Gesamt-Auslenkung des Mastes nicht durch eine Bewegung des unterirdischen Mastteiles im Boden zu verfälschen, wird dem Mast­ fuß unmittelbar am Boden ein zusätzlicher Wegsensor zum Erfassen der Position dieses Mastteils zugeordnet.A mast test system for carrying out the aforementioned method is described ben in DE 195 40 319 C1. In the known a device for checking the bie strength of a metal mast described. On the mast is top by far exerted a bending moment half of the floor and with it - after discharge stung - compared to the deflection of the mast caused. To the result of the the bending moment caused the total deflection of the mast not by one Falsifying the movement of the underground mast section in the ground becomes the mast an additional position sensor directly on the floor to detect the position assigned to this mast section.

Nach diesem Stand der Technik wird zunächst die Position des Mastes (ohne eine Belastung) festgestellt und auf diese Weise ein Eichwert für die späteren Messun­ gen erhalten. Daraufhin wird der Mast von einer Seite her durch eine z. B. mit einer Biegelast vorgegebener Größe belastet. Nach Entlastung (Abschaltung der Kraft­ einheit) wird nachgeprüft, ob und wie weit der Mast wieder bis zu dem am Anfang registrierten Eichpunkt zurückkehrt. Die Messung der jeweiligen Mastposition kann auf beliebige Weise, z. B. durch Ablesen einer Skala oder mit Hilfe einer Meßeinheit mit mindestens einer Lichtquelle und mindestens einem Empfänger, erfolgen.According to this state of the art, the position of the mast (without a Load) and in this way a calibration value for later measurements gene received. Then the mast is from one side by a z. B. with a Bending load of specified size loaded. After relief (switch off the power unit) it is checked whether and how far the mast again up to the one at the beginning  registered calibration point returns. The measurement of the respective mast position can in any way, e.g. B. by reading a scale or using a measuring unit with at least one light source and at least one receiver.

Nach dem beschriebenen Stand der Technik wird zum Feststellen der Biegefestig­ keit des Mastes in der Regel eine Zug- oder Druckkraft mit Hilfe einer Krafteinheit ausgeübt. Als Krafteinheit kommen beispielsweise eine auf dem Boden abgestützte Hydraulik oder ein gegen den Mast gedrückter Ausleger eines Traktors, Baggers oder dergleichen in Frage. Wenn festgestellt werden soll, wie weit sich der Mast nach der Auslenkung wieder elastisch an seine ursprüngliche Position annähert, wird vor einer entsprechenden Messung die auf den Mast ausgeübte Kraft außer Wirkung gesetzt. Bei den nach dem einschlägigen Stand der Technik eingesetzten Mitteln zum Ausüben der Biegelast erfolgt das Entlasten, z. B. beim Abschalten einer Hydraulik oder beim Zurückfahren des gegen den Mast pressenden Auslegers, nur relativ langsam. Im wesentlichen wird daher die statische Festigkeit geprüft.According to the state of the art described, the bending strength is determined for the determination mast usually a tensile or compressive force with the help of a force unit exercised. For example, a force unit that is supported on the floor comes as a force unit Hydraulics or a boom of a tractor pressed against the mast, excavator or the like in question. To determine how far the mast is after the deflection resiliently approximates its original position, the force exerted on the mast is excluded before a corresponding measurement Effect. For those used according to the relevant state of the art The means for exerting the bending load are relieved, e.g. B. when switching off one Hydraulic or when retracting the boom pressing against the mast, only relatively slow. The static strength is therefore essentially checked.

Mit Hilfe der statischen Prüfmethode lassen sich nicht immer Aussagen dazu ma­ chen, ob der jeweilige Mast die dynamische Stabilität besitzt, einem Sturm zu wi­ derstehen. Ein Sturm übt sehr ungleichmäßige Kräfte mit schnell ansteigender und ebenso schnell abfallender Amplitude auf den Mast aus. Der Mast kann durch Windböen gewissermaßen angestoßen und wieder losgelassen werden, so daß er elastisch zurückschnellt und erst nach einigen gedämpften Schwingungen wieder zur Ruhe kommt. Wenn ein Mast, z. B. als Peitschenmast, mit seitlich befestigten Teilen, wie Ampeln oder Hinweisschildern, ausgestattet ist, können durch die vom Wind ausgeübten Stöße Drehschwingungen im Mast erzeugt werden.Static test methods cannot always be used to make statements whether the respective mast has the dynamic stability to face a storm stand there. A storm exerts very uneven forces with rapidly increasing and just as quickly falling amplitude on the mast. The mast can go through Gusts of wind are to some extent pushed and released, so that he springs back elastically and only after a few dampened vibrations comes to rest. If a mast, e.g. B. as a whip mast with laterally attached Parts, such as traffic lights or signs, can be equipped by the Wind impacts torsional vibrations are generated in the mast.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mastprüfung wirklichkeitsnäher aus­ zuführen, so daß sich auch von Sturmböen im Mast erzeugte Schwingungen simu­ lieren lassen und damit die entsprechende dynamische Festigkeit des Mastes zu prüfen ist.The invention has for its object to make the mast test more realistic feed so that vibrations generated by storm gusts in the mast simu Allow the corresponding dynamic strength of the mast check is.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht für das Verfahren eingangs genannter Art, bei dem auf den Mast ein Biegemoment gegen seine elastische Rückstellkraft ausgeübt wird, darin, daß der Mast ausgehend von einer durch das Biegemoment be­ wirkten Auslenkposition Eigenschwingung versetzt wird. Mit anderen Worten, der Mast wird aus seiner Auslenkposition zum Ausführen von Eigenschwingungen los­ gelassen. Einige Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen der Erfindungen werden in den Unteransprüchen angegeben.The solution according to the invention exists for the method of the type mentioned at the beginning, where a bending moment is exerted on the mast against its elastic restoring force  is, in that the mast be starting from one by the bending moment effective deflection position natural vibration is offset. In other words, the The mast is released from its deflection position to carry out natural vibrations calmly. Some improvements and further refinements of the inventions are specified in the subclaims.

Allein dadurch, daß man das Mittel zum Ausüben der Biegekraft - im Anschluß an eine erzwungene Mastbiegung - so schnell aus dem Bereich der maximalen Ei­ genschwingungs-Amplitude des Mastes herausbringt, bevor man den Mast für das freie Schwingen losläßt, wird der Einfluß einer auf den Mast wirkenden Sturmbö wirklichkeitsnahe simuliert. Um diesen Verfahrensaspekt in die Praxis umzusetzen, können vorzugsweise die folgenden Schritte im Anschluß an das Ausüben der Biegelast ausgeführt werden. Zuerst wird der Mast mit Hilfe einer Arretiereinheit in der ausgelenkten Position gegen seine elastische Rückstellkraft festgehalten. In der zweiten Stufe wird die die Biegelast aufbringende Krafteinheit abgeschaltet und aus dem Bereich der maximalen (elastischen) Schwingungsweite des Mastes heraus­ bewegt. In einer dritten Stufe wird dem Mast durch Ausrasten der Arretiereinheit die Möglichkeit zum Zurückschnellen und damit zum freien Schwingen gegeben. Als Arretiereinheit kommt im Rahmen der Erfindung z. B. ein 2-Stellungs-Riegel in Fra­ ge, der den Mast in einer Stellung arretiert und in der anderen Stellung - praktisch ohne Übergang - losläßt.Simply by having the means to exert the bending force - after a forced mast bend - so quickly out of the area of maximum egg vibratory amplitude of the mast before the mast for the letting go of free swing becomes the influence of a storm gust acting on the mast simulated realistically. To put this procedural aspect into practice, can preferably follow the steps below after exercising the Bending load. First the mast is put in with the help of a locking unit the deflected position against its elastic restoring force. In the second stage, the force unit applying the bending load is switched off and off the range of the maximum (elastic) vibration range of the mast emotional. In a third stage, the mast is released by disengaging the locking unit Possibility to snap back and thus to swing freely. As Locking unit comes within the scope of the invention, for. B. a 2-position bolt in Fra ge, which locks the mast in one position and in the other position - practical without transition - lets go.

Ein intakter Mast (mit bezüglich seiner Längsachse symmetrischer Massenvertei­ lung), den man in einer vertikalen Ebene auslenkt und erfindungsgemäß aus der Auslenkposition zurückschnellen läßt, führt gedämpfte Schwingungen, insbesonde­ re mit Sinus-Form, aus. Für diese Schwingungen kann durch Messung, z. B. an ei­ nem intakten, zu einer Prüfserie gehörenden Mast, ein Eich- oder Normalverlauf ermittelt werden. Wenn sich bei Messungen an einem anderen zu prüfenden Mast deutliche Abweichungen von diesem Normverlauf ergeben, wird der fragliche Mast einer näheren Untersuchung zu unterwerfen sein.An intact mast (with a mass distribution symmetrical with respect to its longitudinal axis lung), which is deflected in a vertical plane and according to the invention from the Allows the deflection position to snap back, leads to damped vibrations, especially right with sinusoidal shape. For these vibrations can be measured, e.g. B. to egg nem intact mast belonging to a test series, a calibration or normal course be determined. If there are measurements on another mast to be tested the mast in question will show significant deviations from this norm to be subjected to a closer examination.

Wie gesagt, ein erfindungsgemäß aus einer Auslenkposition zurückschnellender Mast schwingt - wenn er eine in Bezug auf seine Längsachse symmetrische Massenverteilung besitzt und senkrecht zu seiner Längsachse ausgelenkt wird, - prak­ tisch nur in der (vertikalen) Ebene, in der er ausgelenkt wurde. In der Natur erfolgt das Anstoßen, z. B. durch eine Windbö, aber nicht genau senkrecht zu der Längs­ achse, außerdem haben zu prüfende Masten häufig eine - wie oben beschrieben - in Bezug auf die Längsachse unsymmetrische Massenverteilung. Eine Windbö ver­ setzt den jeweiligen Masten also nicht nur in eine Schwingung in einer Ebene, son­ dern zugleich in eine Drehschwingung. Auf den Mast wirken dann zugleich Linear- und Torsionskräfte. Nach der Erfindung kann auch eine solche kombinierte Dreh­ schwingung simuliert werden. Vorzugsweise geschieht das dadurch, daß das Bie­ gemoment etwa senkrecht zu einer Ebene ausgeübt wird, in welcher die Massen­ verteilung konstruktiv und/oder künstlich unsymmetrisch in Bezug auf die Mast­ längsachse ist. Auf diese Weise lassen sich kritische Haarrisse und Materialermü­ dungen, speziell auch bei Aluminiummasten erkennen.As said, a one that snaps back from a deflection position according to the invention Mast swings - if it has a mass distribution symmetrical with respect to its longitudinal axis  has and is deflected perpendicular to its longitudinal axis, - prak table only in the (vertical) plane in which it was deflected. In nature toasting, e.g. B. by a gust of wind, but not exactly perpendicular to the longitudinal axis, moreover, masts to be tested often have - as described above - mass distribution asymmetrical with respect to the longitudinal axis. A gust of wind puts the respective masts not only in a vibration in one plane, but at the same time in a torsional vibration. Linear masts then act simultaneously on the mast. and torsional forces. According to the invention, such a combined rotation can also vibration can be simulated. This is preferably done in that the Bie is practiced approximately perpendicular to a plane in which the masses distribution constructively and / or artificially asymmetrical with respect to the mast is the longitudinal axis. In this way, critical hairline cracks and material wear recognizing applications, especially with aluminum masts.

Eine besonders deutliche Simulation bzw. Verstärkung der Drehschwingungen läßt sich - auch bei Masten mit in obigem Sinne an sich symmetrische Massenverteilung erreichen, wenn gemäß weiterer Erfindung einseitig am Mast ein, vorzugsweise be­ treffend Größe und/oder Mastabstand veränderbares, Gewicht fixiert wird. Zu die­ sem Zweck kann am Mast ein Hebel unverdrehbar fixiert werden, der das Gewicht trägt. In der Praxis kann es günstig sein, wenn ein Gewicht auf den Hebel in Rich­ tung etwa senkrecht von Mastlängsachse verschiebbar, aber in jeder Position fest­ stellbar, gelagert wird. Die Wirkung der gegebenenfalls auf den zurückschnellenden Mast durch das Gewicht ausgeübten Drehschwingungslast hängt ab von der Größe des Gewichts und vom Abstand des Gewichts von der Mastlängsachse.A particularly clear simulation or amplification of the torsional vibrations leaves itself - even with masts with a symmetrical mass distribution in the above sense achieve when according to another invention one-sided on the mast, preferably be appropriate size and / or mast spacing, weight is fixed. To the For this purpose, a lever can be fixed on the mast so that it cannot rotate wearing. In practice, it can be beneficial if a weight is applied to the lever in rich can be moved approximately vertically from the longitudinal axis of the mast, but fixed in any position adjustable, stored. The effect of possibly on the recoil Mast torsional load exerted by the weight depends on the size the weight and the distance of the weight from the longitudinal axis of the mast.

Wenn man die Bewegung eines in Bezug auf den Mast festen Meßpunktes während der Mastschwingung beim Zurückschnellen beobachtet, erkennt man zugleich eine lineare Hin- und Herschwingung des Meßpunktes in einer vertikalen Ebene und eine Drehschwingung des Meßpunktes um eine etwa vertikale Achse. In beiden Fällen handelt es sich um gedämpfte elastische Schwingungen. Eine Eich- oder Normform dieser gegebenenfalls kombinierten Linear- und Torsionsschwingung kann durch Messung an einem einwandfreien Mast ermittelt werden. Nach bisherigen Ver­ suchsergebnissen können die beiden periodischen Bewegungen auf einem Bildschirm in Form einer von außen nach innen laufenden Spiralkurve aufgezeichnet werden. Ein Mast kann als intakt bezeichnet werden, wenn die (künstlich erzeugte) Drehschwingungskurve einigermaßen symmetrisch mit der Normform verläuft. Zeigt die gemessene Bewegungskurve jedoch deutliche Abweichungen von der Norm­ form, z. B. Ein- oder Ausbuchtungen oder sonstige erhebliche Unsymmetrien, muß der Mast einer eingehenden Prüfung auf Standfestigkeit und Stabilität unterzogen werden.If one considers the movement of a fixed measuring point in relation to the mast during observed the mast vibration as it flies back, you can also see one linear oscillation of the measuring point in a vertical plane and one Torsional vibration of the measuring point around an approximately vertical axis. In both cases are damped elastic vibrations. A calibration or standard form this possibly combined linear and torsional vibration can by Measurement on a perfect mast can be determined. According to previous ver Search results can display the two periodic movements on one screen  recorded in the form of a spiral curve running from outside to inside become. A mast can be described as intact if the (artificially created) Torsional vibration curve runs somewhat symmetrically with the standard form. Shows however, the measured movement curve deviates significantly from the norm form, e.g. B. indentations or bulges or other significant asymmetries must the mast was subjected to an in-depth test for stability and stability become.

Zum Beobachten und gegebenenfalls Registrieren der erfindungsgemäß erzeugten Schwingungen können einschlägige, z. B. mechanische oder optische, Verfahren und Geräte mit oder ohne Elektronik eingesetzt werden. Beispielsweise kann am Mast eine Lichtquelle fixiert werden, deren gebündelter Lichtstrahl auf eine gegen­ über dem den Mast umgebenden Boden ortsfest fixierte Zielscheibe gerichtet wird. (Die Position von Lichtquelle und Zielscheibe ist austauschbar). Auf der Zielscheibe kann der Verlauf der (kombinierten) Schwingung beobachtet werden. Als Lichtquelle kommen Glühlampen, Laser, Leuchtdioden, LEDs usw. in Frage. Die Zielscheibe kann mit bloßem Auge, aber auch automatisch, z. B. mit Hilfe einer Meßkamera, insbesondere CCD-Kamera kontrolliert werden. Der Meßkamera usw. kann ein Rechner mit zugeordnetem Display (Bildschirm) nachgeschaltet werden. In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Messung mit Hilfe von Lasern ausgeführt.For observing and possibly registering those generated according to the invention Vibrations can be relevant, e.g. B. mechanical or optical, method and devices with or without electronics can be used. For example, on Mast be fixed a light source, the focused beam of light on one against fixed target is fixed above the ground surrounding the mast. (The position of the light source and target is interchangeable). On the target the course of the (combined) vibration can be observed. As a light source incandescent lamps, lasers, light-emitting diodes, LEDs etc. come into question. The target can with the naked eye, but also automatically, e.g. B. with the help of a measuring camera, especially the CCD camera. The measuring camera etc. can be a Computers with an assigned display (screen) can be connected downstream. In the The exemplary embodiments described below are used to measure Lasers performed.

Anhand der schematischen Darstellung von Ausführungsbeispielen werden einige Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen:Some are based on the schematic representation of exemplary embodiments Details of the invention explained. Show it:

Fig. 1 einen Mast mit darauf einwirkender Biegelast und Arretiermittel zum Fixieren der durch die Biegelast ausgelenkten Mastposition; Fig. 1 a mast with it, acting bending load and locking means for fixing the deflected by the bending load pole position;

Fig. 2 ein Beispiel eines Arretierriegels gemäß Schnitt II-II von Fig. 1; Fig. 2 shows an example of a locking bar according to section II-II of Fig. 1;

Fig. 3 einen nach Entfernen der Krafteinheit und plötzlichem Lösen des Arre­ tierriegels in einer vertikalen Ebene gedämpft schwingenden Mast; Figure 3 is a damped swinging mast after removing the power unit and suddenly releasing the locking animal bar in a vertical plane.

Fig. 4 einen Peitschenmast mit insgesamt in Bezug auf seine Längsachse unsymmetrischer Massenverteilung, der nach Entfernen der Kraftein­ heit und plötzlichem Lösen des Arretiermittels zugleich eine lineare Schwingung in einer vertikalen Ebene (wie in Fig. 3) und eine Dreh­ schwingung ausführt; und Figure 4 is a whip mast with a total asymmetrical mass distribution with respect to its longitudinal axis, which unit performs a linear vibration in a vertical plane (as in Fig. 3) and a rotary vibration after removal of the power unit and sudden release of the locking means . and

Fig. 5 einen Mast mit einseitig unverdrehbar daran fixiertem Zusatzgewicht zum Erzeugen einer (künstlichen) Drehschwingung. Fig. 5 shows a mast with one side non-rotatably attached additional weight for generating an (artificial) torsional vibration.

Fig. 1 zeigt einen Mast 1, der im Boden 2 verankert ist. Es wird angenommen, der Mast 1 sei (in der Zeichnungsebene) aus der gestrichelt dargestellten Normalpositi­ on a in die mit ausgezogenen Linien dargestellte Position b infolge einer Biegelast ausgelenkt. Als Verursacher der Biegelast wird ein Hydraulikzylinder 3 symbolisch dargestellt. Der Kolben 4 des Zylinders 3 drückt mit seinem Stempel 5 gegen den Mast. 1. Wenn die Auslenkung oder die mit dem Hydraulikzylinder 3 aufgebrachte Kraft ein gewünschtes Maß erreicht haben, wird die ausgelenkte Position mit Hilfe des auch in Fig. 2 dargestellten Riegels 6 arretiert. Daraufhin wird der Kolben 4 des Hydraulikzylinders 3 - wie schließlich in Fig. 3 symbolisch dargestellt - zurückgezo­ gen. Danach wird der Riegel 6 gelöst, z. B. in der dargestellten Pfeilrichtung 7 vom Mast 1 weggeschwenkt, so daß der Mast die in Fig. 3 dargestellte Eigenschwingung 8 - annähernd in der Ebene, in der er vorher ausgelenkt war - ausführen kann. Da­ bei soll also das Mittel zum Aufbringen der Biegelast so weit vom Mast 1 wegbe­ wegt werden, daß der Mast auch mit seiner größten Eigenschwingungsamplitude nicht an das Auslenkmittel, z. B. den Stempel 5 anstoßen kann. Fig. 1 shows a mast 1 which is anchored in the floor 2 . It is assumed that the mast 1 (in the plane of the drawing) is deflected from the normal position a shown in broken lines into the position b shown by solid lines as a result of a bending load. A hydraulic cylinder 3 is symbolically represented as the cause of the bending load. The piston 4 of the cylinder 3 presses with its plunger 5 against the mast. 1. When the deflection or the force applied with the hydraulic cylinder 3 has reached a desired level, the deflected position is locked with the aid of the bolt 6 also shown in FIG. 2. Then the piston 4 of the hydraulic cylinder 3 - as finally symbolically shown in Fig. 3 - pulled back gene. Then the bolt 6 is released , z. B. pivoted away from mast 1 in the direction of arrow 7 shown, so that the mast can perform the natural vibration shown in FIG. 3 8 - approximately in the plane in which it was previously deflected. Since the means for applying the bending load should be moved so far away from the mast 1 that the mast, even with its greatest natural vibration amplitude, does not adhere to the deflection means, e.g. B. can trigger the stamp 5 .

Die Bewegung des Mastes 1 kann mit Hilfe einer Meßeinheit 9 aufgenommen wer­ den, die im Ausführungsbeispiel aus einem am Mast 1 befestigten Lasersender 10 und einem am Boden 2 fixierten Laserempfänger 11 besteht. Die Bewegung des Mastes 1 wird mit Hilfe des vom Lasersender 10 ausgehenden Laserstrahls 12 in der Optik des Laserempfängers 11 aufgenommen und über nachgeschaltete Rech­ ner 13, z. B. online, über Draht oder drahtlos auf einen Bildschirm 14 übertragen. Auf dem Bildschirm 14 kann dann die gedämpfte elastische Eigenschwingungskur­ ve 15 des Mastes 1 sichtbar gemacht werden. Hat diese Kurve 15 bei einer Messung wenigstens annähernd den Normalverlauf, z. B. einer gedämpften elastischen- Schwingung, kann man annehmen, daß der geprüfte Mast intakt ist. Zeigen sich in der Kurve 15 jedoch starke Abweichungen dem Normverlauf, muß der Mast näher untersucht werden.The movement of the mast 1 can be recorded with the aid of a measuring unit 9 , which in the exemplary embodiment consists of a laser transmitter 10 attached to the mast 1 and a laser receiver 11 fixed to the floor 2 . The movement of the mast 1 is recorded with the aid of the laser beam 12 emanating from the laser transmitter 10 in the optics of the laser receiver 11 and ner 13 , z. B. online, via wire or wirelessly to a screen 14 . On the screen 14 , the damped elastic Eigenschwingungskur ve 15 of the mast 1 can then be made visible. Has this curve 15 in a measurement at least approximately the normal course, z. B. a damped elastic vibration, one can assume that the tested mast is intact. However, if there are strong deviations from the norm in curve 15 , the mast must be examined in more detail.

Bei dem Mast 1 nach Fig. 3 wurde eine in Bezug auf die Mastlängsachse symmetri­ sche Massenverteilung angenommen. In Fig. 4 wird ein sogenannter Peitschenmast 21 dargestellt, dessen Massenverteilung in Bezug auf die Mastlängsachse 22 ins­ gesamt unsymmetrisch ist, denn die vom Peitschenmast 21 getragene Leuchte 23 sitzt seitlich in Bezug auf die Längsachse 22. Wenn ein solcher Mast in der Zeich­ nungsebene, also in der Ebene, in der der Mast insgesamt eine unsymmetrische Massenverteilung besitzt, ausgelenkt wird, ergibt sich nach dem Ausführen der an­ hand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Verfahrensschritte etwa dasselbe Schwin­ gungsbild wie in Fig. 3. Wird jedoch der Mast nach Fig. 4 in einer Richtung schräg, insbesondere senkrecht, zu der Zeichnungsebene gemäß Fig. 1 ausgelenkt und dann losgelassen, so wird dem Mast ähnlich wie in Fig. 2 die Möglichkeit gegeben, anfänglich annähernd in dieser Ebene elastisch zurückzuschnellen. Der Mast führt aber nicht nur die Eigenschwingung 8 in einer vertikalen Ebene, sondern zugleich eine Drehschwingung 24 - etwa um die Längsachse 22 - aus.In the mast 1 of FIG. 3, a symmetrical mass distribution with respect to the longitudinal axis of the mast was assumed. In FIG. 4, a so-called whip mast 21 is shown, the mass distribution is asymmetrical in total with respect to the longitudinal axis of the mast 22 into, because the whip carried by the mast 21 light 23 is located laterally with respect to the longitudinal axis 22. If such a mast is deflected in the drawing plane, that is, in the plane in which the mast has an asymmetrical mass distribution overall, after performing the method steps described with reference to FIGS . 1 to 3, approximately the same oscillation pattern as in FIG However. 3. If the mast according to Fig. 4 inclined in one direction, in particular perpendicular to the drawing plane of FIG. deflected 1 and then released, so the mast is similar to FIG. 2, where the possibility of initially approximately in this plane snap back elastically. However, the mast not only carries out the natural vibration 8 in a vertical plane, but also a torsional vibration 24 - for example about the longitudinal axis 22 .

Wenn im Falle von Fig. 4 wieder die Meßeinheit 9 nach Fig. 3 mit Lasersender 10, Laserempfänger 11, Rechner 13 und Bildschirm 14 benutzt wird, kann sich als Ei­ genschwingungskurve 25 eine Art Spirale ergeben. In Versuchen wurde festgestellt, daß die Form der Kurve 25 empfindlich auf Fehler des jeweiligen Mastes reagiert, d. h., wenn der untersuchte Mast von der vorgeschriebenen Norm abweicht, kann man das fast immer an einer Abweichung der Kurve 25 von ihrer Ideal- bzw. Norm­ form ablesen.If in the case of FIG. 4 the measuring unit 9 according to FIG. 3 with laser transmitter 10 , laser receiver 11 , computer 13 and screen 14 is used again, a kind of spiral can result as egg oscillation curve 25 . In experiments, it was found that the shape of curve 25 is sensitive to errors in the respective mast, that is, if the examined mast deviates from the prescribed standard, this can almost always be determined by a deviation of curve 25 from its ideal or standard read off.

Da also die kombinierte Aufzeichnung einer linearen Eigenschwingung 8 und einer Dreh-Eigenschwingung 24 gute Aussagen über die Qualität eines Mastes ver­ spricht, besteht - auch bei Masten mit an sich symmetrischer Massenverteilung - ein Bedürfnis, die Amplitude von linearer Schwingung 8 und Drehschwingung 24 abhängig von der Größe der anfänglichen Mastauslenkung, d. h. abhängig von der Größe der Biegelast so anzupassen, daß bei einem intakten Mast eine deutlich sichtbare und der Normform gut angepaßte Meßkurve aufgezeichnet wird.Since, therefore, the combined recording of a linear natural frequency 8 and a rotary self-oscillation speaks 24 good statements about the quality of a mast ver, is - even at masts with in itself symmetrical mass distribution - a need that the amplitude of linear vibration 8 and the torsional vibration 24 depending on to adjust the size of the initial mast deflection, ie depending on the size of the bending load, so that a clearly visible and well-adapted measurement curve is recorded for an intact mast.

Um Vorstehendes zu erreichen, wird nach Fig. 5 am Mast, in einer Ebene, in der die Unsymmetrie erwünscht ist bzw. ohnehin vorhanden ist, an einem am Mast 1 fixier­ ten Hebel 31 ein in Längsrichtung 32 des Hebels verschiebbares aber in der jeweili­ gen Position zu arretierbares Gewicht 33 angebracht. Senkrecht zu der Ebene (in Fig. 5 Zeichnungsebene), in der der unverdrehbar am Mast 1 befestigte Hebel 31 mit dem Gewicht 33 positioniert ist, wird auf den Mast 1 eine (senkrecht zur Zeich­ nungsebene wirkende)Biegelast zum Erzeugen der anfänglichen Auslenkung aus­ geübt. In Fig. 5 wird die Biegelast durch den am Mast 1 anliegenden Stempel 5 symbolisiert. Wenn die Biegelast im Beispiel von Fig. 5 und eine anfängliche Aus­ lenkung der gewünschten Größe erreicht hat, wird die ausgelenkte Position b (Fig. 1) mit Hilfe des nach Fig. 5 beispielhaft auf den Hebel 31 wirkenden Riegel 6 arre­ tiert. Daraufhin wird der Hydraulikzylinder 3 entlastet und der Stempel 5 um einen Weg größer als die größte Schwingungsamplitude des frei schwingenden Mastes 1 von diesem entfernt. Dann wird der Riegel 6 plötzlich gelöst, so daß der ausgelenk­ te Mast 1 einer in ihm wirkenden elastischen Rückstellkraft frei (ungehindert) folgen und die Eigenschwingungen des Mastes 1 einsetzen können.In order to achieve the above, according to FIG. 5 on the mast, in a plane in which the asymmetry is desired or is present anyway, on a lever 31 fixed to the mast 1, a longitudinally 32 of the lever is movable but in the respec gene Position to lockable weight 33 attached. Perpendicular to the plane (in Fig. 5 plane of the drawing), in which the non-rotatably fixed to the mast 1 lever 31 is positioned with the weight 33, a is (perpendicular to the drawing-voltage level acting) bending load for generating the initial deflection of the mast 1 practiced . In Fig. 5, the bending load is symbolized by the punch 5 applied to the mast 1 . If the bending load in the example of Fig. 5 and an initial For steering of the desired size has been reached, the deflected position b (Fig. 1) with the aid of an example acting on the lever 31 of FIG. 5 bolt 6 arre advantage. The hydraulic cylinder 3 is then relieved and the plunger 5 is removed from the free-swinging mast 1 by a distance greater than the greatest oscillation amplitude. Then the bolt 6 is suddenly released so that the deflected te 1 follow an elastic restoring force acting in it freely (unhindered) and can use the natural vibrations of the mast 1 .

Wegen der künstlich unsymmetrischen Massenverteilung des Mastes 1 nach Fig. 5 wird auch dort - wie in Fig. 4 - die lineare Eigenschwingung 8 von einer Dreh­ schwingung 24 überlagert. Die Amplitude der Drehschwingung läßt sich durch die Größe und/oder den Abstand des Gewichts 33 vom Mast 1 vorbestimmen. Wenn ein Mast bereits von Natur aus eine unsymmetrische Massenverteilung hat, wie et­ wa der Peitschenmast nach Fig. 4, kann es sinnvoll sein, die Wirkung des Zusatz­ gewichts 33 zu verkleinern, um eine (bei intaktem Mast) möglichst ideale Normform der Kurve 25 zu erhalten. Wenn dagegen der Mast 1, wie in Fig. 5 dargestellt, an sich eine in Bezug auf seine Längsachse 22 symmetrische Massenverteilung be­ sitzt, kann es sinnvoll sein, die Wirkung des Gewichts 23 möglichst groß einzustel­ len um wiederum (bei intaktem Mast) eine möglichst ideale Normform der Kurve 25 vorzugeben. Because of the artificially asymmetrical mass distribution of the mast 1 according to FIG. 5, the linear natural vibration 8 is superimposed there by a rotary vibration 24 , as in FIG. 4. The amplitude of the torsional vibration can be predetermined by the size and / or the distance of the weight 33 from the mast 1 . If a mast already has an unsymmetrical mass distribution by nature, such as the whip mast according to FIG. 4, it can make sense to reduce the effect of the additional weight 33 in order to obtain the ideal form of the curve 25 (with the mast intact) receive. If, on the other hand, the mast 1 , as shown in FIG. 5, has a mass distribution which is symmetrical with respect to its longitudinal axis 22 , it may be sensible to set the effect of the weight 23 as large as possible in order to in turn (with the mast intact) one as possible to specify the ideal standard form of curve 25 .

BezugszeichenlisteReference list

11

= Mast
= Mast

22

= Boden
= Floor

33rd

= Hydraulikzylinder
= Hydraulic cylinder

44

= Kolben (= Piston (

33rd

)
)

55

= Stempel (= Stamp (

44

)
)

66

= Riegel
= Bars

77

= Pfeilrichtung (= Direction of arrow (

Fig.Fig.

22

)
)

88th

= lineare Eigenschwingung
= linear natural vibration

99

= Meßeinheit
= Measuring unit

1010th

= Lasersender
= Laser transmitter

1111

= Laserempfänger
= Laser receiver

1212th

= Laserstrahl
= Laser beam

1313

= Rechner
= Calculator

1414

= Bildschirm
= Screen

1515

= Eigenschwingungskurve
= Natural vibration curve

2121

= Peitschenmast
= Whip mast

2222

= Längsachse
= Longitudinal axis

2323

= Leuchte
= Lamp

2424th

= Drehschwingung
= Torsional vibration

2525th

= Spiralkurve
= Spiral curve

3131

= Hebel
= Lever

3232

= Längsrichtung (= Longitudinal direction (

3131

)
)

3333

= Gewicht
= Weight

Claims (6)

1. Verfahren zum Prüfen der Biegefestigkeit eines stehenden, am Mastfuß im Boden (2) verankerten, elastischen Mastes (1), bei welchem über dem Boden (2) auf den Mast (1) gegen seine elastische Rückstellkraft ein Biegemoment mit Hilfe einer Krafteinheit (3) ausgeübt wird und eine Auslenkung des Ma­ stes (1) mit Hilfe einer Meßeinheit (9) erfaßt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Mast (1) ausgehend von einer durch das Biegemoment bewirkten Auslenkposition (b) in Eigenschwingung (8, 24) versetzt wird.1. A method of a stationary, anchored for testing the bending strength at the mast base in the bottom (2), elastic mast (1), wherein above the ground (2) on the mast (1) against its elastic restoring force, a bending moment with the aid of a power unit ( 3 ) is exercised and a deflection of the Ma stes ( 1 ) is detected with the aid of a measuring unit ( 9 ), characterized in that the mast ( 1 ) starting from a deflection position (b) caused by the bending moment in natural vibration ( 8 , 24 ) is moved. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mast (1) mit Hilfe einer Arretiereinheit (6) in einer ausgelenkten Position gegen seine ela­ stische Rückstellkraft festgehalten wird, daß dann die Krafteinheit (3) abge­ schaltet und aus dem elastischen Schwingungsbereich des Mastes (1) her­ ausbewegt wird und daß danach dem Mast (1) durch Ausrasten des Arre­ tiermittels (6) die Möglichkeit zum elastischen Zurückschnellen gegeben wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the mast ( 1 ) with the aid of a locking unit ( 6 ) is held in a deflected position against its elastic restoring force that then the force unit ( 3 ) switches off and from the elastic vibration range of the mast (1) is ausbewegt ago and that thereafter the mast (1) is given by disengaging the Arre animal by means (6) the ability to elastic rebounding. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mast (1) mit insgesamt in Bezug auf seine Längsachse (22) unsymmetrischer Massenverteilung durch das plötzliche Entlasten auch in Drehschwingung (24) versetzt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a mast ( 1 ) with a total with respect to its longitudinal axis ( 22 ) asymmetrical mass distribution by the sudden relief is also set in torsional vibration ( 24 ). 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Biegemo­ ment etwa senkrecht zu einer Ebene ausgeübt wird, in welcher die Massen­ verteilung unsymmetrisch in Bezug auf die Mastlängsachse (22) ist.4. The method according to claim 3, characterized in that the Biegemo element is exerted approximately perpendicular to a plane in which the mass distribution is asymmetrical with respect to the longitudinal axis of the mast ( 22 ). 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß einseitig am Mast (1) ein - vorzugsweise betreffend Größe und/oder Mastabstand ve­ ränderbares - Gewicht (33) fixiert wird.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that one side of the mast ( 1 ) - preferably with respect to size and / or mast spacing ve changeable - weight ( 33 ) is fixed. 6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Mast (1) einseitig unverdrehbar fixierter Hebel (31) vorgesehen ist, auf dem ein zum Erzeugen der Drehschwingung (24) ausreichendes Gewicht (33) vorzugsweise in Richtung senkrecht zur Mast­ längsachse (22) verschiebbar, arretiert ist.6. Device for performing the method according to claim 5, characterized in that a on the mast ( 1 ) on one side non-rotatably fixed lever ( 31 ) is provided on which a sufficient to generate the torsional vibration ( 24 ) weight ( 33 ) preferably in the vertical direction slidable to the mast longitudinal axis ( 22 ), locked.