DE1114653B

DE1114653B - Elektrischer Widerstandsdehnungsmessstreifen und Anordnung desselben an einem Pruefkoerper

Info

Publication number: DE1114653B
Application number: DESCH21111A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr-Ing Guenth Budnick
Original assignee: Carl Schenck Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1956-11-17
Filing date: 1956-11-17
Publication date: 1961-10-05

Description

Elektrischer Widerstandsdehnungsmeß streifen und Anordnung desselben an einem Prüfkörper Die Erfindung betrifft einen elektrischen Widerstandsdehnungsmeßstreifen mit einem gegenüber der Meßdrahtgitterlänge relativ langen Tragkörper, insbesondere zur Anwendung bei Dauerschwingprüfmaschinen und für die Schwingkraftmessung.
Bei Dehnungsmeßstreifen, die einer hohen Zahl von Lastwechseln unterworfen werden, tritt sehr häufig ein Bruch an der Verbindungsstelle zwischen dem Meßdraht und einem stärkeren Zuleitungsdraht auf. Die Ursache hierfür ist in einer mechanischen Spannungskonzentration an dieser Stelle zu suchen, welche nach einer entsprechenden Zahl von Lastwechseln zum Dauerbruch führt.
Um diese nachteilige Erscheinung zu beheben, sind bei bekannten Dehnungsmeßstreifen zwischen dem Meßdraht und dem Zuleitungsdraht ein oder mehrere Verbindungsstücke mittlerer Drahtstärke vorgesehen, um durch allmählichen Übergang zu größeren Drahtdurchmessern die mechanische Spannungskonzentration zu vermindern. Diese Maßnahme hat aber nicht in ausreichendem Maße zum Ziel geführt. Eine weitgehende Dauerschlwingfestigkeit konnte damit nicht erreicht werden.
Der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile zu vermeiden und einen Dehnungsmeßstreifen hoher Dauerschwingfestigkeit zu schaffen. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Meßdrahtgitter an dem einen und die internen Befestigungsstellen der Anschlußdrähte an dem anderen Ende des Tragkörpers angeordnet sind, wodurch eine solche Befestigung des Dehnungsmeßstreifens an einem Prüfkörper ermöglicht wird, daß das Meßdrahtgitter in Zonen großer mechanischer Wechselspannung des Prüfkörpersl und die internen Befestigungsstellen für die Anschlußdrähte in Zonen geringer mechanischer Wechselspannung des Prüfkörpers zu liegen kommen. Dies erfordert einen gegenüber der Meßdrahtgitterlänge relativ langen Tragkörper. Dehnungsmeßstreifen mit relativ großem Tragkörper sind zwar an sich schon bekannt, jedoch befindet sich bei diesen Meßstreifen die Verbindungsstelle zwischen Meßdraht und Zuleitungsdraht so nahe am Meßdrahtgitter, daß sie bei Anwendung des Dehnungsmeßstreifens noch in Zonen relativ großer Wechselbelastung liegt, weshalb der vorerwähnte Drahtbruch auftritt. Demgegenüber führten bei Versuchen mit gemäß der Erfindung ausgebildeten Dehnungsmeßstreifen auch Lastwechsel in der Größenordnung von 107 nicht zum Bruch.
Vorteilhafterweise ordnet man die internen Befestigungsstellen in etwa der einfachen bis dreifachen Meßdrahtgitterlänge vom Meßdrahtgitter entfernt an.
Bei Anwendung von nach dem Ätz- oder Druckverfahren hergestellten Dehnungsmeßstreifen ist es zweckmäßig, wenn die vom Meßdrahtgitter nach den Befestigungsstellen der Anschlußleitungen führenden Leiter in bekannter Weise zu den Befestigungsstellen hin zunehmend breiter bzw. kräftiger werden.
Der Widerstandsdehnungsmeßstreifen nach der Erfindung wird auf einem Prüfkörper mit unterschiedlicher Querschnittsverteilung so befestigt, daß das Meßdrahtgitter an Stellen geringen Querschuitts und die internen Befestigungsstellen für die Anschlußdrähte an Stellen stärkeren Querschnitts zu liegen kommen, wo die Amplituden der mechanischen, Spannung wesentlich kleiner als an den Stellen geringen Querschnitts des Prüfkörpers. sind und die Befestigungsstellen entsprechend weniger beansprucht werden. Bei Prüfkörperm mit gleichbleibendem Querschnitt hilft man sich vorteilhafterweise so, daß der Prüfkörper an denjenigen Stellen einen besonderen mit ihm fest verbundenen Unterbau erhält, an die der Dehnungsmeßstreifen mit seinem die internen Befestigungsstellen aufweisenden Ende befestigt ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an Hand der Abbildungen schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. 1 einen Prüfkörper mit Dehnungsmeßstreifen nach der Erfindung in Seitenansicht, Abb. 2 die Einrichtung nach Abb. 1 von oben gesehen, Abb. 3 einen Prüfkörper, der einen besonderen Unterbau aufweist, Abb. 4 denselben Prüfkörper von oben gesehen und ausgerüstet mit einem geätzten Dehnungsmeßstreifen nach der Erfindung.
Ein zu Dauerversuchen oder zu Kraftmeßzwecken bestimmter Prüfkörper oder Prüfstab 1 ist an seinen Enden 1 a und 1 b verstärkt. An diesen Enden werden die Kräfte eingeleitet. Auf dem Prüfkörper ist, wie Abb. 2 zeigt, ein Dehnungsmeßstreifen 3 aufgekittet.
Es handelt sich dabei um einen der bekannten elektrischen Widerstandsdehnungsmeßstreifen mit einem Widerstandsdrahtgitter 6 und Anschlußlcitern 7, die beide in einem Tragkörper eingebettet sind und an als Lötverbindungen ausgebildeten Befestigungsstellen 16 unter Zwischenschaltung von Zwischendrähten auf die Zuleitungsdrähte oder -litzen größeren Querschnitts 4 und 5 übergehen. Der Abstand der Befestigungsstellen 16 vom Meßdrahtgitter hängt weitgehend vom konstruktiven Aufbau des Prüfkörpers ab; er entspricht im Ausführungsbeispiel etwa der doppelten Gitterlänge. Die Befestigungsstellen 16 liegen daher an einer Stelle, wo der Prüfkörper schon einen größeren Querschnitt hat und dementsprechend nur geringere Dehnungen auftreten. Die Beanspruchung dieser bruchempfindlichen Teile des Streifens ist daher wesentlich geringer als die des Gitters selbst, welches vor allem die Schwingungen messen und registrieren soll und diesen daher auch voll ausgesetzt sein muß.
Zu Untersuchungen an Prüfkörpern mit gleichbleibendem Querschnitt wird, wie Abb. 3 zeigt, an dem Prüfkörper 8 ein besonderer Unterbau 9 angebracht, beispielsweise angeschweißt, auf weichen der Dehaungsmeßstreifenkörper 10 gekittet wird. Abb. 4 zeigt die Einrichtung nach Abb. 3 von oben gesehen, und zwar mit einem nach dem Ätzverfahren hergestellten Dehnungsmeßstreifen 11 mit dem Gitter 12 und nach den Befestigungsstellen 18 hin zunehmend sich verbreiternden Anschlußleitern 13. Diese Verbreiterungen sind besonders günstig, da man hier Platz hat, um die Anschlußdrähte 14 und 15 gut und solide anzulöten.
Selbstverständlich können, ohne Änderung des Erfindungsgedankens, auch die normalen Dehnungsmeßstreifen aus gezogenem Draht an Prüfkörpern mit Unterbau sowie Ätzdehnungsmeßstreifen an Prüfkörpern mit Verjüngungen im Mittelteil angekittet werden.
Genausogut ist es auch möglich, die Anschlußleiter 7 nicht nach einer Seite hin gemeinsam, sondern nach beliebigen Richtungen, auch getrennt voneinander, herauszuführen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. ElektrischerWiderstandsdehnungsmeßstreifen mit einem gegenüber der Meßdrahtgitterlänge relativ langen Tragkörper, insbesondere zur An- wendung bei Dauerschwingpriifmaschinen und für die Schwingkraftmessung, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßdrahtgitter (6, 12) an dem einen und die internen Befestigungsstellen (16, 18) der Anschlußdrähte (4, 5, 14, 15) an dem anderen Ende des Tragkörpers angeordnet sind, wodurch eine solche Befestigung des Dehnungsmeßstreifens an einem Prüfkörper (1, 8) ermöglicht wird, daß das Meßdrahtgitter (6, 12) in Zonen großer mechanischer Wechselspannung des Prüfkörpers (1, 8) und die internen Befestigungsstellen (16, 18) für die Anschlußdrähte (4, 5, 14, 15) in Zonen geringer mechanischer Wechselspannung des Prüfkörpers (1, 8) zu liegen kommen.
2. Widerstandsdehnungsmeßstreifen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Anordnung der internen Befestigungsstellen (16, 18) in einer Entfernung vom Meßdrahtgitter (6, 12) von etwa der einfachen bis dreifachen Meßdrahtgitterlänge.
3. Nach einem j2itz- oder Druckverfahren hergestellte Dehnungsmeßstreifen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Meßdrahtgitter (12) nach den Befestigungsstellen (18) der Anschlußleitungen (14, 15) führenden Leiter (11) in bekannter Weise zu den Befestigungsstellen hin zunehmend breiter bzw. kräftiger werden.
4. Anordnung eines Widerstandsdehnungsmeßstreifens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er auf einem Prüfkörper (1) mit unterschiedlicher Querschnittsverteilung so befestigt ist, daß das Meßdrahtgitter (16,12) an Stellen geringen Querschnitts und die internen Befestigungsstellen (16, 18) für die Anschlußdrähte(4, 5, 14, 15) an Stellen stärkeren Querschnitts liegen.
5. Anordnung eines Widerstandsdehnungsmeßstreifens nach den Ansprüchen 1 bis 3 an einem Prüfkörper gleichbleibenden Querschnitts, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfkörper (8) an denjenigen Stellen einen besonderen, mit ihm fest verbundenen Unterbau (9) erhält, an die der Dehnungsmeßstreifen (3, 10) mit seinem die internen Befestigungsstellen (16, 18) aufweisenden Ende befestigt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: »Archiv für Technisches Messen«, J 135-4, Lieferung 209, Juni 1953; britische Patentschrift Nr. 720 325.