DE2361349C3 - Vorrichtung zur Ermittlung der Schwingfestigkeit harter Prüflinge - Google Patents
Vorrichtung zur Ermittlung der Schwingfestigkeit harter PrüflingeInfo
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces
- G01N3/38—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces generated by electromagnetic means
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- G—PHYSICS
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Schwingfestigkeit in Richtung einer Achse
schwingungsbeanspruchter harter Prüflinge mit Einspannung des jeweiligen Prüflings zwischen einer ersten
und einer zweiten Masse, die Relativschwingungen zulassend gelagert sind, sowie mit zumindest einem eine
Elektromagnetanordnung und einen Magnetanker enthaltenden Schwingungserzeuger, dessen Elektromagnetanordnung starr an einer der beiden Massen
gehalten ist
Bei einer bekannten Anordnung dieser Art ist die zweite Masse über Vorspannfedern an der ersten Masse
gehalten; die erste Masse trägt ferner die Elektromagnetanordnung und der zugehörige Magnetanker
befindet sich an der zweiten Masse. Bei einem derartigen Schnellpulsator ist also im Betrieb die
jeweilige Größe des Spalts zwischen der Elektromagnetanordnung und dem Magnetanker gegeben durch die Steife des Prüflings, d. h. die von der
Elektromagnetanordnung aufzubringende Erregerkraft ist bei harten Prüflingen groß, während die Wegamplitude des Magnetankers klein ist Demgemäß braucht man
starke Schwingungserzeuger, deren Schwingwege aber nicht ausgenutzt werden. Die umgekehrten Anforderungen liegen bei weichen Prüflingen vor, so daß diese in
der Regel mit der Anordnung nicht geprüft werden können, weil sie zu große Schwingungswege des
Magnetankers bedingen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Ermittlung der Schwingfestigkeit speziell harter Prüflinge, worunter Prüflinge mit
maximalen Dehnungswerten in der Größenordnung von 10-' mm verstanden werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung dieser Art zu schaffen, in der die
Eigenschaften des Schwingungserzeugers, also die Erregungskraft und die Wegamplitude des Magnetankers, optimal ausgenutzt werden.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker als
dritte Masse über eine Federanordnung an der einen Masse gehalten ist.
Bei der Erfindung erfolgt also durch Vermeidung einer direkten starren Kopplung des Prüflings sowohl
mit der Elektromagnetanordnung als auch mit dem Magnetanker eine Art Transformation der jeweiligen
Last- und Verformungsamplitude des Prüflings auf die entsprechenden Verhältnisse des Schwingungserzeugers, nämlich seine jeweilige Erregungskraft und die
jeweilige Wegamplitude seines Magnetankers. Da der Schwingungserzeuger nur im Hinblick auf die Nachlie
ferung der zum Einleiten und Unterhalten der
Schwingung am Prüfling erforderlichen Energie, nicht aber nach einem bestimmten Schwingungsweg bemessen ist, kann man schwächere Elektroinagnetanordnungen verwenden und wesentlich höhere Prüffrequenzen
und damit kürzere Prüfzeiten erreichen.
Besonders zweckmäßig für diese Transformationswirkung der erfindungägemäßen Vorrichtung ist aber
die Einhaltung der Bedingung, daß die Eigenfrequenzen der verschiedenen schwingungsfähigen Anordnungen
Die DE-PS 9 67 039 beschreibt eine Schwingungsanordnung ganz anderer Gattung als die Erfindung,
nämlich ein Rüttel- oder Klopfgerät, beispielsweise für
Förderrohre. Dort befindet sich in einem topfförmigen
Gehäuse umd am Boden desselben starr befestigt ein
Elektromagnet, dem ein zusammen mit einer Zusatzmasse über Blattfedern am Gehäuserand eingespannter
Anker gegenübersteht; die Zusatzmasse dient zur Einleitung der Schwingungen in eine mit diesen zu
beaufschlagende Wand oder dergleichen. Bei einer Ausführungsform dieses bekannten Rüttel- oder Klopfgeräts ist der Anker über eine Blattfeder, d. h. federnd,
an der Zusatzmasse gehalten. Infolge der grundsätzlich anderen Gattung des Gegenstandes dieser Patentschrift
)'> sagt diese verständlicherweise nichts aus die relativen
Lagen von Massen und Prüfling in einer Vorrichtung zur Ermittlung der Schwingfestigkeit harter Prüflinge.
Entsprechendes gilt für die DE-AS 12 03 510, die einen elektromagnetischen Schwingungserreger mit
zwei unter Verwendung von Schraubfedern als Energiespeicher und von Blattfedern als Schwingungsführungen
gegeneinander schwingende Massen enthält.
Bei der aus »Schweizer Archiv«, Juli 1971, Seite 230 ff., bekannten Ermüdungsprüfmaschinen nach dem
ι > Vollresonanzprinzip ist der Anker mit der Hauptmasse
fest verbunden. Zur Übertragung einer statischen Komponente zusätzlich zur Wechsellast liegt gleichsam
parallel zu den Anker mit der Hauptmasse verbindenden Säulen eine Feder, auf die sich zur Erzeugung der
μ statischen Komponente die Stirnseite einer Kugelspindel legt, die dann eine Ausnehmung in dem Anker
durchsetzt. Ein wesentlicher Unterschied der Erfindung gegenüber dieser bekannten Konstruktion ist die dort
vorhandene starre Verbindung zwischen Anker und
Masse.
Die Verwendung von Tellerfedern im Rahmen schwingungsfähiger Gebilde, nämlich bei einem elektromagnetischen Vibrator, ist aus der DE-PS 11 11 863 für
sich bekannt Diese bekannte Konstruktion enthält nur
μ zwei gegeneinander schwingende Massen.
F i g. 1 zeigt in Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt, eine Ausführungsform der Erfindung als
Dreimassen-Schwinger, während Fig.2 das Ersatzschaltbild dieser Anordnung wiedergibt Es handelt sich
f>5 um eine Vorrichtung, mit der Prüffrequenzen von etwa
* 1000 Hz erreichbar sind.
Auf dem Fundament 1 sind über die Gummilager 2 und 3 unmittelbar die eine Masse 4 und die zweite Masse
5 gelagert, die mittels an sich bekannter Einspannungen
den Prüfling 6 zwischen sich halten. Die erste Masse 4 ist, wie aus F i g. 1 unmittelbar ersichtlich, durch
Verschrauben aus den beiden Teilmassvm 4' und 4" zusammengesetzt, die so geformt sind, daß sie dann den
Hohlraum 7 zwischen sich einschließen. In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die
Masse 4 rotationssymmetrisch bezüglich der Achse 8 aufgebaut, so daß es sich bei dem Raum 7 um einen
echten Hohlraum handelt Zwischen den beiden Teilmassen 4' und 4" ist mit ihrem äußeren Rand die
Tellerfeder 9 eingespannt, die in ihrem zentralen Bereich den Magnetanker 10 eines Schwingungserzeugers
trägt, der ferner die Elektromagnetanordnung 11',
11" besitzt Während also die Elektromagnetanordnung ι Γ>
11', 11" starr mit den Teilmassen 4' bzw. 4" der einen Masse 4 gehalten ist, erfolgt die Verbindung zwischen
dem die dritte Masse bildenden Magnetanker 10 und der Masse 4 über die Tellerfeder 9. Demgemäß besteht
keine starre Kopplung zwischen den drei Massen 4, 5 und 10, sondern nur über Federn, und es erfolgt eine
Transformation der Last- und Verformungsamplitude des in Richtung der Achse 8 schwingungsbeanspruchten
Prüflings 6 auf die entsprechenden Eigenschaften des Schwingungserzeugers 10,11', 11".
Fig.2 zeigt die in diesem Ausführungsbeispiel
voriiandenen beiden Schwingungssysteme 51 und 52, wobei AfI die Masse der durch das Teil 5 in Fig. 1
zusammen mit einem Anteil des Prüflings 6 gebildeten Konfiguration, C12 die Steife des Prüflings 6, Λ/2 die
Masse des Körpers 4 einschließlich eines Teils des Prüflings 6, M3 die — kleine — Masse des
Magnetankers 10 und C23 die Federsteife der Tellerfeder 9 bedeuten. Die optimale zweckmäßige
Abstimmungsbedingung für dieses System lautet:
cn
dl _ CQ
C23
Ml + M2 ~ "MT + M3 '
Während also die Masse 4 in F i g. 1 gleichsam als Schwingkopf ausgebildet ist, dient die Masse 5 gleichsam als Meßkopf, indem sie den Beschleunigungsfühler 12 aufnimmt
Während also die Masse 4 in F i g. 1 gleichsam als Schwingkopf ausgebildet ist, dient die Masse 5 gleichsam als Meßkopf, indem sie den Beschleunigungsfühler 12 aufnimmt
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Vorrichtung zur Ermittlung der Schwingfestigkeit in Richtung einer Achse schwingungsbeanspruchter harter Prüflinge mit Einspannung des
jeweiligen Prüflings zwischen einer ersten und einer zweiten Masse, die Relativschwingungen zulassend
gelagert sind, sowie mit zumindest einem eine Elektromagnetanordnung und einen Magnetanker
enthaltenden Schwingungserzeuger, dessen Elektromagnetanordnung starr an einer der beiden Massen
gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (10) als dritte Masse über eine
Federanordnung (9) an der einen Masse (4) gehalten ist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenfrequenzen der durch die
Massen (4, 5, JO) den Prüfling (6) und die Federanordnung (9) gebildeten schwingungsfähigen
Systeme (Si, 52) zumindest ungefähr gleich groß
gewählt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732361349 DE2361349C3 (de) | 1973-12-08 | 1973-12-08 | Vorrichtung zur Ermittlung der Schwingfestigkeit harter Prüflinge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732361349 DE2361349C3 (de) | 1973-12-08 | 1973-12-08 | Vorrichtung zur Ermittlung der Schwingfestigkeit harter Prüflinge |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2361349A1 DE2361349A1 (de) | 1975-06-12 |
DE2361349B2 DE2361349B2 (de) | 1978-09-14 |
DE2361349C3 true DE2361349C3 (de) | 1979-05-10 |
Family
ID=5900324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732361349 Expired DE2361349C3 (de) | 1973-12-08 | 1973-12-08 | Vorrichtung zur Ermittlung der Schwingfestigkeit harter Prüflinge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2361349C3 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH644450A5 (de) * | 1980-02-11 | 1984-07-31 | Russenberger Pruefmasch | Vorrichtung fuer die schwingfestigkeitspruefung. |
DE4341127A1 (de) * | 1993-12-03 | 1995-06-08 | Russenberger Pruefmasch | Vorrichtung für die Schwingfestigkeitsprüfung eines Prüfkörpers |
DE10206710B4 (de) * | 2002-02-18 | 2007-04-19 | Doli Elektronik Gmbh | Vorrichtung zum Messen von Probeneigenschaften bei Dauerschwingversuchen |
-
1973
- 1973-12-08 DE DE19732361349 patent/DE2361349C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2361349A1 (de) | 1975-06-12 |
DE2361349B2 (de) | 1978-09-14 |
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