Verfahren und Einrichtung zur Untersuchung fertiger technischer Gebilde,
wie Brücken, Schiffe, Türme, in ihrem Gebrauchszustand hinsichtlich ihres dynamischen
Verhaltens l',Tach dem Verfahren und zeit der Einrichtung des Hauptpatents 584 553
können durch Ausübung periodischer Impulse und durch Auswertung der hierbei. auftretenden
Schwinggungserscheinungen beliebige technische Gebilde untersucht werden. Die vorliegende
Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung der im Hauptpatent ausgesprocblenen Gedanken,
derart, daß durch Vereinigung einer bestimmten Anzahl von Schwungmassen nicht nur
in bekannter Weise periodische Kräfte, sondern ,auch periodische Momente in drei
aufeinander senkrecht stehenden Richtungen ausgeübt werden können.Procedure and equipment for examining finished technical structures,
like bridges, ships, towers, in their state of use with regard to their dynamic
Behavior l ', Tach the procedure and time of establishment of the main patent 584 553
can by exercising periodic impulses and by evaluating the here. occurring
Vibration phenomena arbitrary technical structures can be examined. The present
The invention relates to a further development of the ideas discussed in the main patent,
in such a way that by combining a certain number of centrifugal masses not only
in a known way periodic forces, but also periodic moments in three
mutually perpendicular directions can be exercised.
In den Abb. z bis 6 ist eine beispielsweise Einrichtung zur Ausübung
dieses Verfahrens schematisch dargestellt, und zwar zeigen sämtliche Abbildungen
die Anordnung im Grundriß, jedoch jeweils mit verschiedener Einstellung der Schwungmassen
zur Erzeugung der verschiedensten Kräfte bzw. Momente. sZur Erläuterung der Wirkungsweise
ist angenommen, daß die Einrichtung zur Untersuchung einer Brücke diene, deren Längsachse
in der Richtung A-B liegen möge. Es sind sechs in der Pfeilrichtung umlaufende Schwungmassen
a, U, c, d, .e und f vorgesehen, von denen die Massen c, d,
e, t in zwei miteinander parallelen Ebenen arbeiten, während die Masseen
a und b in zwei dazu senkrecht stehenden Ebenen arbeiten. Sämtliche Schwungmassen
sind hinsichtlich ihrer Exzentrizität in bekannter Weise verschiebbar, derart, daß
sowohl das absolute Maß der Exzentrizität als auch die Richtung derselben in bekannter
Weise veränderlich sind.In Fig. Z to 6 an example of a device for performing this method is shown schematically, and all the figures show the arrangement in plan, but each with different settings of the centrifugal masses to generate the most varied of forces or moments. To explain the mode of operation, it is assumed that the device serves to examine a bridge, the longitudinal axis of which may lie in the direction AB. Six centrifugal masses a, U, c, d, .e and f are provided, rotating in the direction of the arrow , of which the masses c, d, e, t work in two mutually parallel planes, while the masses a and b in two perpendicular to them standing levels work. All centrifugal masses can be displaced in a known manner with regard to their eccentricity, in such a way that both the absolute degree of the eccentricity and the direction of the same can be changed in a known manner.
Abb. i zeigt nun eine derartige Einstellung der Einrichtung, d_aß
Schwingungen vertikal zur Brückenachse entstehen. Die Schwungmassena und b stehen
dabei auf Mitte. Beim Umlaufen üben sie demnach keine Zentrifugalkraft aus. Die
Schwungmassen c, d, .e, t sind in der gezeigten Weise ,exzentrisch eingestellt.
Beim Umlaufren der Schwungmassen heben sich diese Zentrifugalkräfte daher in Pfeilrichtung
-x auf; während sie sich in vertikaler Richtung addieren. Es werden also.auf die
Brücke Kräfte vertikal zur Brückenachse ausgeübt.Fig. I now shows such a setting of the device that vibrations occur vertically to the bridge axis. The flywheels a and b are in the middle. Accordingly, they do not exert any centrifugal force when rotating. The centrifugal masses c, d, .e, t are set eccentrically in the manner shown. When the centrifugal masses revolve, these centrifugal forces therefore cancel each other out in the direction of the arrow -x; while they add up in the vertical direction. In other words, forces are exerted on the bridge vertical to the bridge axis.
Abb. z zeigt einte Einstellung, um Kippschwingungen- der Brücke um
die Brückenachse hervorzurufen. Die Schwungmassen a
und b stehen
auch hierbei auf Mitte. Sie üben also keinerlei Zentrifugalkräfte aus. Die Schwungmassen
c und d sind in der gezeigten Weise -eingestellt; beim . Umlaufen dieser Schwungmassen
heben sich daher wiederum die Zentrifugalkräfte in der Pfeilrichtung x auf, während
jedoch in vertikaler Richtung die von den. Schwungmassen c und d ausgeübten Kräfte
entgegengesetzt denen der Schwungmassen- und f sind. Auf die Brücke werden demnach
wechselnde Kippmomente um die Brückenachse ausgeübt. Laut Abb. 3 sind die Schwungmassen
derart eingestellt, daß Längskräfte in Richtung der Brückenachse entstehen. Wiederum
sind die Schwungmassen.a und b auf Mitte ;eingestellt, so daß sie- keinerlei Zentrifugalkräfte
hervorrufen. Die Sch-#vungmasseu c und f sind gegenüber d und e um i8o° versetzt.
Die von denn Schwungmassen c und f ausgehenden. Vertikalkräfte werden demnach von
den Massen d und e aufgehoben. In der Längsrichtung der Brückenachse jedoch addieren
sich die Kräfte, so daß nunmehr :die Brücke in ihrer Längsrichtung beansprucht wird.Fig. Z shows a setting in order to avoid tilting oscillations of the bridge
to cause the bridge axis. The flywheels a
and b stand
also here on the middle. So they do not exert any centrifugal forces. The flywheels
c and d are set in the manner shown; at the . Orbiting these flywheels
Therefore, the centrifugal forces in the direction of the arrow x cancel each other out while
but in the vertical direction that of the. Inertia masses c and d exerted forces
opposite to those of the flywheel and f. Be on the bridge accordingly
alternating tilting moments exercised around the bridge axis. According to Fig. 3, the flywheels are
adjusted so that longitudinal forces arise in the direction of the bridge axis. In turn
the centrifugal masses a and b are set to the middle, so that they do not have any centrifugal forces
cause. The centrifugal masses c and f are offset by 180 ° with respect to d and e.
The ones emanating from the centrifugal masses c and f. Vertical forces are therefore of
the masses d and e canceled. However, add in the longitudinal direction of the bridge axis
the forces so that now: the bridge is stressed in its longitudinal direction.
Die Einstellung laut Abb. ¢ bezweckt Horii zontalschwingung senkrecht
zur Brückenachse. Dii# Schwungmassen a und b sind hierbei in gleicher Richtung aus
der Mitte verschoben. Die Schwungmassen c, d; e, f sind nun derartig eingestellt,
daß die durch sie hervorgerufenen Vertikalkräfte die Zentrifugalkräfte der Massen
a und & in vertikaler Richtung .aufheben, während ihre Horizontalkräfte sich
unter sich aufheben. Nicht aufgehoben werden also lediglich die Zentrifugalkräfte
der Schwungmassen a und b in horizontaler Richtung, wodurch also das Bau, werk in
Horizontalschwingungen senkrecht zur Brückenachse versetzt wird.The setting according to Fig. ¢ aims at horizontal oscillation perpendicular to the bridge axis. The centrifugal masses a and b are shifted from the center in the same direction. The centrifugal masses c, d; e, f are now set in such a way that the vertical forces caused by them. lift the centrifugal forces of the masses a and & in the vertical direction, while their horizontal forces cancel each other out. Only the centrifugal forces of the centrifugal masses a and b in the horizontal direction are not canceled, so that the building is set in horizontal vibrations perpendicular to the bridge axis.
Abb. 5 zeigt nun die Einrichtung zur Erzeugung von Torsionsschwingtingen
in der Horizontalebene der Brückenachse. In -der gezeigten. Anordnung werden die,
Vertikalkräfte der Schwungmass;enc,d,e, f von denen der Schwungmassena und b aufgehoben,
und zwar hebt die Vertikalkraft der Schwungmasse a die Kräfte der Schwungmassen
c und io auf, während die Vertikalkraft der Schwungmasse b diejenigen der Schwungmassen.
d und f aufhebt. Hierbei, wie auch schon im Falle der Abb.4, ist natürlich
die Exzentrizität der Schwungmassen c, d, .e und f kleiner einzustellen
als diejenige der Massen a und b, weil immer zwei der Schwungmassen
c, d, e, f sich mit einer der Schwungmassen a und b ausgleichen. muß. In
horizontaler Richtung addienen sich die Zentrifugalkräfte, -so 'daß die Brücke
in horizontaler Richtung wechselnden Torsionsbeanspruchungen ausgesetzt wird.Fig. 5 now shows the device for generating torsional vibrations in the horizontal plane of the bridge axis. In -the shown. Arrangement, the vertical forces of the centrifugal mass; enc, d, e, f are canceled by those of the centrifugal masses a and b, namely the vertical force of the centrifugal mass a cancels the forces of the centrifugal masses c and io, while the vertical force of the centrifugal mass b those of the centrifugal masses. d and f cancel. Here, as in the case of Fig. 4, the eccentricity of the centrifugal masses c, d, .e and f is of course to be set smaller than that of the masses a and b, because two of the centrifugal masses c, d, e, f always coincide balance one of the centrifugal masses a and b. got to. The centrifugal forces add up in the horizontal direction - so that the bridge is exposed to alternating torsional stresses in the horizontal direction.
In Abb. 6 ist schließlich eine Einstellung der Einrichtung dargestellt,
welche vertikale Kippschwingungen um eine Achse senkrecht zur Brückenachse ermöglicht.
Die Massen a, c und e rufen hierbei in vertikaler Richtung gerade entgegengesetzt
,gerichtete Kräfte hervor als die Massen b, d und f. Die so entstehenden
Kräfte versetzen demnach: die Brücke in wechselnde Kippschwingungen um eine Achse
senkrecht zur Brückenachse. Die Torsionswirkung der Schwungmassen c, d, .e und f
in horizontaler Richtung wird dabei durch die hinsichtlich ihrer Exzentrizität entsprechend
wirksamer leingestellten Schwungmassen a und b aufgehoben.Finally, in Fig. 6 an adjustment of the device is shown, which enables vertical tilting oscillations about an axis perpendicular to the bridge axis. The masses a, c and e produce opposing, directed forces in the vertical direction than the masses b, d and f. The resulting forces move the bridge into alternating tilting vibrations around an axis perpendicular to the bridge axis. The torsional effect of the centrifugal masses c, d, .e and f in the horizontal direction is canceled by the centrifugal masses a and b, which are set to be more effective with regard to their eccentricity.