DE1423694C - Anordnung zur Messung und Regelung der Amplituden von dynamischen Kräften und Verformungen, insbesondere bei dynamischen Prüfmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine in dem Haupt-' Fig. 6 zeigt die Anwendung eines Digital-Ppten-

patent beschriebene Anordnung zur Messung und tionmeters und V.'V^::· .· ' '■-'.·■. .

Regelung der Amplitude von in entsprechende elek- Fig. 7 eine mit Lochstreifen betätigte Steuerung

trische Größen umgewandelten Schwingungen in einer hierzu; -

,Meßbrückenschaltung nach der !Compensations- 5 Fig. 8 bis 11 zeigen den Verlauf der Schwingungen methode, insbesondere für dynamische Prüfmaschi- bzw. der dynamischen Wechselkräfte, der Steuer und nen, bei denen nach der in dem Flauptpatent be- Signalspannungen. .

schriebenen Anlage durch einen synchron mit der Die in Fig. 1, gezeigte Prüfmaschine 10 ist mittels

Frequenz der Schwingungen gesteuerten Schalter Gummifüßen 11 schwingungsisoliert auf einem Funwechselweise bei jeder positiven bzw. negativen io dament aufgestellt. An derrechten Seite befindet sich Halbwelle Kompensationsmittel für positive bzw. ein Antriebsmotor 12 zur Verstellung der statischen negative Amplituden in die Meßbrücke eingeschaltet Mittellast. Dieser Motor 12 ist über die Zahnräder 13 werden. und 14 mit einer Spindel 15 verbunden. Je nach Dreh-

Aufgabe der Erfindung ist es, die im Hauptpatent' richtung des Motors 12 wird die Spindel 15.entweder beschriebene Anlage weiter auszugestalten. Erreicht 15 nach rechts oder nach links verschoben. Die Spindel wird dies gemäß der Erfindung dadurch, daß der 15 ist über die Mittelkraftfeder 16 mit dem Flansch durch die Steuer- und Regelorgane bedingte Vorhalt 17 verbunden. In Abhängigkeit von der Verschiein Abhängigkeit von der erreichten zur eingestellten bungsrichtung der Spindel 15 wird auf den Flansch 17 Last eingeregelt wird. ein statischer Druck oder ein Zug wirksam. Der An-

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung so triebsmotor 12 ist über die Leitung 18 mit.dem in werden digitale Potentiometer verwendet, die durch F i g. 2 dargestellten Regelgerät verbunden. Ferner Relais in Abhängigkeit von der Programmsteuerung ist an der rechten Seite der Prüfmaschine 10 der Anoder von Hand eingestellt werden können. Auf dem triebsmotor 19 zur Erregung der dynamischen Senwift-Prpgrammträger (Lochstreifen od. dgl.) kann außer gungen angeordnet. Der Motor 19 ist übe.r eine biegden Lastgrenzen die Zahl der Lastspiele aufgetragen 25 same Welle 20 mit einem Fliehkrafterreger 21 versein. In diesem Falle wird ein Zählkreis eingestellt, bunden. Die von dem Fliehkrafterreger 21 erregten und nach Erreichen der vorgegebenen Lastspielzahl Resonanz-Schwingkräfte werden über die Schwingwerden die Kompensationspotentionieter auf den kraftfeder 22 auf den Flansch 17 übertragen. Die nächsten eingespeicherten Lastwert und der Zähl- Schwingfeder 22 ist über spiel- und reibungsfreie kreis auf die entsprechende Lastspielzahl eingestellt. 3° Federgelenke 23 gegenüber dem Bett der Prüfungs-Bei Langsamantrieben ist es außerdem möglich, bei maschine 10 abgestützt. Die Federgelenke 23 sind an jedem. Lastspiel einen anderen Wert einzustellen. dem Flansch 17 und an dem Flansch 24 befestigt. Hierbei wird gleichzeitig mit dem Umsteuerimpuls Der Antriebsmotor 19 ist über die Leitung 25 mit für den Langsamantricb, der beispielsweise hydrau- dem in Fig. 2 dargestellten Regelgerät verbunden, lisch erfolgen kann, ein Umschaltimpiils für die Um- 35 An dem Motor 19 ist ferner ein Impulsaufnehmer 26 schaltung der Meßumschalter ausgelöst. Gleichzeitig zur Drehzahlmessung vorgesehen. Dieser Impulsaufmit der Umschaltung der Meßumschalter erfolgt eine nehmer kann aus einem Kontakt bestehen, der von andere Einstellung des geraden abgeschalteten Korn- einem an der Motorwelle befestigten Nocken bei jepensationspotentiometers. der Umdrehung betätigt wird. Der Impulsaufnehmer

-·■ Bei Prüfmaschinen mit Langsamantrieb, beispiels- 40 25 ist über die Leitung 27 mit dem in Fig. 2 dargeweise mit hydraulischem Antrieb oder mit Spindel- stellten Gerät verbunden. An der linken Seite der antrieb mit Reservierungssteuerung, vergeht von der Prüfmaschine 10 ist eine Spindel 28 drehbar gelagert. Auslösung bis zur Umsteuerung eine gewisse Zeit. Mit Hilfe dieser Spindel wird die Prüfmaschine auf Die Zeit zwischen Steuerimpuls und Umschalten der die Länge des jeweiligen Prüfkörpers eingestellt. Zur Maschine wird durch einen sogenannten Vorhalt be- 45 Verstellung der Spindel dient das Handrad 29. An rücksichtigt, d. h., der Umsteuerimpiils wird vor Er- dem anderen Ende der Spindel 28 ist das Dynamoreichen der gewünschten Maximalkraft ausgelöst. meter 30 befestigt. An zwei gegenüberliegenden Flä-

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine chen sind die Meßstreifen 31 bis 34 befestigt (vgl. Regeleinrichtung angegeben, bei der mit Hilfe eines F i g. 3). An Stelle des Dehnungsmeßstreifens können . Stellgliedes ein die Größe des Vorbehalts bestim- 50 auch induktive oder kapazitive Verlagerungsgeber mender Widerstand verändert wird. vorgesehen werden. Das Dynamometer ist mit einer

Die F i g. 1 bis 11 zeigen schematische Ausfüh- Abdeckung 35 versehen. Zwischen dem Dynamorungsbeispiele der Erfindung. In meter 30 und dem Flansch 17 wird der Prüfkörper

Fig. 1 ist eine dynamische Prüfmaschine mit 36 eingespannt. Die Meßstreifen 31 bis 34 sind über Mittelastvcrstellung mit den wichtigsten Bauelc- 55 die Leitung 37 mit dem in Fig. 2 dargestellten Gemcnten dargestellt. Die Verbindung zu dem in rät verbunden. '

Fig. 2 dargestellten Meß-, Steuer- und Regeige- Das in Fig. 2 dargestellte Gerät besteht aus dem

rät sind angedeutet; in Meßteil 38 und dem Regelteil 39. In dem Meßteil 38

Fig. 3 ist die Vorder- und Rückseite des Dynamo- sind die Kompensationspotentiometer zum Abgleich meters der Fig. I mit den auf diesem befestigten 60 auf Ober- oder Unterkraft eingebaut. Das Potentio-; Dehnungsmeßstreifen dargestellt; . meter für Abgleich auf Unterkraft wird mittels des

F i g. 4 zeigt einen hydraulisch angetriebenen Lang- Drehknopfes 40 und das Potentiometer zum Abgleich samantrieb, der statt dem in Fig. 1 gezeigten dy- auf Oberkraft mittels des Drehknopfes41 eingestellt, namisclicn Antrieb mit Mittelastvcrstellung verwendet Über den Schalter 44 wird der gewünschte Verstärwerdcn kann; 65 kungsfaktor eingestellt. Vor der Messung muß die

Fig. 5 zeigt schematised eine Schaltung des Brücke auf Null abgeglichen werden. Dies erfolgt elektrischen Teiles zum Müssen und Regeln der mittels der Drehknöpfe 42 und 43. Der Schwingungs-Schwingiingen bzw. der dynamischen Priifkräfte; verlauf der auf den Prüfkörper 36 einwirkenden

dynamischen Kräfte wird mit Hilfe des Kathoden- der Brücke IX sind die Abgleichkondensatorcn 88

strahl-Oszillographen 45 sichtbar gemacht. und 89 und die Abgleichwiderstände 90,91 und 92

In dem Regelgerät 39 sind die Differentialrelais 46 vorgesehen. Mit Hilfe dieser Widerstände und Konünd 47 eingebaut. Das Differentialrelais 46 dient zur densatoren, deren Mitte mit Klemme 50 verbünden Regelung des dynamischen Antriebs, während das '5 ist, wird die Brücke vor der Messung auf Null äb-Differentialrefais 47 zur Regelung des statischen An- geglichen. Der Null-Abgleich erfolgt mittels der an triebs, d. h. zur Verstellung der Mittelkraft benutzt der Vorderseite des Meßgerätes 38 angeordneten Bewird. Mit Hilfe des Schalters 48 kann die Regel- dienungsknöpfe 42 und 43. Die Klemmen 50 und 52 geschwindigkeit verändert werden. ; der Brücke 71 sind mit dem Eingang 93 des' Ver-

Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist die Ausgangs- io stärkers 94 verbunden. Der Verstärker ist' scherna¹ klemme 49 mit der Klemme 53 des Dehnmeßstreifens tisch dargestellt. Es kann jeder Trägerfrequenzmeß- 31 und mit der Klemme 54 des Dehnmeßstreifens 34 verstärker benutzt werden. Derartige .Verstärker sind verbunden. Die Ausgangsklemme 50 ist mit der aus der Meßtechnik mit Dehnmeßstreifen hinreichend Klemme 55 des Dehnmeßstreifens 31 und mit der . bekannt. Es sei an dieser Stelle noch darauf hin-Klemme 56 des Dehnmeßstreifens 32 verschaltet. Die 15 gewiesen, daß die Klemme 52 der Brücke 71 geerdet Ausgangsklemme 51 ist mit der Klemme 57 des ist. Der Ausgang des Verstärkers 95 ist mit dem DeDehnmeßstreifens 33 und mit der Klemme 58 des modulator 96 und dem Kathodenstrahl-Oszillo-Dehnmeßstreifens 34 verbunden. Die Ausgangs- graphen 97 verbunden/. Auf dem Schirmbild der klemme 52 ist mit der Klemme 59 des Dehnmeß- Braunschen Röhre wird der demodulierte Schwinstreifens 33 und der Klemme 60 des Dehnmeßstrei- 20 gungsverlauf sichtbar gemacht. Die von dem Demofens 34 verschaltet. In F i g. 5 sind die gleichen Klem- dulator 96 abgegebenen Steuerspannungen werden men-Bezeichnungen verwendet worden, um die über den Meßumschalter 83 in Abhängigkeit von-tler Wirkungsweise der Dehnmeßstreifen besser erläutern Stellung der Kontaktzunge 85 entweder über, die Leizii können. > tung 98 dem Steuergerät 99 und der Regeleinheit 100

Die Fig. 4 zeigt einen hydraulisch betätigten 25 oder über die Leitung 101 dem Steuergerät 102 und

Langsamaiitrieb. Der Kolben 61 befindet sich inner- . der Regeleinheit 103 zugeleitet. Die Geräte 99 und

halb des Zylinders 62 und ist über die Kolbenstange 100 sind für die Steuerung der Oberlast und. die

63 mit dem Flansch 17 (vgl. Fig. 1) verbunden. In Geräte 102 und 103 für die Steuerung der Unterlast

der gezeigten Stellung des Ventils 64 wird die Flüs- vorgesehen. Die Steuergeräte 99 und 102 sind über

sigkeit 65 mittels der Pumpe 66 in den rechten Teil 30 die Leitung 104 mit dem Oszillator 172 verbunden,

des Zylinders 62 gepreßt, so daß sich der Kolben In Abhängigkeit von der über die Leitung 104 zu-

nach links bewegt. Die in dem linken Teil des Zylin- geführten Oszillatorspannung und der über die LeK

ders 62 befindliche Flüssigkeit fließt über die Leitung tungen 98 und 101 zugeführten Signalspannungen

67 in den Auffangbehälter 68 zurück. Das Ventil 64 werden über die weiterführenden Leitungen 105 und

wird mit Hilfe der Spulen 69 und 70 verstellt. Diese 35 106 die Differentialrelais 46 und 47 beeinflußt. Über

Spulen sind über die Leitung 130 mit dem Regelgerät den Kontakt 107 wird der Steuermotor 108 entweder

39 verbunden. an die Plus- oder Minusklemme angeschaltet. Hier-

Die Fig. 5 zeigt schematisch die Schaltung des durch ändert sich seine Drehrichtung, und der Wider-Meßgerätes 38 und des Regelgerätes 39. Die aus den stand 109 in der Zuführung für die Feldwicklung des Dehnungsmeßstreifen 31, 32, 33, 34 bestehende 40 Antriebsmotors 19 für die dynamische Belastung wird Brücke 71 wird von dem Oszillator 172 gespeist. Der verändert. Hierdurch wird die Motordrehzahl und Ausgang desOszillators ist mit den Klemmen 49 und die dynamische Last am Prüfkörper 36 geändert. 51 der Brücke 71 verbunden. Für den Oszillator kann Über den Kontakt HO wird in ähnlicher Weise der eine beliebige Schaltung verwendet werden. Die Motor 12 für die Erzeugung der Mittelkraft verstellt. Oszillatorfrequenz kann z. B. etwa 5 kHz betragen. 45 Die Schalter I, II, III, IV und V werden betätigt,, Die Klemme 52 ist mit dem Meßumschalter 72 ver- wenn ein Langsamantrieb, beispielsweise ein hydraubunden. Der Meßumschalter 72 besteht aus der Kon- lischer Antrieb, benutzt wird. Über, den Kontakt I^ taktzunge 73 und den Kontakten 74 und 75. Die wird der Widerstand 111 eingeschaltet. Dieser Wider-Kontaktzunge 73 schwingt in dem Magnetfeld eines stand dient zur Einschaltung eines bestimmten Vor-Dauermagneten 76 und innerhalb der Spule 77. Je 50 Haltes. Hierdurch wird die Laufzeit zwischen der nach der Richtung des in der Spule 77 fließenden Impulsgabe zur Umsteuerung des hydraulischen AnStromes schließt die'Kontaktzunge 73 entweder den triebs bis zürn Wirksamwerden der Umsteuerung beKontakt 74 oder Kontakt 75. Mit dem Kontakt 74 rücksichtigt. Der Widerstand IU kann mittels des ist das Kompensationspptentiometer 78 für Abgleich Stellmotors 112 eingestellt werden. Der Stellmotor auf, Unterlast verbunden. Dieses Potentiometer 78 55 112 wird von der Regeleinheit 100 beeinflußt. Ist die wird mit Hilfe des Drehknopfes 40 eingestellt. Der erreichte Last größer als die gewünschte, so wird mit Kontakt 75 ist mit- dem Mittelabgriff des Konipen- Hilfe der Regeleinheit 100 der an dem Widerstand sationspotentiometers 79 für Abgleich auf Oberlast 111 eingestellte Vorhält verändert. An der Rcgeleinverbunden. Dieses Potentiometer wird mit Hilfe des heit 103 für Unterlast ist ebenfalls ein Stellmotor 113 Drehknopfes 41 eingestellt. Die Spule 77 ist über die 60 zur Verstellung des Widerstandes 114 vorgesehen. Leitung 80 mit dem Signalverstärker 81 verbunden. Über den Kontakt IV wird der Kontakt UO mit dem Außerdem ist an,diesem Verstärker 81 über die Lei- Koppelglied 107 verbunden. Dieses Koppelglied (beitung 82 der Meßumschalter 83 angeschaltet. Der spielsweise ein Widerstands-Kondensatorglied) ist Meßumschalter 83 ist in ähnlicher Weise aufgebaut über den Schalter T mit dem Verstärker 81 verwie der Meßumschalter 72. Je nach der Richtung 65 bunden.

des durch die Spule 84 fließenden Stromes wird xlie Die F i g. 6 zeigt den Aufbau eines Digitalpotent'10-

Kontaktzunge 85 mit dem Kontakt 86 oder Kontakt meters. Dieses Potentiometer kann an Stelle der

87 verbunden. Zwischen den Klemmen 49 und 51 Drehpotentiometer 78 oder 79 in Fig. 5 verwendet

5 6

werden. Die Klemme 120 ist mit der Klemme 49 in der Zeit T₂ das Kompensationspotentiometer für

F i g. 5 und die Klemme 121 mit der Klemme 51 ver- Oberlast über den Meßumschalter 72 an die Brücke

bunden. Die Klemme 122 führt zum Kontakt 75 des 71 angeschaltet. Wird im Zeitpunkt J₁ oder t₃ die

Meßumschalters 72. Hierbei ist angenommen, daß Nullinie nicht erreicht, so ist dies ein Zeichen dafür,

das Potentiometer 79 durch das Digitalpotentiometer 5 daß die dynamische Wechselkraft dem gewünschten

der Fig. 6 ersetzt wird. Wird das Potentiometer78 Wert nicht entspricht. Es läßt sich daher an dem

ebenfalls durch ein Digitalpotentiometer ersetzt, so Oszillographen die richtige Wirkungsweise der

ist eine der Klemme 122 entsprechende Klemme mit Prüfmaschinenregelung in einfacher Weise über-

dem Kontakt 74 des Meßumschalters 72 zu verbin- wachen.

den. Das Digitalpotentiometer ist nur schematisch io Die in Fig. 8d dargestellte Schwingung wird mit dargestellt. Es wird betätigt durch die in F i g. 7 ge- Hilfe des Demodulators 96 gleichgerichtet. Es ergibt zeigte Lochstreifensteuerung. Statt der Lochstreifen- sich eine Steuerspannung mit dem in Fig. 8e darsteuerung kann natürlich auch eine Betätigung von gestellten Verlauf. Die Steuerspannungen für Ober-Hand oder mittels Lochkarten, Magnetbändern und Unterlasten werden mit Hilfe des Meßumschalod. dgl. erfolgen. Der Lochstreifen 123 wird in der 15 ters 83 über getrennte Leitungen den Regel- und durch den Pfeil 124 gekennzeichneten Richtung be- Steuergeräten zugeleitet. Die Steuerspannung der wegtrln der gezeigten Stellung erhalten die Kontakt- Fig. 8f zur Steuerung der Unterlast wird beispielsbürsten 125 und 127 Spannung, so daß die Relais Zi₁ weise über Kontakt 87 und die Leitung 101 dem und A₃ anziehen. Die Kontakte T₁₀ und r_3a öffnen, Steuergerät 102 und der Regeleinheit 103 zugeführt, während die Kontakte r_ib und r_3b schließen. Zwi- ao während die in Fig. 8g dargestellte Signalspannung sehen der Klemme 120 und der Klemme 122 sind für Oberlast über die Leitung 98 dem Steuergerät 99 dann die Widerstände 1 und 3 und zwischen der und der Regeleinheit 100 zugeführt wird. Die Steuer-Klemme 122 und der Klemme 121 die Widerstände 2 spannungen Jcönnen im Steuergerät mit einer Tragerund 6 eingeschaltet. Bei einer anderen Einstellung frequenz überlagert werden, so daß sich der in" wird beispielsweise das Relais 7?, und R₆ erregt. Es 25 Fig. 8h dargestellte Spannungsverlauf ergibt. Diese öffnen in diesem Fall die Kontakte r_eo und r_la, und Steuerspannung wird anschließend im Steuergerät 99 die Kontakte r_l6 und r_eb werden geschlossen. Zwi- bzw. 102 gleichgerichtet, und die in Fig. 8i dargeschen den Klemmen 120 und 122 sind jetzt die stellten Steuerspannungen werden dem Differential-Widerstände 1 und. 6 und zwischen den Klemmen relais 46 bzw. 47 zur Regelung der Antriebssysteme 121 und 122 die 'Widerstände 2 und 3 einge- 30 zugeführt,
schaltet. Bei Prüfmaschinen, bei denen eine Nachregelung

Wie in F i g. 6 angedeutet, kann das Digitalpoten- des Vorhaltes nicht erforderlich ist, können die

tiometer nach oben und unten erweitert werden. Die Regelgeräte 100, 103 die Stellmotoren 112, 113 und

Erweiterung muß in bekannter Weise spiegelbildlich die von diesen verstellten Widerständen 111 und 114

erfolgen. ^; 35 entfallen.

In der Fig. 8 sind verschiedene Oszillogramme, Die F i g. 8 bis 8 i zeigen den Verlauf der Schwingunwie sie mit Hilfe eines Kathodenstrahloszillographen gen (den Kraftverlauf und die Spannungsverläufe) sichtbar gemacht werden, dargestellt. Der Schwin- an verschiedenen Stellen der Meß- und Regeleinrichgungsverlauf der F i g. 8 entspricht der auf den Prüf- tung beim Schnellbetrieb (Resonanzantrieb) der V körper^ö wirkenden dynamischen Kraft. Der Span- 40 Prüfmaschinen. Eine derartige Maschine ist in F i g. 1 nungsverlauf F i g. 8 a kann unter der Voraussetzung, dargestellt. Wie bereits erwähnt, erfolgt hierbei die daß die Kompensationspotentiometer 78 und 79 nicht Umschaltung von einem Kompensationspotentioeingeschaltet sind, an den Klemmen 50 und 52 der meter auf das andere und die Umschaltung von den Meßbrücke 71 abgenommen werden. Wird nur das Steuer- und Regelgeräten für Oberlast sowie für Kompensationspotentiometer für Unterlast einge- 45 Unterlast vorzugsweise im Zeitpunkt /₀ und i„ d. h. «schaltet und auf die maximale Unterkraft kompen- beim Nulldurchgang der Wechselkraft. Bei" einer siert, so ergibt sich der in F i g. 6 b gezeigte Span- Maschine mit Langsamantrieb, beispielsweise einer 'hungsvcrlauf. Wird mit /₀ "der Beginn der Schwingung mit hydraulischem Antrieb, ist die Zeit zwischen in Fig. 8 bezeichnet und tnit Z₁ das erste Maximum, zwei Maxima nicht immer konstant, sondern hängt mit r₂ der erste Nulldürchgang und I₃ das zweite 50 von der Differenz zwischen Unter- und Oberlast ab. Maximum, so ist bei Abgleich auf Unterlast im Zeit- Daher wird bei diesen Anlagen die Umschaltung zu punkt /, die auf dem Oszillographen sichtbare An- einem konstanten Zeitpunkt nach Erreichen der einzeige gleich 0. Das heißt, die Größe der Lastampli- gestellten Kraft bzw. nach Auslösung des Umsteuertude entspricht dem am Kompensationspotentiometer impulses erfolgen.

78 eingestellten und gewünschten Wert. Zum Zeit- 55 In Fig. 9 ist der Verlauf der dynamischen Kräfte

punkt I₃ ist die angezeigte Amplitude am größten. In und der von der Meßbrücke erzeugten Meßspan-

Fig. 8c sind die Verhältnisse umgekehrt, da hier nungen bei einer Prüfmaschine für Langsamantrieb

angenommen ist, daß nur das Kompensationspoten- dargestellt. Es ist hierbei angenommen, daß sowohl

tiometer 79 für Abgleich der Oberlast eingeschaltet bei Ober- als auch bei Unterlast die gewünschten

ist. Im Zeitpunkt/, ist die auf dem Kathodenstrahl- 60 Werte fest eingestellt sind. Die Fig. 9 a zeigt den

Oszillographen sichtbare Amplitude am größten und Verlauf der Prüfkraft am Prüfkörper 36. Die Kraft

erreicht im Zeitpunkt t₃ die Nullinie. Werden nun erreicht im Zeitpunkt Z₁ den gewünschten und vorher

beide Kompensationspotentiometer 78 und 79 peri- eingestellten Wert 201. Der Impuls zum Umsteuern

odisch eingeschaltet und im Zeitpunkt I₀ und /₂, d. h. des hydraulischen Antriebes muß jedoch bereits im

bei jedem Nulldurchgang der Schwingungen, um- 65 Zeitpunkt Z₀ gegeben werden. Dieser Vorhalt wird

geschaltet, so ergibt sich der in Fig. 8d gezeigte mit Hilfe des Widerstandes 111 bzw. 114 eingestellt.

Spannungsverlauf. Während der Zeit T₁ ist das Korn- · Je nach der Betriebsart der Prüfmaschine kann der

pensationspotentiometer für Unterlast und während Wert fest eingestellt sein oder, wie in Fig. 5 dar-

. gestellt, über die Stellmotoren 11.2 und 113 verändert und der erreichten Kraft angepaßt werden.

Nach Überschreiten der maximalen Kraft wird im Zeitpunkt z., der Impuls zum Umschalten der Meßumschalter 72 und 83 gegeben. Der von dem Kontakt 110 über die Leitung 130 zu den Steuerspulen 69 und 70 (F i g. 4) des Ventils 64 ausgesandte Umsteuerimpuls wird gleichzeitig über die Leitung 131 zu dem Koppelglied 107 gegeben. In diesem Koppelglied 107 wird durch die vorhandenen Kondensatoren der Impuls verzögert an den Verstärker 81 weitergegeben, so daß die Umschaltung der Meßumschalter 72 und 83 mit Sicherheit im Zeitpunkt Z₂ und nicht bereits im Zeitpunkt z, erfolgt.

Die F i g. 9 b und 9 c entsprechen sinngemäß den Kurven 8 b und 8 c. Aus diesen beiden Kurven 9 b und 9c ergibt sich der in Fig. 9d dargestellte Verlauf, wie er auf dem Kathodenstrahloszillographen sichtbar ist, wenn im Zeitpunkt Z₂ die Kompensationspotentiometer 78 und 79 mit dem Meßumschalter 72 umgeschaltet werden. Wie bereits beschrieben, wird die Meßspannung entsprechend der Fig. 9d in dem Gerät 96 demoduliert und über den Meßumschalter 83 den Steuergeräten 99 und 102 zugeführt.

Die Fig. 9e zeigt den Verlauf der demodulierten Spannung. Der Betrag A, der den Zeitpunkt Z₀ für den Vorhalt bestimmt, wird durch die Potentiometer 111 und 114 eingeregelt.

Die Fig. 10 zeigt ein Diagramm für einen'Werkstoffprüfversuch, wobei bei jeder Umschaltung die Ober- und Unterkräfte neu, beispielsweise mittels eines Lochstreifens nach F i g. 7, eingestellt werden.

Die Fig. K) und 11 zeigen den Kraftverlauf an einer Prüfmaschine, wie er z. B. durch eine lochstreifengesteuerte Programmeinrichtung gefahren werden kann.

Die Wirkungsweise der Anlage sei an Hand einer Prüfung eines Werkstückes beschrieben.
- Der Prüfkörper 36 wird, wie bei F i g. 1 bereits beschrieben, zwischen dem Flansch 17 und dem Dynamometer 30 befestigt. Mit Hilfe der Spindel 28 kann der Abstand zwischen dem Flansch 17 und dem Dynamometer auf die Länge des jeweiligen Prüfkörpers eingestellt werden. Nach Einschalten des Meß- und Regelgerätes wird mittels der Drehknöpfe 42 und 43 durch Verstellen des Abgleichwiderstandes 91 und der Abgleichskondensatoren 88 und 89 die Brücke auf Null abgeglichen. Als Nullindikator kann der Kathodenstrahloszillograph 97 benutzt werden. Die Schalter I bis V müssen beim Schnellantrieb die in F i g. 5 gezeigte Stellung haben. Mit Hilfe der Drehknöpfe 40 und 41 wird die Ober- und Unterlast an den Kompensationspotentiometern 78 und 79 eingestellt. Nach Einschalten der Motore 12 und 19 werden infolge der Drehbewegung des Fliehkrafterregers 21 dynamische Prüfkräfte und durch das Getriebe 13/14 statische Prüfkräfte auf den Prüfkörper 36 ausgeübt. Wird der Prüfkörper 36 auf Zug beansprucht, so werden die Dehnungsmeßstreifen 31 und 33 auf Zug, die Dehnungsmeßstreifen 32 und 34 auf Druck beansprucht. Hierdurch wird die Brückehschaltung 71 verstimmt. Die durch diese Verstimmung hervorgerufene Meßspannung wird über den Verstärker 94 dem Kathodenstrahloszillographen 97 zugeführt und auf dessen Bildschirm 45 sichtbar gemacht.

Außerdem wird diese Mcßspannimg im Gerät 96 demoduliert und über den Meßumschalter 83 entweder dem Regel- und Steuergerät 99 und 100 bzw. dem Meß- und Steuergerät 102 und 103 zugeführt. Wie bereits erwähnt, sind die Geräte 99 und 100 für die Regelung der Oberlast und die Geräte 102 und 103 für die Regelung der Unterlast vorgesehen. Die von den Steuergeräten 99 und 102 erzeugten Steuerspannungen werden den Differentialrelais 46 und 47 zugeführt. Mit Hilfe der Kontakte dieser Relais wird

ίο sowohl der dynamische. Antrieb als auch der statische Antrieb beeinflußt. Als statischer Antrieb wird die Verstellung der Mittellast mittels des Motors 12 bezeichnet. Nach Erreichen der durch die Potentiometer 78 und 79 eingestellten Lastgrenzen werden keine Regelspannungen in den Steuergeräten 99 und 102. erzeugt. Der auf dem Kathodenstrahloszillographen wiedergegebene Schwingungsverlauf entspricht dem in F i g. 8 d dargestellten. Die von dem Impulsaufnehmer 26 entsprechend der Drehzahl des

ao Antriebsmotors 19 aufgenommenen Impulse werden über die Leitung 27 dem Verstärker 81 zugeführt. Die Impulse werden verstärkt und betätigen die Meßumschalter 72 und 83. *'"

Bei Verwendung einer Prüfmaschine mit Langsamantrieb werden die Schalter I bis V betätigt. Die Einspannung des Prüfkörpers ist die gleiche, wie bei einer Prüfmaschine mit Schnellantrieb. Die Steuerung des Ventils 64 erfolgt wie bereits beschrieben über die Leitung 130 mittels der Differentialrelais 46 und

47. Außerdem werden über die von der Leitung 130 abzweigende Leitung 131 über das Koppelglied 107 Impulse zu dem Verstärker 81 zur Betätigung der Meßumschalter 72 und 83 gegeben. Der Verlauf der erzeugten Kräfte wird mit Hilfe des Kathodenstrahl-Oszillographen 97 sichtbar gemacht.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Messung und Regelung der Amplituden von in entsprechende elektrische Größen umgewandelten Schwingungen in einer Meßbrückenschaltung nach der Kompensationsmethode, insbesondere für dynamische Prüfmaschinen, bei denen durch einen synchron mit der Frequenz ' der Schwingungen gesteuerten Schalter wechselweise bei jeder positiven bzw. negativen Halbwelle Kompensationsmittel für positive bzw. negative Amplituden in die Meßbrücke eingeschaltet werden nach Patent 1132 343, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Steuer- und Regelorgane bedingte Vorhalt in Abhängigkeit von der erreichten zur eingestellten Last eingeregelt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorhalt zur Auslösung des Umsteuerimpulses mittels eines Widerstandes (111 bzw. 114) einstellbar ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Auslösung des Impulses zur Umschaltung der Meßumschalter (72 und 83) ein Impuls zur Neueinstellung des oder der Kompensationspotentiometer gegeben wird (Kraftverlauf entsprechend Fi g. K)).

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, daß die Kompensationswiderstände (78, 79) mittels Lochstreifen, Lochkarten, Magnetbändern eingestellt werden.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Einstellung der Kompensationswiderstände (78, 79) mittels Lochstrei-

10

fen digital ausgebildete Potentiometer verwendet werden.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Lochstreifen ein Zählkreis zur Überwachung der gewünschten Lastwechselzahl eingestellt wird. ■■..·;/

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen