DE380528C

DE380528C - Geraet zur statischen Bestimmung von Stabzuegen

Info

Publication number: DE380528C
Application number: DEG57505D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-09-26
Filing date: 1922-09-26
Publication date: 1923-09-08

Description

Die statische Bestimmung von Trägern und Balken sowie von Stabzügen unregelmäßiger Form verursacht meistens umständliche Berechnungen, weshalb man bereits versucht hat, die Bestimmungsgrößen mehr öder weniger auf rein mechanischem Wege unter Benutzung von geeigneten Geräten durchzuführen, indem man elastische Körper, welche gewissermaßen Modelle der zu berechnenden Träger oder Balken darstellen, unter Kräftewirkung, entsprechend den für die zu berechnenden Balken in Betracht kommenden Kräften, setzte.

Vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung eines Geräts der genannten Art, welches sich von den bekannten Geräten durch größere Handlichkeit in seiner Benutzung und durch erweiterte Anwendbarkeit auszeichnet und auch eine größere Genauigkeit ergibt.

Die Erfindungszwecke werden dadurch erreicht, daß die Organe, durch welche Kräfte auf die Modelle der als elastisch vorausgesetzten Stabzüge ausgeübt werden, nach Art der bekannten Kurvenlineale mit einstellbarem elastischen Bande verschiebbar in Schlitten gelagert werden, die ihrerseits auf einem wesentlich parallel zu dem zu bestimmenden Stabzug bzw. dessen Modell verlaufenden Träger sitzen. Diese Anordnung ermöglicht demnach, durch Einstellung der Schlitten auf dem genannten Träger in einer der' Anordnung der Stabzugstützen entsprechenden Lage und durch Ausübung von Schub- oder Zug-

kräften auf die an den Schlitten sitzenden, an das Stabzugmodell angreifenden Organe das letztere in einer den bei dem wirklichen Stabzug auftretenden Verhältnissen entsprechenden Weise unter Zug oder Druck zu setzen, so daß das Stabzugmodell eine Formveränderung erfährt, welche eine mechanische Nachbildung der unter gleichen Verhältnissen bei dem wirklichen Stabzug auftretenden Formveränderung ist.

Durch entsprechende Wahl der Verhältnisse kann man statische Bestimmungselemente (Einflußlinien) des Stabzuges finden, welche die Grundlage für die statische Bestimmung des Stabzuges in jeder gewünschten Richtung abgeben.

Die Grundlage der Wirkungsweise des Gerätes zur Ermittlung von Einflußlinien für den statisch zu bestimmenden Stabzug gehört jedoch nicht zum Wesen der vorliegenden Erfindung, sondern ist, wie bereits aus dem eingangs Erwähnten hervorgeht, im wesentlichen als bekannt vorauszusetzen. Neu und das Wesen der Erfindung ausmachend ist nur die Einrichtung selbst, vermittels deren durch Formveränderung eines Stabzugmodells die Grundlagen für die statische Bestimmung des Stabzuges gewonnen werden.

Das neue Gerät ist auf der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel wesentlich schematisch veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. ι eine Aufsicht auf das Gerät, wobei

der Träger der einstellbaren Schlitten, an dem die Kraftorgane zur Formänderung des Stabzugmodells sitzen, abgebrochen dargestellt ist.

Abb. 2 ist ein Querschnitt nach der

Linie A-B der Abb. 1 und

Abb. 3 ein Schnitt nach der Linie C-D der Abb. 2.

Abb. 4 ist ein Schnitt nach der Linie E-F der Abb. 2.

Abb. 5 und 6 veranschaulichen wesentlich schematisch die Verwendung des Gerätes zur Auffindung von Einfluß- bzw. Biegungslinien eines Stabzugmodells.

1 bezeichnet eine biegungsfeste Gleitschiene, auf welcher eine Anzahl Schlitten 2 verschiebbar angeordnet sind. In jedem der Schlitten sitzt quer zur Verschiebungsrichtung des ! Schlittens auf der Schiene r ein Schieber 3, welcher an seinem vorderen Ende klauenartig ausgebildet ist, wie bei 4 angedeutet ist. Jede Klaue 4 enthält zwei Einschnitte 5, 6 von verschiedener Breite, welche dazu bestimmt sind, das zu untersuchende Stabzugmodell aufzunehmen, und zwar der schmalere Ausschnitt 5 das Stabzugmodell allein und der breitere Ausschnitt 6 das Stabzugmodell in Nebeneinanderlagerung mit einem Verstärkungsstück. Eis Stabzugmodell ist in Abb. 4 bei 7 und ein Verstärkungsstück bei 8 angedeutet.

Die Schieber 3 sind auf ihrer Oberseite mit einer Verzahnung 9 versehen, welche dazu bestimmt ist, die Einstellung der Schieber 3 in den Schlitten 2 vermittels eines besonderen, ; auf der Zeichnung nicht dargestellten Zahn- : radgetriebes zu bewirken. An jedem der ' Schlitten sind Feststellschrauben 10,11 vor- ! gesehen, von denen die erstere zur Feststelj lung des Schlittens auf der Schiene 1 und die ί letztere zur Feststellung des Schiebers 3 in ! dem Schlitten dient. Ferner ist jeder Schlit-I ten mit zwei Schnurrollen 12, 13 versehen, die j zur Führung einer Schnur bestimmt sind, 1 welche über die Rollen 12,13 der verschiede- : nen Schlitten und über Rollen 14 solcher Schie-I her 3 geführt werden kann, die Klauen 4 trai gen, durch die Kräfte auf das Stabzugmodell 7 bzw. auf seine Vereinigung mit dem Verstärkungsstück 8 ausgeübt werden sollen. 8n

Eine Schnurführung 15 für einen gewissen Anwendungsfall ist in Abb. 6 veranschaulicht. Die hier dargestellte Schnur 15 steht beiderseitig unter dem Zug von Gewichten 16, 17. Mit 18 ist ein Anschlag an den Schiebern 3 bezeichnet, durch den eine gewisse Grundstellung der Schieber zur Schiene 1 festlegbar ist. Bei der Benutzung wird das Gerät auf eine geeignete Unterlage aufgelegt, welche in den Abb. 2 und 3 bei 19 angedeutet ist, und welche im besonderen eine Zeichenfläche, vorzugsweise mit Maßeinteilung bilden kann, so daß man in der Lage ist, die sich bei Benutzung des Geräts ergebenden Stabzugformen unmittelbar aufzuzeichnen. Die Aufzeichnung kann auch durch unmittelbaren Abdruck der entsprechend eingefärbten Unterkante des Stabzugmodells 7 auf die Zeichenfläche erfolgen.

Bei der in Abb. 5 gegebenen schematischen Darstellung der Anwendung des Gerätes ist vorausgesetzt, daß es sich um die Bestimmung von Einflußlinien eines linearen Trägers handelt, der über eine Mehrzahl von Öffnungen kontinuierlich verlegt werden soll. Die Zeichnung veranschaulicht zwei derartige Einflußlinien, und zwar die eine in einer ausgezogenen Linie 7° und die andere in einer gestrichelten Linie y^b. Die Form der Einflußlinien 7" und 7* deckt sich mit der Gestalt no des durchgebogenen elastischen Stabträgermodells 7, welches in die Klauenöffnungen 5 der Schieber 3 eingelegt ist. Die Zeichnung veranschaulicht drei Schieber 3 auf der Gleitschiene ι in ihren Schlitten 2^B, 2^b, 2^C, welche auf der Schiene 1 in den Auflagerpunkten des zu verlegenden Trägers entsprechenden Abständen eingestellt sind. Die Kurve 7° ist die Einflußlinie für den Stützendruck am Ort des Schlittens 2^b und die Kurve 7* die Einflußlinie für den Stützendruck am Ort des Schlittens 2". Die Kurve 7° ist dadurch erhalten,

daß der Schieber 3 des Schlittens 2* gegenüber den Schiebern der beiden Schlitten 2^a und 2^C und den übrigen auf der Zeichnung nicht mehr sichtbaren Schlitten um eine Einheit vorgeschoben worden ist, während die Kurve 7* durch entsprechende Vorschiebung des Schiebers 3 des Schlittens 2^a gegenüber den Schiebern der übrigen Schlitten erhalten wurde.

Die Verwendung dieser Einflußlinien für die statische Bestimmung des Trägers ge- ; schieht in üblicher Weise.

In Abb. 6 ist eine Trägerbiegungslinie dargestellt, welche vermittels des Gerätes erhalten ist. Diese Trägerbiegungslinie ist mit 7" bezeichnet und stellt wiederum die Form > des in die Klauen der Schieber eingesetzten Stabzugmodells dar. Zur Bestimmung der Biegungslinie 7^C ist der Träger bzw. das Trägermodell an den in Frage kommenden Punkten nicht, wie gemäß Abb. 5, als unter Druck- ' wirkung gesetzt zu denken, sondern im Gegen- ; teil als unter Zugwirkung. Die Abbildung ! zeigt fünf in Wirksamkeit befindliche Schiit- I tenschieber 3°, 3*, 3^C, 3«*, 3«, von welchen die ; Schlittenschieber 3⁰, y und 3^e im Abstande j der Auflager eingestellt sind. Die Schlittenschieber 3* und 2,^d bezeichnen den Ort wirksamer Einzellasten. Die Einzellasten sind nach der Darstellung der Zeichnung als gleich groß angenommen und werden auf das Stab- , zugmodell durch die vermittels der Gewichte , 16, 17 auf das Seil 15 ausgeübten Züge veranschaulicht. Unter dem Einfluß dieser Last- j züge ergibt sich eine Formveränderung des ι Stabzugmodells, welche durch die Biegungslinie y^c dargestellt ist und welche für jeden Punkt zwischen den Auflagern einen unmit- i telbaren Rückschluß auf das in ihm herr- 1 sehende Biegungsmomertt durch die an der · betreffenden Stelle vorhandene Krümmung . der Biegungskurve gestattet.

Nach der Darstellung der Zeichnung in Abb. 6 ist in diesem Falle der Träger 7 an den Auflagerstellen 3^C und 3^e durch Verstär- ' kungsstücke 8 verstärkt angenommen.

Wenn verschiedene Einzeldrücke für die * statische Bestimmung des Trägers in Betracht gezogen werden sollen, dann ist die Belastung , des Stabzugmodells 7 an den betreffenden Stellen entsprechend zu wählen. Man kann ' z. B. eine Mehrzahl von Seilführungen 15 mit ^: getrennten Gewichtsbelastungen vorsehen und je nach der in einem bestimmten Punkt wirksamen Last verschiedene Kräfte an die. be- , treffenden Schlittenschieber 3 angreifen lassen. Man könnte natürlich auch unmittelbar Gewichte auf die Schieber 3 wirken lassen. , Im vorstehenden ist vorausgesetzt, daß es ' sich um die statische Bestimmung eines im wesentlichen geradlinigen Trägers handelt, auf den senkrecht zu ihm gerichtete Kräfte wirken.

Das Gerät kann auch für die statische Bestimmung von Trägern eingerichtet werden, auf welche schräg zu ihnen gerichtete Kräfte wirken. Es müßten dann die auf der Schiene 1 verschiebbaren Schlitten 2 mit drehbaren Oberteilen versehen sein, in denen die Schieber 3 verschiebbar sind.

Die dargestellte Ausfuhrungsform des Gerätes ist zur statischen Bestimmung von wesentlich geradlinigen Trägern gedacht. Wenn es sich um die statische Bestimmung gebrochener Stabzüge handelt, dann würde die Gleitschiene ι mit entsprechend im Winkel zueinander stehenden Abschnitten zu versehen sein, was sich im besonderen durch Zusammensetzung der Schiene aus gelenkig miteinander verbundenen Teilen erreichen ließe.

Claims

Patent-Ansprüche :

1. Gerät zur statischen Bestimmung von Stabzügen auf mechanischem Wege durch Formveränderung von elastischen Stabzugmodellen, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem starren linearen Träger eine Mehrzahl von Schlittenkörpern mit quer zur Schlittenbahn verschiebbaren Haltern für ein elastisches Stabzugmodell in einer bei Kurvenlinealen mit einstellbarem elastischen Bande bekannten Weise vorgesehen ist, welche sich sämtlich ebenso wie gegenüber dem starren Träger auch gegenüber dem von ihnen erfaßten elastisehen Stabzugmodell frei in dessen Längsrichtung zu verschieben vermögen und durch ihre Angriffspunkte an dem Stabzugmodell die Gesamtheit von dessen Stützpunkten und Angriffskräften verkörpern.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter für das Stabzugmodell an ihren freien Enden Klauen zur spielfreien Erfassung von Stabzugmodellen verschiedener Dicke haben.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den die verschiebbaren Halter für die Stabzugmodelle tragenden Schlitten sowie an den Haltern selbst Schnurführungen vorgesehen sind, welche bei entsprechendem Schnurlauf über die Führungen die Ausübung eines an den Schnüren angreifenden Gewichtszuges auf beliebige verschiebbare Halter ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.