DE572749C - Verfahren zur Festigkeitspruefung durch Messung der Zerreissarbeit - Google Patents

Description

• Verfahren zur Festigkeitsprüfung durch Messung der Zerreißarbeit In der Technik der Materialprüfung hat neben der Ermittlung der Festigkeit durch statische Methoden die Verwendung von dynamischen Verfahren zu diesem Zwecke noch verhältnismäßig wenig Verbreitung gefunden, obwohl sie wertvolle Aufschlüsse über spezifische Beanspruchungen zu geben vermag. Der Grund hierfür liegt teilweise darin, daß die bisher vorzugsweise gebräuchlichen Methoden der Ermittlung der Zerreißarbeit, welche dem Arbeitsinhalt der untersuchten Probe gleichbedeutend ist, mittels eines Fallbärs oder Schlagpendels durch Feststellung der Differenz der potentiellen Energien des Fallkörpers vor und nach dem Zerreißvorgang, d. h. bei konstantem Fallgewicht aus der Differenz der Fall- und Steighöhe des Fallkörpers, versagen, wenn es sich um kleine Energiegrößen handelt, da man den Fallkörper nicht beliebig klein machen kann, um einen meßbaren Unterschied zwischen Fall-und Steighöhe zu erhalten.
• Das Anwendungsgebiet der Festigkeitsprüfung auf dynamischem Wege wird dagegen durch die vorliegende Erfindung bedeutend erweitert. Die Erfindung besteht darin, daß das beim Zerreißen der Probe entstehende Impulsmoment auf ein reit dem Probekörper verbundenes schwingungsfähiges System übertragen und der hierdurch bedingte, der Zerreißarbeit entsprechende Ausschlag des Systems bestimmt wird. Dieses Verfahren ist sehr gut anwendbar, wenn es sich um die Messung sehr kleiner Schlagarbeiten handelt, wie sie besonders beim Prüfen von Textilien, Papier, dünnen Metalldrähten u. dgl. in Frage kommen.
• Die Abbildungen stellen mehrere Einrichtungen zur Ausführung des den Erfindungsgegenstand bildenden Verfahrens, bei denen als schwingungsfähige Systeme Pendel mit verschiedener Art der der- Ablenkung des Pendels aus seiner Ruhelage entgegenwirkenden Kraft benutzt werden, dar.
• Bei der Ausführung nach Abb. z und 2 ist der Prüfapparat mit einem Torsionspendel ausgerüstet, welches durch einen in Kugellagern r um eine horizontale Achse drehbaren Zylinder 2 und zwei gleichachsig mit dem Zylinder angeordnete Stahldrähte 3, die einer Ablenkung des Zylinders aus seiner Ruhelage durch ihre. Torsionselastizität entgegenwirken, gebildet wird. Die Schwingungsdauer des Torsionspendels ist im Verhältnis zur Dauer des Zerreißvorganges groß.
• Der Zylinder 2 trägt eine Klemme q., in der das eine Ende des auf Zugfestigkeit zu pr iifenden Probekörpers 5 befestigt wird. Das andere Ende des Probekörpers wird in einer Klemme 6 befestigt, die längs einer Führungsschiene 7 an dem Ständer g unter leichter Federung beweglich ist. Längs der Führungsschiene ; ist ferner das Fallgewicht g beweglich, das in seiner oberen Endlage durch Klinken to, die auf einer mittels des Knopfes rr drehbaren Achse sitzen, gehalten wird. Das Gewicht der Klemme 4. wird durch ein Gegengewicht r2 ausgeglichen.
• Bei Ausführung einesVersuches wird durch Anheben der Klinken to das Gewicht g gelöst, so daß es auf die Klemme 6 fällt, wodurch in dem Probekörper 5 eine Beanspruchung hervorgerufert, wird, - die ihn zum Zerreißen bringt. Hierbei wird durch den Probekörper auf den Zylinder 2 ein Impulsmoment übertragen, durch welches das durch den Zylinder 2 und die Drähte 3 gebildete Torsionspendel aus seiner Ruhelage abgelenkt wird. Die Größe des Ausschlagwinkels des Zylinders 2 bildet ein Maß für die Zerreißarbeit. Der Ausschlag wird durch den mit dem Zylinder fest verbundenen Zeiger 13 an der Skala 14 angezeigt und kann mittels des Schleppzeigers 15 bequem abgelesen werden.
• Abb. 3 und 4 stellen eine Ausführung dar, bei der das durch den Probekörper aus seiner Ruhelage abgelenkte schwingungsfähige System durch ein Schwerependel gebildet wird, welches eine genügend große Schwingungsdauer hat, die dadurch erzielt wird, daß die Massen des Pendels in der Hauptsache symmetrisch um die Schwingungsachse des Pendels verteilt sind. Das Pendel hat die Form eines Zylinders 16 mit zungenförmigen Ansätzen 17.
• Abb. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführung, bei der das Pendel durch einen zylindrischen Schwingungskörper r8 mit einer segmentförmigen Scheibe 1g, die zwischen den Polen eines Magneten -2o schwingt, gebildet wird. Durch entsprechende Ausbildung des Magneten 2o und der Scheibe rg sowie einer zum Massenausgleich dienenden, ebenfalls segmentförmigen Scheibe rga kann eine Bewegung erzeugt werden, die mit größerer oder geringerer Annäherung dem Sinusgesetz folgt.
• Abb. 7 und 8 geben eine Vorrichtung wieder, bei der wie gemäß Abb. r und 2 ein Törsionspendel benutzt wird,-das jedoch abweichend von der Ausführung nach Abb. r aus einem um eine vertikale Achse drehbaren Zylinder 2 1 und einem an der oberen Seite des Zylinders befestigten Torsionsdraht 22 besteht. Der Probekörper 5 wird gemäß Abb. 7 und 8 zwischen einer Klemme a. an dem Zvlinder 2r und einer an dem Ständer 23 unter leichter Federung beweglich angebrachten Klemme 24 befestigt. Das Zerreißen des Probekörpers wird durch einen Fallhamrner 25 herbeigeführt, der die bewegliche Klemme 24 beim Auftreffen fortschleudert. Er ist an dem Ständer 23 gelagert und kann durch die Klinke 26 angehoben gehalten werden. Zur Vermeidung der Übertragung eines fehlerhaften Momentes auf das Torsionspendel 21, bewirkt durch das Eigengewicht des Probekörpers 5, sind einige Auflagen 27 vorgesehen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Festigkeitsprüfung durch Messung der Zerreißarbeit, dadurch gekennzeichnet, daß das beim Zerreißen der Probe entstehende Impulsmoment auf ein mit dem Probekörper verbundenes schwingungsfähiges System (2, 3; 16, 17; 18, rg; 2,1, 22) übertragen und der hierdurch bedingte, der Zerreißarbeit entsprechende Ausschlag des Systems bestimmt wird. ,
2. 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch r, gekennzeichnet durch ein Pendel (2, 3 ; 16, 17; 18, rg; 2r, 22) mit einer Vorrichtung (4.) zur Befestigung des Probekörpers, der mittels einer Schlagvorrichtung (g, 25) zerrissen wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Torsionspendel (2, 3; 2r, 22) mit einem Schwingungskörper (2, 2r), der mit einem oder zwei mit ihm gleichachsig angeordneten Drähten (3, 22) verbunden ist. q..
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Schwerependel (r6, 17) mit in der Hauptsache symmetrisch um die Schwingungsachse verteilten Massen.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen im Bereiche einer magnetischen Dämpfungsvorrichtung drehbaren Schwingungskörper (r8, rg).