DE572749C

DE572749C - Method for strength testing by measuring the tensile work

Info

Publication number: DE572749C
Application number: DESCH94962D
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Lode
Original assignee: LOUIS SCHOPPER FA
Current assignee: LOUIS SCHOPPER FA
Priority date: 1931-08-07
Filing date: 1931-08-07
Publication date: 1933-03-22

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.Method of strength testing by measuring the work at break In the technique of material testing has besides the determination of the strength by static Methods the use of dynamic procedures for this purpose is still proportionate Not widely used, although they provide valuable information about specific stresses able to give. The reason for this is in part that the previously preferred common methods of determining the breaking work, which is the work content equivalent to the examined sample, by means of a falling bear or pendulum by determining the difference in the potential energies of the falling body before and after the breaking process, d. H. with a constant falling weight from the difference of The height of fall and rise of the falling body fail when it comes to small energy quantities is, since the falling body cannot be made arbitrarily small, about a measurable one Difference between height of fall and rise.

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.The field of application of strength testing in a dynamic way becomes however, significantly expanded by the present invention. The invention exists in the fact that the momentum generated when the sample ruptures is ridden by the The vibratory system connected to the test specimen and the resulting, The deflection of the system corresponding to the breaking work is determined. This method can be used very well when measuring very small field work acts as it is especially when testing textiles, paper, thin metal wires and the like come into question.

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.The figures represent several facilities for performing the den Subject matter of the invention process in which as vibratory systems Pendulum with different types of deflection of the pendulum from its rest position counteracting force are used.

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.In the design according to Fig. Z and 2, the test apparatus is equipped with a Equipped torsion pendulum, which by a in ball bearings r around a horizontal Axis rotatable cylinder 2 and two coaxially arranged with the cylinder steel wires 3, the deflection of the cylinder from its rest position by their. Torsional elasticity counteract, is formed. The period of oscillation of the torsion pendulum is in proportion large for the duration of the tearing process.

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.The cylinder 2 carries a clamp q. In which one end of the Tensile strength to be tested specimen 5 is attached. The other end of the The test specimen is fastened in a clamp 6 which runs along a guide rail 7 is movable on the stand g with a slight suspension. Along the guide rail ; is also the drop weight g movable, which is in its upper end position by pawls to, which sit on an axis that can be rotated by means of the knob rr, is held. The weight of terminal 4. is balanced by a counterweight r2.

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.When carrying out an attempt, lifting the pawl will do this Weight g loosened so that it falls on the clamp 6, whereby in the specimen 5 a stress is evoked, - which brings him to tearing. Here a momentum is transmitted through the test specimen to the cylinder 2 by which the torsion pendulum formed by the cylinder 2 and the wires 3 from its Rest position is distracted. The size of the deflection angle of the cylinder 2 forms a Measure of the tearing work. The rash is caused by the firmly attached to the cylinder Pointer 13 displayed on the scale 14 and can easily be done by means of the drag pointer 15 can be read.

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. Fig. 3 and 4 show an embodiment in which the oscillatory system deflected by the test specimen from its rest position is formed by a gravity pendulum, which has a sufficiently long oscillation period, which is achieved by the fact that the masses of the pendulum are mainly symmetrical the axis of oscillation of the pendulum are distributed. The pendulum has the shape of a cylinder 16 with tongue-shaped projections 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.Fig. 5 and 6 show another embodiment in which the pendulum by a cylindrical vibrating body r8 with a segment-shaped disc 1g, the oscillates between the poles of a magnet -2o, is formed. Through appropriate Formation of the magnet 2o and the disc rg as well as one used for mass balancing, also segment-shaped disc rga, a movement can be generated that with greater or lesser approximation of the sine law follows.

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.Figs. 7 and 8 show a device in which, as shown in Fig. r and 2 a Törsionspendel is used, but this differs from the design according to Fig. r from a rotatable about a vertical axis cylinder 2 1 and a torsion wire 22 attached to the upper side of the cylinder. The test specimen 5 is shown in Fig. 7 and 8 between a clamp a. on the Zvlinder 2r and one attached to the stand 23 movably attached clamp 24 under slight suspension. The tearing of the specimen is brought about by a drop hammer 25, the the movable clamp 24 throws away on impact. He is at the stand 23 stored and can be held raised by the pawl 26. To avoid the transmission of a faulty moment to the torsion pendulum 21, caused by the weight of the test specimen 5, some supports 27 are provided.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Method for strength testing by measuring the breaking work, characterized in that the momentum generated when the sample is torn is transferred to a vibratory system (2, 3; 16, 17; 18, rg; 2,1, 22) connected to the test specimen and the resulting conditional, the breaking work corresponding deflection of the system is determined. ,

2. Apparatus for execution of the method according to claim r, characterized by a pendulum (2, 3; 16, 17; 18, rg; 2r, 22) with a device (4.) for fastening the test specimen, the is torn by means of a striking device (g, 25).

3. Device according to claim 2, characterized by a torsion pendulum (2, 3; 2r, 22) with a vibrating body (2, 2r), with one or two coaxially arranged wires (3, 22) connected is. q ..

Device according to Claim 2, characterized by a gravity pendulum (r6, 17) with masses mainly symmetrically distributed around the oscillation axis.

5. Apparatus according to claim 2, characterized by one in the range of a magnetic Damping device rotatable vibration body (r8, rg).