DE819729C

DE819729C - Device for measuring pulsating, hydraulically generated forces

Info

Publication number: DE819729C
Application number: DEM3654A
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl-Ing Mauderer
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1950-05-28
Filing date: 1950-05-28
Publication date: 1951-11-05

Description

Die in der Werkstoff-Forschung bekannten Verfahren, Werkstoffe bei wechselnder Belastung zu prüfen, sind infolge der geforderten hohen Lastwechselzahl, die für die Bestimmung der -Wechsel' festigkeit notwendig ist, sehr langwierig. Man ist daher bestrebt, die Frequenz der Wechsel zu erhöhen, um die Versuchsdauer abzukürzen. Hierdurch entstehen neben Schwierigkeiten rein maschinenbaulicher Art solche, bei der Messung der auftretenden Kräfte. Während man bei den mechanischen Erzeugern von Wechselkräften kleinerer Größe, z. B. den durch umlaufende, exzentrische Massen betätigten sogenannten Schwingern, in der Lage ist, die auftretenden Kräfte durch verhältnismäßig einfache Rechnungen zu ermitteln, müssen die Kräfte bei hydraulisch wirkenden Maschinen zuverlässig gemessen werden, da eine geringe Längenänderung des Versuchskörpers die Stellung des Arbeitskolbens und somit die Höhe des Arbeitsdruckes bzw. der erzeugten Kraft ändert. The method known in materials research to increase materials with changing loads check, are due to the required high number of load cycles, which are necessary for the determination of the -change ' strength is necessary, very tedious. The aim is therefore to increase the frequency of the changes, to shorten the duration of the experiment. In addition to difficulties in terms of mechanical engineering, this also creates difficulties Kind of such, when measuring the forces occurring. While the mechanical Generating alternating forces of smaller magnitude, e.g. B. by rotating, eccentric Masses operated so-called oscillators, is able to withstand the forces that occur relatively To determine simple calculations, the forces in hydraulically operating machines have to be determined can be measured reliably, since a small change in length of the test body changes the position of the Working piston and thus the level of the working pressure or the force generated changes.

Die Arbeitsweise der bisher hierfür verwendeten Meßgeräte besteht darin, daß das Gerät in Form eines Manometers über einen mit dem Kolbenhub der Pumpe synchron laufenden Antrieb mittels eines Absperrorgans jeweils im Augenblick des Höchstdruckes im Arbeitszylinder kurzfristig an diesen angeschlossen wird. Hierdurch erhält das Gerät bei jedem Arbeitshub einen Druckstoß, dessen Höhe gemessen wird. Diese Anordnung hat die folgenden hauptsächlichen Nachteile: i. ist keine einwandfreie Gewähr dafür gegeben, daß der im Arbeitszylinder auftretende Höchstdruck tatsächlich gemessen wird, da durch Montageungenauigkeiten oder mechanische Einflüsse zeitliche Differenzen zwischen Messung und auftretendem Höchstdruck eintreten können, die die Messung fälschen, undThe mode of operation of the measuring devices used hitherto for this purpose is that the device is in the form a manometer via a drive running synchronously with the piston stroke of the pump by means of a Shut-off element in each case at the moment of the maximum pressure in the working cylinder for a short time to this is connected. As a result, the device receives a pressure surge with each working stroke, its height is measured. This arrangement has the following major disadvantages: i. is not a flawless one Guaranteed that the maximum pressure occurring in the working cylinder is actually measured is due to time differences due to assembly inaccuracies or mechanical influences between the measurement and the maximum pressure occurring, which falsify the measurement, and

2. stellt die Trägheit der Flüssigkeitssäule zwischen dem an der Pumpe angeordneten Absperrorgan und dem auf dem Schaltbrett befestigten Manometer, die während des Meßvorganges einen sehr kurzfristigen Druckstoß erhält, einen Faktor dar, der von der Arbeitsfrequenz abhängig ist und sich sowohl bei Druckanstieg als auch bei Druckabfall in der Messung als Fehler bemerkbar macht.2. Adjusts the inertia of the liquid column between the shut-off element and the the manometer attached to the switchboard, which has a very short term during the measuring process Pressure surge is a factor that is dependent on the working frequency and both makes noticeable as an error in the measurement when the pressure rises as well as when the pressure drops.

Nach der Erfindung werden nur diese NachteileAccording to the invention, only these disadvantages

to der bekannten Meßanordnung dadurch beseitigt, daß zur Messung von pulsierenden, hydraulisch erzeugten Kräften ein Manometer über ein Rückschlagventil an den Arbeitszylinder angeschlossen und am Manomdtermeßraum eine Leckyorrichtung angebracht ist, um ein Folgen der Anzeige auch bei sinkendem Druck zu erreichen. Hierdurch ist das Manometer auf einfache Weise ebenfalls von dem pulsierenden Druckverlauf im Arbeitszylinder abgeschlossen und mißt nur, jedoch sehr zuverlässig, die auftretenden Druckspitzen. Die Flüssigkeitssäule in der Meßleitung unterliegt denselben Druckschwankungen wie der Arbeitszylinder und ist keinen plötzlich auftretenden Druckstößen ausgesetzt. Da das über ein Rückschlagventil an dento the known measuring arrangement eliminated that for the measurement of pulsating, hydraulically generated Forces a pressure gauge is connected to the working cylinder via a check valve and a leakage device is attached to the manomdtermeßraum in order to also follow the display to achieve decreasing pressure. As a result, the pressure gauge is also easily different from that pulsating pressure curve in the working cylinder completed and only measures, but very reliably, the occurring pressure peaks. The liquid column in the measuring line is subject to the same Pressure fluctuations like the working cylinder and is not exposed to sudden pressure surges. Since that is via a check valve to the

as Arbeitszylinder angeschlossene Manometer jedoch nur den Höchstdruck anzeigt, ist, um auch einen im Laufe des Versuches auftretenden Abfall des jeweiligen Höchstdruckes zu messen, erfindungsgemäß am Manometerraum zwischen Rückschlagventil und Manometerfeder eine Leckvorrichtung vorgesehen, die einen bestimmten Druckabfall in der Zeiteinheit einzustellen gestattet.The pressure gauge connected to the working cylinder, however only shows the maximum pressure is to avoid a drop in the to measure the respective maximum pressure, according to the invention on the manometer space between the check valve and manometer spring provided a leakage device, which a certain pressure drop in the time unit to be set.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Das die Druckspitzen im Arbeitszylinder messende Manometer 1 ist an ein T-Stück 2 angeschlossen, dessen durchgehender Zweig 3 über ein Rückschlagventil 4 mit der zum Arbeitszylinder führenden Meßleitung 5 in Verbindung steht. Die zwischen dem Meßraum 6 des Manometers und dem Rückschlagventil 4 abzweigende Leitung 7 des T-Stückes ist als Leckölablauf ausgebildet. Sie ist mit einem Nadelventil 8 versehen, das je nach Einstellung am Handrad 9 mehr oder weniger Lecköl durch die Leitung 10 abfließen läßt. Für die Regulierung der Pumpenfüllung bei Formänderungen des Versuchskörpers ist ein Kontaktpaar 11 am Manometer 1 angebracht, das von dem Zeiger 12 betätigt wird und über einen Servomotor den Arbeitsdruck und iomit die erzeugte Kraft konstant hält.The manometer 1, which measures the pressure peaks in the working cylinder, is connected to a T-piece 2, its continuous branch 3 via a check valve 4 with the one leading to the working cylinder Measuring line 5 is in communication. The one between the measuring chamber 6 of the manometer and the check valve 4 branching line 7 of the T-piece is designed as a leakage oil drain. She is with one Needle valve 8 provided, depending on the setting on the handwheel 9, more or less leakage oil through the Line 10 can drain. A pair of contacts 11 on the pressure gauge 1 is used to regulate the pump filling when the test specimen changes shape attached, which is operated by the pointer 12 and the working pressure and via a servo motor so that the force generated keeps constant.

Der durch die Pumpe pulsierend erzeugte Höchstdruck im Arbeitszylinder wirkt auch in der Meßleitung 5 und über das Rückschlagventil 4 in dem j Meßraum 6, wo er den Zeiger 12 des Manometers 1 betätigt. Das Rückschlagventil gestattet aber nur einen bestimmten Höchstdruck zu messen. Fällt der Druck im Arbeitszylinder ab, dann schließt das Rückschlagventil, während der Druck über ihm, im Meßraum 6, konstant bleibt. Wird aber am letzteren eine Leckvorrichtung vorgesehen, dann kann ein bestimmter Druckabfall in der Zeiteinheit in diesem Raum hervorgerufen werden. Bei gleichbleibendem oder steigendem Höchstdruck wird der dadurch bewirkte Leckverlust von der Meßleitung 5 aus sofort wieder aufgefüllt. Bei sinkendem Höchstdruck im Arbeitszylinder wird dagegen der Druck im Manometer durch den Leckverlust so lange abfallen, bis er unter den Druck in der Meßleitung gesunken ist, und von dieser aus mit dem nun wirksamen Höchstdruck die Auffüllung des Manometerraumes und die hierdurch veranlaßte richtige Anzeige am Manometer erfolgt. Je nach Einstellung der Leckmenge durch Verstellung des Nadelventils 8 am Handrad 9 kann die damit zu bewirkende Nachregulierung des Druckes in kleineren oder größeren Zeitabständen erfolgen.The maximum pressure in the working cylinder, which is generated in a pulsating manner by the pump, also acts in the measuring line 5 and via the check valve 4 in the j measuring chamber 6, where it the pointer 12 of the manometer 1 actuated. The check valve only allows a certain maximum pressure to be measured. The falls Pressure in the working cylinder from, then closes the check valve, while the pressure above it, im Measuring space 6 remains constant. But if a leakage device is provided on the latter, then a certain pressure drop in the unit of time in this space. With the same or increasing maximum pressure, the resulting leakage loss from the measuring line 5 is immediately replenished. When the maximum pressure in the working cylinder falls, however, the pressure in the The pressure gauge will drop due to the leakage until it falls below the pressure in the measuring line has sunk, and from this the filling of the manometer chamber with the now effective maximum pressure and the resulting correct display appears on the manometer. Depending on the setting the amount of leakage by adjusting the needle valve 8 on the handwheel 9, the readjustment to be effected thereby of printing take place in smaller or larger time intervals.

Claims

Patent claims:

ϊ. Device for measuring pulsating, hydraulically generated forces, thereby characterized in that a manometer (1) via a check valve (4) to the working cylinder connected and a leakage device (7,10) is attached to the manometer measuring chamber (6) in order to to follow the display even when the pressure drops.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the leakage device (7, 10) can be regulated by a needle valve (8, 9) or the like.

1 sheet of drawings

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