DE865827C

DE865827C - Arrangement for measuring strains in hard-to-reach places on workpieces

Info

Publication number: DE865827C
Application number: DES3845D
Authority: DE
Inventors: Kurt Schoenfelder
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1945-03-13
Filing date: 1945-03-13
Publication date: 1953-02-05

Description

Anordnung zur Messung von Dehnungen an schwer zugänglichen Stellen von Werkstücken Zur Prüfung der Dehnung von Werkstücken bei der Festigkeitsbeanspruchung des Werkstückes bzw. zur Prüfung der Zug-, Druck- oder Biegungsheanspruchung sieht man an dem Werkstück zwei durch Kornereinschläge gebildete Meßpunkte vor, an die die beiden Meßspitzen des Dehnungsmessers angesetzt werden. Es kommt nun öfters vor, daß man derartige Dehnungen an schwer zugänglichen Punkten. des Werkstückes feststellen will, so daß durch die Nähe anderer Teile das Ansetzen normaler Dehnungsmesser nicht möglich ist. Man muß dann entweder eine vom Betriebszustand stark abweichende Versuchsausführung in Kauf nehmen, oder man muß teure Sondermeßgeräte entwickeln.Arrangement for measuring strain in hard-to-reach places of workpieces For testing the elongation of workpieces under stress of the workpiece or to test the tensile, compressive or bending stress one on the workpiece two measuring points formed by grain impacts in front of the the two measuring tips of the extensometer are attached. It comes more often now suggest that you have such stretches at points that are difficult to access. of the workpiece want to determine, so that the attachment of normal strain gauges due to the proximity of other parts not possible. One then either has to have one that differs greatly from the operating state Accept the execution of a test, or you have to develop expensive special measuring devices.

Gemäß der Erfindung wird eine Messung von Dehnungen an schwer zugänglichen Stellen von Werkstücken unter Verwendung normaler Dehnungsmesser dadurch ermöglicht, daß zwischen den Meßspitzen des Dehnungsmessers und den Meßpunkten des Werkstückes ein aus einem ein- oder doppelarmigen Hebelsystem bestehender übertrager eingeschaltet ist. Dieser übertrager hat zweckmäßig als Ganzes eine stabartige Form, wobei diese stabartige Form sich entweder in gerader Richtung oder gekrümmt bzw. winkelartig erstrecken kann. According to the invention, a measurement of strains is difficult to access Setting of workpieces using normal strain gauges enables that between the measuring tips of the extensometer and the measuring points of the workpiece a transmitter consisting of a one or two-armed lever system is switched on is. This transmitter suitably has a rod-like shape as a whole, with this rod-like shape either in a straight direction or curved or angular can extend.

Mit Hilfe dieses Übertragers kann man auch schwer zugängliche Meßpunkte an Werkstücken an die Meßspitzen eines normalen Dehnungsmessers anschließen, da nunmehr für den Dehnungsmesser genügend Raum zur Verfügung steht.With the help of this transformer you can also find measuring points that are difficult to access on workpieces to the measuring tips of a normal extensometer, there there is now enough space available for the extensometer.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. In Fig. I 'stellt- I eine Polendplatte einer elektrischen Maschine dar, an der an der Stelle 2 die betriebsmäßig entstehende Dehnung festgestellt werden soll. In the drawing, the invention is based on several exemplary embodiments explained in more detail. In Fig. I 'represents a pole end plate of an electrical Machine at which at point 2 the operationally occurring elongation was determined shall be.

Zu diesem Zweck wird bei dem Belastungsversuch gegen den überragenden oberen Teil 6 der Polendplatte ein Belastungsbalken 7 in der Pfeilrichtung nach aufwärts gedrückt. Die von dem Belastungsbalken auf den Teil 6 ausgeübten Druckkräfte ersetzen dabei die im normalen Betrieb durch die Erregerwicklung auf den Teil 6 ausgeübten Druckbeanspruchungen. Um nun die Dehnung an der Stelle 2 feststellen zu können, sind hier durch Körnereinschläge zwei Meßpunkte angebracht. For this purpose, the load test against the superior upper part 6 of the pole end plate a loading beam 7 in the direction of the arrow pressed up. The compressive forces exerted on part 6 by the loading beam replace the in normal operation with the excitation winding on part 6 exerted compressive stresses. Now to determine the stretch at point 2 To be able to do so, two measuring points are attached here by means of grain impacts.

Gegenüber diesen beiden Meßpunkten befindet sich in dem Belastungsbalken 7 eine Bohrung 3. Durch diese Bohrung hindurch ist nun zwischen den beiden Meßpunkten und den beiden Meßspitzen deg normalen Dehnungsmessers.4 ein aus zwei doppelarmigen Hebeln bestehender Übertrager 5 eingeschaltet. Fig. 2 zeigt die nähere Ausbildung dieses Übertragers. Er besteht aus einem der'Länge nach geschlitzten Stab, wobei aber in der Mitte bei 8 ein sehr dünner Steg zwischen den beiden Stabteilen stehengeblieben ist. Links sind die beiden Körnerspitzen, mit denen der übertrager an die Meßstelle angelegt wird,- rechts befinden sich entweder seitlich oder an der Stirnseite der beiden Stäbe zwei Körner g für das Ansetzen der Spitzen des Dehnungsmessers. Dieser Übertrager kann also durch enge Spalte, durch Bohrungen und gemäß den weiteren Ausführungs.beispielent sogar durch nicht geradlinige Kanäle oder durch den die Meßstelle umgebenden Maschinenteil hindurchgreifen, während die Unterbringung des Dehnungsmessers 'selbst in so beschränkten Räumen und Bohrungen nicht möglich wäre. Opposite these two measuring points is located in the load beam 7 a hole 3. This hole is now between the two measuring points and the two measuring tips of the normal extensometer. 4 one of two double-armed ones Lever existing transformer 5 switched on. Fig. 2 shows the more detailed training this transformer. It consists of a rod with a lengthwise slit, whereby but in the middle at 8 a very thin web remained between the two rod parts is. On the left are the two center points, with which the transmitter to the measuring point is created, - are located either on the side or on the front side of the right two rods two grains g for attaching the tips of the extensometer. This Transformer can therefore through narrow gaps, through holes and according to the other Ausführungs.beispielent even through non-rectilinear channels or through the machine part surrounding the measuring point reach through, while the placement of the strain gauge 'itself in so limited Broaching and drilling would not be possible.

Bei der Anordnung nach der Fig. 2 wirken die beiden Stäbe des Übertragers als doppelarmige Hebel mit dem Drehpunkt bei S. Bei der Anordnung nun nach Fig. 3 ist der als Drehpunkt für das Hebelsystem wirkende Steg zwischen den beiden Stäben an dasr rechte Ende verlegt, während sich die Körner für !das Ansetzen des Dehnungsmessers in der Mitte befinden, so daß die Wirkung eines einarmigen Hebels zustande kommt. Fig. 4 zeigt eine Anordnung, wobei der Übertrager als Ganzes einen rechten Winkel bildet und der als Drehpunkt wirkende Steg zwischen den beiden Hebeln sich an der Spitze des rechten Winkels befindet. Fig. 5j zeigt eine Anordnung, bei der der Übertrager zweimal unter einem rechten Winkel gebrochen ist. Fig. 6 eine ähnliche Anordnung mit anderer Richtung der Ansatzspitzen an dem Werkstück. Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit für den Ubertrager, wobei der Steg zwischen den beiden Stäben sich-wiederum an dem einen Ende befindet,- während sich am anderen Ende die Ansatzspitzen an der Meßstelle befinden. Da die Kräfte zum Betätigen der Delinungsmesser schon der empfindlichen Spitzen wegen sehr klein sind, können sie von einem sehr schlanken Gebilde übertragen werden, so daß man für die Übertragerarme mit sehr kleinen Qúerschnitten auskommt. In the arrangement according to FIG. 2, the two rods of the transformer act as a double-armed lever with the pivot point at S. In the arrangement now according to Fig. 3 is the web between the two rods that acts as a fulcrum for the lever system relocated to the right end, while the grains for! the attachment of the extensometer are in the middle, so that the effect of a one-armed lever comes about. Fig. 4 shows an arrangement in which the transmitter as a whole is at right angles forms and the web acting as a fulcrum between the two levers is located on the Apex of the right angle is located. Fig. 5j shows an arrangement in which the transmitter broken twice at right angles. 6 shows a similar arrangement with a different direction of the attachment tips on the workpiece. Fig. 7 shows another Possibility of execution for the transmitter, with the web between the two rods is - again at one end - while at the other end there are tips are at the measuring point. Since the forces to operate the delineation knife already are very small because of the delicate tips, they can be very slender Structures are transferred, so that one for the transfer arms with very small cross sections gets by.

Anstatt den Übertrager durch Schlitzung eines Stabes herzustellen, wobei der stehenbvebliebene dünne Steg als elastisches Gelenk zwischen den beiden Hebeln wirkt, kann dieses Gelenk auch durch eine zwischen den beiden Hebeln eingesetzte Feder oder ein Scharnier bzw. eine Schneide gebildet werden. Das Gelenk kann auch ganz wegfallen, und die Schenkel des Übertragers können allein durch Federung der Meß streckenänderung folgen. Beispielsweise kann man die Anordnung nach Fig. 3, 5, 6 und 7 derart ausbilden. In diesem Falle wird nian zweckmäßig eine Eichung der Meßanordnung für die Dehnung mit Hilfe des Übertragers vornehmen. Instead of making the transformer by slitting a rod, the remaining thin web acting as an elastic joint between the two Lever acting, this joint can also be inserted between the two levers Spring or a hinge or a cutting edge can be formed. The joint can too completely omitted, and the legs of the transformer can only be suspended by the Follow changes in measuring distance. For example, one can use the arrangement according to FIG. 3, 5, 6 and 7 in such a way. In this case, a calibration of the Carry out a measuring arrangement for the elongation with the help of the transformer.

Fig. 8 zeigt einen Übertrager, der wiederum unter einem rechten Winkel gebrochen ist, wobei außerdem die Ansatzspitzen des Übertragers an die Meßstelle ebenfalls quer zu dem Übertragerhebel gestellt sind. Um bei dieser Anordnung zu erreichen, daß die beiden Meßspitzen des Übertragers sich gleich sicher an die beiden Körner am Werkstück anlegen, besitzt der untere Hebel des Übertragers bei 10 eine stark nachgiebige Stelle durch Schwächung des Hebelquerschnitts, so daß der linke Teil des unteren Hebels gegenüber dem oberen stark nachgiebig ist. Zwischen diesem steifen und dem nachgiebigen Hebelschenkel ist nun noch eine Feder 11 angebracht, die den nachgiebigen Schenkel nach oben preßt. Wenn man daher die Meßspitzen des Übertragers an die Meßstrecke am Werkstück ansetzt, so wird zuerst die linke Spitze und hierauf die rechte sich an das Werkstück anlegen, und der starre Schenkel des Übertragers wird durch einen federnden Spannarm gehalten. Fig. 8 shows a transformer, which in turn is at a right angle is broken, and also the tips of the transformer to the measuring point are also placed across the transfer lever. To with this arrangement too achieve that the two measuring tips of the transmitter are equally secure to the two Place the center punch on the workpiece, the lower lever of the transfer device at 10 has a highly flexible point by weakening the lever cross-section, so that the left Part of the lower lever is very flexible compared to the upper one. Between this stiff and the flexible lever arm is now a spring 11 attached, which presses the flexible leg upwards. If you therefore use the measuring tips of the Transmitter attaches to the measuring section on the workpiece, the left tip will be the first and then the right one to lie against the workpiece, and the rigid leg of the The transformer is held by a spring-loaded tension arm.

Zur Befestigung des Übertragers an dem Werkstück können die Stäbe des Übertragers zweckmäßig Löcher oder Hakenansätze haben, an die Spannfedern angreifen, die ihrerseits an dem Werkstück befestigt sind, so daß sie den Übertrager kraft schlüssig an das Werkstück anpressen. Beispielsweise dient die Öse 12 der Fig. 8 für diese Befestigung des Übertragers am Werkstück. Durch diese Öse könnte eine normal zur Zeichenebene sich erstreckende Welle gehen, die am Werkstück starr befestigt ist, während eine Spiralfeder zwischen dieser Welle und dem Übertragersystem das letztere mit den Meßspitzen an die Meßstellen anpreßt. The rods of the transformer suitably have holes or hooks on which the tension springs attack, which in turn are attached to the workpiece so that they force the transformer press firmly against the workpiece. For example, the eyelet 12 of FIG. 8 is used for this attachment of the transmitter to the workpiece. Through this eyelet a normal to the plane of the drawing extending shaft that is rigidly attached to the workpiece is, while a spiral spring between this shaft and the transmission system the the latter presses against the measuring points with the measuring tips.

Da bei der Dehnungsmessung das Ubertragersystem oft nur nach der einen Richtung beansprucht wird, so kann man zur Einstellung des Ubertragersystems auf eine bestimmte Größe der Meßstrecke feste oder einstellbare Anschläge zwischen den Schenkeln des Übertragers anordnen. Diese sorgen dann für Einhaltung und Einstellmöglichkeit der Meßstrecke. Since the transformer system is often only after the one direction is claimed, one can adjust the transfer system on a certain size of the measuring section fixed or adjustable stops between arrange the legs of the transformer. These then ensure compliance and adjustment options the test section.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Arrangement for measuring strains on heavy accessible places of workpieces, characterized in that between the measuring tips of the extensometer and the measuring points on the workpiece from a single or double-armed lever system of the existing transformer is switched on.

2. Arrangement according to claim I, characterized by such Formation of the lever system that the transmitter as a whole has a rod-like shape having.

3. Arrangement according to claim I, characterized by such Formation of the lever system that the transmitter as a whole is an elongated, however, has a curved or angled shape.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that as a transformer a bar that is slotted lengthways except for a narrow bar is used, the Web is arranged either at the end or in a central part of the rod and so the fulcrum for the two one-armed or produced by the slot double-armed lever between the workpiece and the measuring tips of the extensometer represents.

5. Arrangement according to claim I, characterized in that between the measuring points on the workpiece and the measuring tips of the extensometer are two straight or Curved rods are turned on at one point to form the fulcrum for the one-armed or double-armed lever system via an inserted spring or a hinge or a cutting edge are connected to one another.