Zusammenfassung
Die Dauerprüfmaschinen für schwingende Beanspruchung sollen zur Bestimmung der Dauerfestigkeit (Schwingungsfestigkeit) an Probestäben und ganzen Konstruktionsteilen dienen. Sie müssen mit allen Einrichtungen versehen sein, die zur Aufnahme von einwandfreien Wöhler-Schaubildern (vgl. Bd. II, Abschn. III B 1 b) benötigt werden. Es sind dies im wesentlichen:
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1.
Einrichtungen zur Erzeugung und Messung der Wechselbeanspruchung.
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2.
Regeleinrichtungen, die dafür sorgen, daß die Grenzen, zwischen denen die Belastung schwingt, während der gesamten Versuchsdauer mit genügender Genauigkeit gleichgehalten werden1.
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3.
Einspannvorrichtungen zur Einspannung oder Lagerung des Probekörpers in der Prüfmaschine und zur einwandfreien Übertragung der Wechselkraft auf den Probekörper.
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4.
Vorrichtungen, welche die Maschine beim Eintritt des Dauerbruches der Probe selbsttätig abschalten und die Anzahl der vom Beginn des Versuches bis zum Bruch ertragenen Lastspiele selbsttätig anzeigen.
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Referenzen
Eine Regeleinrichtung gilt als hinreichend genau, wenn die Schwankungen der Lastgrenzen kleiner bleiben als ±2% des jeweiligen Wertes.
Zusammenfassende Arbeiten über Dauerfestigkeit und Dauerprüfmaschinen: Föppl, O., E. Becker u. G. v. Heydekampf: Die Dauerprüfung der Werkstoffe. Berlin: Julius Springer 1929. —
Graf, O.: Die Dauerfestigkeit der Werkstoffe und der Konstruktionselemente. Berlin: Julius Springer 1929. —
Gough, H. J.: The Fatigue of Metals. London 1924. —
Herold, W.: Die Wechselfestigkeit metallischer Werkstoffe. Wien: Julius Springer 1934. —
Mailänder, R.: Stahl u. Eisen Bd. 44 (1924) S. 585, 624, 657, 684, 719.
Moore u. Kommers: The Fatigue of Metals. London :Mc. Graw Hill Book Comp. Inc. 1927.
Wöhler, A.: Z. Bauw. Bd. 16 (1866) S. 67; Bd. 20 (1870) S. 73.
Die Maschine ist heute im Deutschen Museum in München aufgestellt.
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Moore u. Kommers: The Fatigue of Metals. London: McGraw Hill Book Comp. Inc. 1927.
Matthaes, L.: Luftf.-Forsch. Bd. 12 (1935) S. 87.
Pirkl, J. u. H. v. Laizner: Arch. Eisenhüttenw. Bd. 12 (1938/39) S. 305.
Die Führungsblattfedern sind in Abb. 10 nicht gezeichnet, da diese Skizze eine Draufsicht der Maschine darstellt und die Blattfedern senkrecht zur Zeichenebene liegen.
Die Maschine wird in der Regel noch mit einem Pendelmanometer und einer Öldruckanlage zur Durchführung von einfachen Zerreißversuchen ausgerüstet. Diese Teile sind in Abb. 13 weggelassen.
Moore u. Kommers: The Fatigue of Metals. London: McGraw Hill Book Comp. Inc. 1927.
Smith, J. H.: Engineering 1905, I, S. 307. — Wazau, G.: Dinglers polytechn. Journal, 1905, S. 481.
Stanton, T. E.: Engineering 1905, I, S. 201. —
Wazau, G.: Dinglers polytechn. Journal 1905, I, S. 201.
Smith, J.H.: Engineering 1905, I, S. 307; 1909, II, S. 105. — Journ. Brit. Iron Steel Inst. 1910, II, S. 246.
Thum, A. u. G. Bergmann: Z. VDI Bd. 81 (1937) S. 1013.
Lehr, E. u. W. Prager: Forschung Bd. 4 (1939) Nr. 5, S. 209.
Das Zustandekommen der Phasenverschiebung macht man sich am besten am ruhenden Getriebe klar. Verschiebt man das walzenförmige Schraubenrad bei stillstehender Antriebswelle, so verdrehen sich die Räder des hinteren Schraubenradsatzes genau so wie beim Eingriff einer Zahnstange. Diese Verschiebung tritt in gleicher Weise in Erscheinung, wenn das Getriebe mit voller Drehzahl umläuft.
Beträgt z. B. die Phasenverschiebung 18o°, so erreicht die Wechselkraft des vorderen Wuchtmassenpaares ihren Höchstwert nach vorn im gleichen Augenblick, in dem die Wechselkraft des zweiten Wuchtmassenpaares ihren Höchstwert nach hinten annimmt. Beide Kräfte heben sich also, da es sich um synchron verlaufende sinusförmige Kräfte handelt, in jedem beliebigen Zeitpunkt auf. Beträgt die Phasenverschiebung o°, so sind die beiden Wechselkräfte in jedem Augenblick gleichgerichtet; sie addieren sich daher. Zwischen. diesen Grenzfällen läßt sich jede beliebige Zwischenstufe einregeln.
Nach Beendigung der Einstellung, die bei ruhender Maschine erfolgt, wird die Spindel durch eine Gegenmutter festgezogen und hierdurch die Verstellmutter entlastet, damit ein Ausschlagen durch die bei der Schwingung auftretenden Trägheitskräfte vermieden wird.
Die beiden Schwungräder haben feste Wuchtmassen gleicher Größe. An ihrem Umfang ist ein Ring aufgesetzt, der eine gleichgroße Wuchtmasse trägt wie der Schwungradkörper. Bei der Einstellung werden die Ringe beider Schwungräder nach einer Teilung jeweils um gleiche Beträge und im gleichen Drehsinn verstellt. Hierbei addieren sich die von den Wuchtmassen des Schwungradkörpers und des Ringes ausgehenden Fliehkräfte vektoriell, so daß jede beliebige Fliehkraft zwischen Null und einem Größtwert eingestellt werden kann.
Einzelheiten über die Konstruktion dieser Maschine siehe E. Lehr: Schwingungstechnik Bd. l, S. 66. Berlin: Julius Springer 1931.
Erlinger, E.: Arch. Eisenhüttenw. Bd. 10 (1936/37) Heft 7, S. 317—320.
Erlinger, E.: Arch. Eisenhüttenw. Bd. 12 (1938/39) S. 613—621.
Hopkinson, B.: Engineering 1912, I, S. 113 u. 123. — Stahl u. Eisen Bd. 32 (1912) S. 711.
Näheres über die hierbei geltenden Gesetzmäßigkeiten siehe z. B. E. Lehr: Schwingungstechnik Bd. 2. Berlin 1934.
Lehr, E.: Die Abkürzungsverfahren zur Ermittlung der Schwingungsfestigkeit von Materialien. Dissertation an der Technischen Hochschule Stuttgart 1925;
ferner E. Lehr: Neuzeitliche Schwingungsprüfmaschinen. Ber. Congrés Int. Mécanique Général Lüttich, 5. Sept. 1930. Bd. 1 (1930) S. 128.
Eine eingehende Untersuchung dieser Verhältnisse ist veröffentlicht in E. Lehr: Arch. Elektrotechn. Bd. 24 (1930) Heft 3, S. 330.
Lehr, E.: Schwingungstechnik Bd. 2, S. 286. Berlin: Julius Springer 1934.
Pomp u. Hempel: Mitt. K.-Wilh.-Inst. Eisenforsch. Bd. 19 (1937) S. 237—246.
Als Generator wurde ein Einanker-Umformer verwendet, der an eine Akkumulatorenbatterie angeschlossen war.
Graf, O.: Die Dauerfestigkeit der Werkstoff e und der Konstruktions elemente. Berlin, Julius Springer 1929.
Nach Unterlagen der Firma Mohr u. Federhaff, Mannheim.
DRP. 664764.
Wöhler, A.: Z. Bauw. Bd. 20 (1870) S. 73.
Moore u. Kommers: The Fatigue of Metals. London 1927.
Nach Unterlagen, die von der Herstellerfirma zur Verfügung gestellt wurden.
Diese wird durch den Draht x mit angehängtem Gewicht y erzeugt.
Lehr, E.: Bericht des Congrés International de Mécanique General, Lüttich, Bd. 1 (5. Sept. 1930) S. 218.
Der Antrieb erfolgt von einem Drehstrom-Asynchrommotor über eine Kardanwelle.
Oschatz, H.: Z. VDI Bd. 80 (1936) S. 1433.
Mailänder, R. u. W. Bauersfeld: Techn. Mitt. Krupp Bd. 2 (1934) H. 5 S. 143—152.
Aufgestellt in der Forschungsanstalt der MAN, Werk Nürnberg.
Späth, W.: Physik der mechanischen Werkstoffprüfung. Berlin 1938.
Moore u. Kommers: Fatigue of Metals. London 1927.
Moore u. Kommers: Fatigue of Metals. London 1927.
Stromeyer, C.E.: Proc. roy. Soc, Lond. Bd. go (1914) S. 411. — McAdam: Proc. Amer. Soc. Test. Mater. 1920.
Busemann, A.: Die Dämpfungsfähigkeit von Eisen. Diss. Brannschweig 1925.
Nach Unterlagen, die von der Deutschen Versuchsanstalt für Luftfahrt, Adlershof, zur Verfügung gestellt wurden.
Thum, A. u. G. Bergmann: Z. VDI Bd. 81 (1939) S. 1013.
Nach Unterlagen, die von der Fa. C. Schenck, Darmstadt, zur Verfügung gestellt wurden.
Thum, A. u. K. Bandow: Z. VDI Bd. 80 (1936) S. 23.
Berg, S.: Z. VDI Bd. 81 (1937) Nr. 17 S. 483.
Nach Unterlagen, die von der Deutschen Versuchsanstalt für Luftfahrt, Adlershof, zur Verfügung gestellt wurden.
Die Zusatzmassen sind als zweigeteilte Ringe ausgebildet, die auf die Kurbelzapfen auf geklemmt werden. Das Gewicht jedes Ringes entspricht dem Gewicht des rotierenden Anteiles einer Pleuelstange plus dem halben Gewicht der oszillierenden Massen (Kolben + Anteil des Pleuels).
Forschungsarbeiten für das Kraftfahrwesen. Versuchsbericht Nr. 11. — Ulrich, M.: Verdrehungsfestigkeit und Verschleiß von Keilwellen. Berlin 1935.
Die Maschine wird von der Fa. Amsler, Schaffhausen, hergestellt. Stahl u. Eisen. Bd. 56 (1936), S. 797–798.
Föppl-Becker v. Heydekampf: Dauerprüfung der Werkstoffe. Berlin 1929.
Bohuszewicz, O. v. u. W. Späth: Werkstoffausschußbericht Nr. 135 (1928) des Vereins deutscher Eisenhüttenleute.
Vgl. z. B. Abb. 111 auf S. 318.
Wöhler, A.: Z. Bauw. Bd. 13 (1863) S. 233; Bd. 16 (1866) S. 67; Bd. 20 (1870) S. 73. 2 Nach Unterlagen der Herstellerfirma.
Moore, Kommers u. Jasper: An Investigation of the fatigue of metals. Univ. Illinois, Bulletin Nr. 124, 136, 142.
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Siehe z. B. Gough: The Fatigue of metals. London 1926.
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Schwinning, W. u. E. Dorgerloh: Z. Metallkde. Bd. 23 (1931) S. 186.
Richter, G.: Z. Metallkde. Bd. 29 (1937) S. 214.
Oschatz, H.: Z. VDI Bd. 80 (1936) S. 1433.
Beim Betrieb der Maschine zeigte sich, daß der Lauf ruhiger ist, wenn die Blattfedern e durch Einbau fester Unterlagen ausgeschaltet werden.
Buckwalter, T. V., O. J. Horger, W. C. Sanders: Trans. A. S. M. E. Mai 1938 S. 335/345; Stahl u. Eisen Bd. 59 (1939) S. 1347.
Thum, A. u. G. Bergmann: Z. VDI Bd. 81 (1937) S. 1013.
Siehe z.B. J.O. Arnold: Iron Steel Magazine 1904, S. 433;
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Wiesenäcker, H.: Z. VDI Bd. 73 (1929) S. 1367.
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Moore, H. F. u. J. B. Kommers: Univ. Illinois Bull. Nr. 124 (1921).
Föppl-Becker-v. Heydekampf: Dauerprüfung der Werkstoffe, Berlin 1929.
Matthaes, K.: Z. VDI Bd. 77 (1933) S. 27; DVL.-Jahrbuch 1931, S. 477.
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Ottitzky, K: Z. VDI Bd. 82 (1938) S. 501.
Hankins, G. A.: National-Physical-Laboratory, Dept. of Scient. a Industr. Rersearch, Engg. Res. Spec. Rep. Nr. 5. — E. Lehr: Forschung Bd. 2 (1931) S. 287.
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Nach Unterlagen, die von der D.V.L. zur Verfügung gestellt wurden.
Berg, S.: Z. VDI Bd. 81 (1937) S. 483.
Thum, A. u. G. Bergmann: Z. VDI. Bd. 81 (1937) S. 1014.
Erlinger, E.: Arch. Eisenhüttenwes. Bd. 12 (1938/39) S. 613.
Späth, W.: Z. VDI Bd. 75 (1931) S. 83.
Bernhard, R.: Z. VDI Bd. 73 (1929) S. 1675.
Nusbaumer, E.: Rev. Métall 1914 S. 1133; Stahl u. Eisen Bd. 35 (1915) S. 910.
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Nach Unterlagen der Fa. Mohr u. Federhaff, Mannheim.
Batson, R. G. u. J. Bradley: National-Physical-Laboratory Dept. of Scient. a. Industr. Research. Engg. Res. — Lehr, E.: Forschung Bd. 2 (1931) Heft 8 S. 287.
Siehe z. B. die Maschinen Abb. 54, 125 und 127.
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