DE633454C

DE633454C - Centering bearings for material testing machines

Info

Publication number: DE633454C
Application number: DEH137050D
Authority: DE
Original assignee: THORALF F HELLAN
Current assignee: THORALF F HELLAN
Priority date: 1933-08-04
Filing date: 1933-08-04
Publication date: 1936-07-28

Description

Zentrierungslager für Materialprüfmaschinen Die Erfindung betrifft Zentrierungslager für Materialprüfmaschinen, insbesondere für solche zur Ausführung von Druckversuchen an langen. Probekörpern, bei denen die Proben zwischen zwei Druckplatten eingesetzt und diese auf hydraulischem oder mechanischem Wege gegeneinander gepreßt werden. Die Erfindung bezweckt eine derartige Lagerung der Druckplatten, daß es auch möglich ist, verhältnismäßig lange Probekörper während der Belastung nachzurichten bzw. zu zentrieren, was bei den bisher bekannten Prüfmaschinen zeitraubender und schwieriger war.Centering bearings for material testing machines The invention relates to Centering bearings for material testing machines, in particular for those for execution of pressure tests on long. Specimens in which the specimen is between two pressure plates used and these pressed against each other hydraulically or mechanically will. The invention aims at such a storage of the printing plates that it it is also possible to readjust relatively long specimens during the load or to center, which is more time-consuming and time-consuming with the previously known testing machines was more difficult.

Durch die Zentrierungslager gemäß der Erfindung ist eine genaue Zentrierung ohne Entlastung bequem möglich, was, abgesehen von Zeitersparnis und Vermeidung vieler Schwierigkeiten, von großer Bedeutung ist, weil erst durch Beobachtung der Formänderung des Probestabes die für zuverlässige Prüfungsergebnisse notwendige Zentrierung festgestellt werden kann und außerdem die Exzentrizität sich mit der Last in unbekannter Weise ändert.The centering bearing according to the invention enables precise centering Conveniently possible without any relief, apart from time savings and avoidance many difficulties, is of great importance because only by observing the Change in shape of the test rod necessary for reliable test results Centering can be determined and also the eccentricity is related to the Load changes in an unknown manner.

Bei den üblichen Prüfmaschinen für Druck-oder Zugversuche wird der Probestab zwischen zwei Kraftübertragungskörper mittels Lager eingespannt, die durch hydraulische oder mechanische Kraft in der Achsenrichtung des Probestabs bewegt werden.In the usual testing machines for compression or tensile tests, the Test rod clamped between two power transmission bodies by means of bearings, which through hydraulic or mechanical force moved in the axial direction of the test rod will.

Die Lager werden grundsätzlich so geformt, daß die Wirkung von mechanischen Ungenauigkeiten in der Maschine möglichst vermieden wird. Bei Druckproben wird der Probestab, der angenähert prismatische oder zylindrische Form haben kann, zwischen Druckplatten eingespannt, von denen gewöhnlich für Druckversuche die eine- kugelig, die andere fest gelagert ist, während für Knickversuche eine Kombination mit Schneidenlagern angeordnet ist. Bei Zugproben wird der Probestab zwischen Keilen oder durch Schraubenverbindungen befestigt; doch wird eine Exzentrizität nie völlig vermieden.The bearings are basically shaped so that the effect of mechanical Inaccuracies in the machine are avoided as far as possible. In the case of pressure tests, the Test rod, which can be approximately prismatic or cylindrical in shape, between Clamped pressure plates, of which the one-spherical, the other is firmly mounted, while a combination with knife-edge bearings for buckling tests is arranged. In the case of tensile tests, the test rod is held between wedges or by screw connections attached; however, eccentricity is never entirely avoided.

Die Längenänderung des Probestabs wird an verschiedenen Stellen bei steigender Belastung gemessen. Es ist dabei von größter Bedeutung, daß der Probestab die ursprüngliche Geradheit behält, weil sonst bei Biegungsspannungen die Längenänderung an verschiedenen Stellen beeinflußt wird. Um die ursprüngliche Geradheit des Probestabs zu erhalten, ist eine genaue stetige Zentrierung erforderlich. Durch die obenerwähnte bekannte Lagerung wird nur eine mehr oder weniger vollkommene Anpassung der Druckplatten an die Stabendflächen erreicht, und zwar derart, daß die eine Druckplatte gedreht werden kann, wenn die Reibung zwisghen Lagerschale und Lagerkugel diese nicht verhindert. Deswegen mußte man bei Druckversuchen verhältnismäßig kurze Probestäbe benutzen, um nicht durch die unvermeidlichen Biegungsspannungen ein Ausknicken der Probestäbe zu bewirken. Bei wissenschaftlichen Prüfungen und Knickversuchen wird der Probestab .ge-wÖhnlich zentriert. Die Zentrierung kann bei den bekannten Materialprüfmaschinen nur unter-Vorlast erreicht werden, bei welcher i'ült Hilfe von Meßgeräten der Unterschied der Deformation verschiedener Seiten festgestellt wird. Wenn der Unterschied den. Anforderungen nicht entspricht und daher eine Zentrierung vorgenommen werden muß,- so muß im allgemeinen die Maschine entlastet und der Probestab nachgerichtet oder zentriert werden. Diese umständliche Einstellung mit wiederholen Entlastungen muß so lange erfolgen, bis, eine genügende Zentrierung erreicht ist, und zwar sowohl bei Zugversuchen als auch bei Druckversuchen. Bei Knickversuchen berechnet man die erforderliche Verschieb-üng beider Stabenden auf Grund von Ausbiegungsmessungen bei den Probebelastungen. Hierbei besteht jedoch der Nachteil, daß sich die Exzentrizität z. B. wegen der Formänderungen einzelner- - Maschinenteile mit der Last ändert.The change in length of the test rod is at different points measured with increasing load. It is of the utmost importance that the test rod retains the original straightness, otherwise the change in length in the event of bending stresses is influenced in different places. To maintain the original straightness of the test stick To achieve this, precise continuous centering is required. Through the aforementioned known storage is only a more or less perfect adaptation of the printing plates reached to the rod end surfaces, in such a way that the one pressure plate rotated if the friction between the bearing shell and the bearing ball does not prevent it. Therefore, one had to use relatively short test bars for pressure tests, so that the test rods do not buckle due to the inevitable bending stresses to effect. For scientific tests and buckling tests the test rod is usually centered. The centering can be done with the known Material testing machines can only be reached under preload, with which I will help the difference in the deformation of different sides was determined by measuring instruments will. If the difference is the. Does not meet requirements and therefore a centering must be made - so in general the machine and the test rod must be relieved realigned or centered. Repeat this cumbersome setting with Relief must take place until a sufficient centering is achieved, both in tensile tests and in compression tests. With buckling tests the required displacement of both bar ends is calculated based on deflection measurements at the test loads. However, there is the disadvantage that the eccentricity z. B. because of the changes in shape of individual - machine parts changes with the load.

Alle diese Nachteile werden für Druckversuche durch die Zentrierungsläger gemäß der Erfindung vermieden, und zwar dadurch, daß an der einen oder an beiden Druckplatten der 'Priifmasrlüne' "unter elastischei- Verbindüng_ an einer - Befestigungsplätte ein" oder zwei kreüzweise# übereinander 'angeordnete Lagerkörper,- im letzteren Fälle unter Vermittlung einef- Mittelplatte, gelagert sind, die mittels Steilschrauben o. dgl. -so,- einstellbar sind, _daß d'ie an den Lagerkörpern gelagerte und elastisch- befestigte Druckplatte in einer oder zwei zueinander senkrechten Richtungen in einer zur 'Maschineriächse senkrechten Ebene eingestellt werden känn: Durch diese Anordnung der Zentriertingslager können also die Stabenden -in Bezug auf die Maschinenachse und Lastlinie, verschoben werden, ohne daß 'dabei eine Relativverschiebung zwischen dem Stabende und der Lagerdrückplatte not= wendig -ist, so daß die Probe auch während der Belastung nachgerichtet bzw. zentriert werden kann, wodurch zuverlässigere Priifungsergebnisse "selbst bei 'größeren Meßlängen erhalten werden. ' # Vcarzug&-,veise # weisen die Lagerkörper gemäß der Erfindung zylindrische Druckflächen auf und .sind mittels -Schneidenlagei-ung o. dgl. drehbar um Achsen gelagert, die finit den Achsen der entsprechenden Zylinderflächen zusamineilfallen - und senkrecht auf der .Maschineüachse stehen. ' Ferner können die Lagerkörper mit seitlich- abstehefideri Armen fest verbünden sein und mittels Stellschrauben o, dgl. um' ihre Achsen- gedreht werden.All of these disadvantages are made possible by the centering bearings for pressure tests avoided according to the invention, in that on one or both Pressure plates of the 'Priifmasrlüne' "under elastic connection on a - mounting plate one or two bearing bodies arranged crosswise # one above the other, - in the latter Cases under the mediation of a middle plate, which are mounted by means of steep screws o. the like -so, - are adjustable, _that d'ie mounted on the bearing bodies and elastic- attached pressure plate in one or two mutually perpendicular directions in one can be adjusted to the plane perpendicular to the machine axis: By this arrangement the centering bearing can therefore be the rod ends - in relation to the machine axis and load line can be shifted without a relative shift between the rod end and the bearing pressure plate necessary -is, so that the sample also during the load can be readjusted or centered, whereby more reliable test results "can be obtained even with 'larger measuring lengths.' # Vcarzug & -, alternatively # ways the bearing body according to the invention on cylindrical pressure surfaces and .sind means -Schßenlagei-ung o. The like. Mounted rotatably about axes that are finite the axes of the corresponding cylinder surfaces collapse - and perpendicular to the machine axis stand. Furthermore, the bearing bodies can be firmly connected with laterally protruding arms be and by means of adjusting screws o, the like. About 'their axes are rotated.

In den Figuren sind mehrere Ausführungs-, Beispiele der Zentrierungslager gemäß der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen: . Fig. i eine schaubildliche Darstellung einer erfindungsgemäßen Lagerungsanordnung, von der ein Teil der oberen Platte weggeschnitten ist, Fig. 2 -einen Axialschnitt durch eine Ausführungsform der Lagerung nach Linie II-II der -F#g. 3,.In the figures are several execution, examples of the centering bearings according to the invention shown for example, namely show:. Fig. I a diagrammatic Representation of a storage arrangement according to the invention, of which part of the upper Plate is cut away, Fig. 2 - an axial section through an embodiment the storage according to line II-II of -F # g. 3 ,.

Fig. 3':einen Schnitt nach Linie III-111 der Fig. 2; - -Fig.4 eine Ausführungsform der Schneidenlagerung, Fig. 5 eine abgeänderte Ausführungsform der Schneidenlagerung, Fig.6 eine Zapfenlagerung, die mit der Schneidenlagerung in Fig. 1, 4. oder 5 gleichwertig ist, Fig.7 eine Ausführungsform des Kipp-' Lagers, " Fig.8 eine abgeänderte Ausführungsform ,für,- größere.Maschinen -und größere Versuchsstäbe.Fig. 3 ': a section along line III-111 of Fig. 2; - -Fig. 4 a Embodiment of the cutting edge storage, FIG. 5 shows a modified embodiment of the Cutter bearing, Fig. 6 a journal bearing that corresponds to the cutter bearing in Fig. 1, 4. or 5 is equivalent, Fig.7 an embodiment of the tilting 'bearing, "Fig.8 a modified embodiment, for - larger.machines - and larger test rods.

Die Erfindung soll im folgenden zuerst unter Hinweis auf die schematische Darstellung in Fig. i erläutert werden. Die an der Druckplatte der Maschine befestigte Befestigungsplatte'r dient 'zür-Befestigung-der einzelnen. Lagerteile. Die Schneidenplatte 2, die an der Platte i liegt, bildet die Drehungsschneide für den Lagerkörper 3. Dieser besteht aus einer Kernplatte 4, die an der Lagerseite mit einer Schneidenpfanne 5 und an der Tragseite mit einer Kipplagerplatte 6 versehen ist. Die Lagerfläche 6' dieser Platte 6 ist zylindrisch, - und-' ihre Zylinderachse liegt in der freien Fläche der Schneidenpfanne 5. Der Lagerkörper 3 ist so an der Platte z gelagert, daß, die 'Zylinderachse mit der Schneide zusammenfällt.- Dabei kann dieser Lagerkörper ohne Schwierigkeit gedreht werden, wenn das Lastmoment in Bezug auf die Schneidenachse klein.genug ist und der Arm 7 entsprechend lang oder sonst die Drehungsvorrichtung dementsprechend ausgeführt ist. Der Lagerkörper 3 'kann mit Hilfe der Stellschraube 8 um seine Achse gedreht werden. Die Zugfedern 9 drücken die Spitze der Schraube gegen die Platte i und stellen so zwischen dem Arm 7- und der Platte i eine elastische Verbindung her. Die Mittelplatte io ist senkrecht zur Schneidenplatte z und senkrecht zur . Maschinenachse angeordnet und liegt gegen- die Kipplagerplatte 6,-; d. h. die Lagerfläche 6'; an. Der Lägerkörper i-i ist in derselben Weise zusänimengesetzt wie der Lagerkörper 3 und besteht aus der Kernplatte 12, der Pfannenplatte 13 und der Lagerplatte 14. Die Teile z2, 13, 14 entsprechen den Teilen 4,.-5 und 6; sie liegen aber rechtwinklig zu diesen. Die durch den beweglichen Kipparm 15 hindurchgeführte Stellschraube 16 wird mittels Zugfedern 17 gegen die Platte.-i gedrückt. Die Druckplatte 18 mit dem Zapfen ig liegt gegen die Lagerplatte 14 an. Der Zapfen i9 dient zum raschen Einstellen und Grobzentrieren des Probestabs beim Einsetzen in die Ma- -schine und außerdem zur Verminderung der Querreibung an den Enden der Probe. Die Federn -2o verbinden die Druckplatte i8 mit der Kernplatte 12 während des -Einsetzens des Probestabes; sie werden aber meist während der Belastung ausgelöst, um eine freie Neigungsbeweglichkeit der Druckplatten zu ermöglichen und die Nachrichtung zu erleichtern.The invention will first be explained below with reference to the schematic representation in FIG. The fastening plate attached to the pressure plate of the machine is used to fasten the individual. Storage parts. The cutting plate 2, which lies on the plate i, forms the rotary cutting edge for the bearing body 3. This consists of a core plate 4 which is provided with a cutting socket 5 on the bearing side and a tilting bearing plate 6 on the carrying side. The bearing surface 6 'of this plate 6 is cylindrical, - and-' its cylinder axis lies in the free surface of the cutting socket 5. The bearing body 3 is mounted on the plate z that 'the' cylinder axis coincides with the cutting edge Bearing body can be rotated without difficulty if the load torque is klein.genug in relation to the cutting axis and the arm 7 is correspondingly long or otherwise the rotating device is designed accordingly. The bearing body 3 'can be rotated around its axis with the aid of the adjusting screw 8. The tension springs 9 press the tip of the screw against the plate i and thus establish an elastic connection between the arm 7 and the plate i. The middle plate io is perpendicular to the cutting plate z and perpendicular to the. Machine axis arranged and lies opposite the tilting bearing plate 6, -; ie the bearing surface 6 '; at. The bearing body ii is set up in the same way as the bearing body 3 and consists of the core plate 12, the socket plate 13 and the bearing plate 14. The parts z2, 13, 14 correspond to the parts 4, .- 5 and 6; but they are at right angles to these. The adjusting screw 16 passed through the movable tilting arm 15 is pressed against the plate-i by means of tension springs 17. The pressure plate 18 with the pin ig rests against the bearing plate 14. The pin 19 is used to quickly adjust and roughly center the test rod when it is inserted into the machine and also to reduce the transverse friction at the ends of the sample. The springs -2o connect the pressure plate i8 to the core plate 12 during the insertion of the test rod; however, they are usually triggered during the load in order to allow the pressure plates to move freely and to facilitate readjustment.

Die Zentrierungskontrolle kann mit Hilfe von Biegungsmessern erreicht werden, die in bestimmten Abständen so neben .dem Probestab angebracht werden, daß die Ausbiegung d St es abes in zwei zueinander senkrechten Richtungen angezeigt wird.The centering control can be achieved with the help of bending meters that are attached at certain intervals next to .dem test rod that the deflection d is shown in two mutually perpendicular directions will.

Die Wirkungsweise der j#agerungsanor dnung ist folgende: Nachdem der Probestab in die Maschine eingesetzt und leicht belastet ist, werden die Meßuhren 21, 23 und 22, 24 an dem Probestab angebracht. Während der Belastung wird dann die Biegelinie des Probestabes durch die beiden Stellschraubenpaare in die genaue Anfangslage nachgerichtet.The mode of action of the hunting arrangement is as follows: After the The test rod is inserted into the machine and is lightly loaded, the dial gauges 21, 23 and 22, 24 attached to the trial rod. During the load, the Bend line of the test rod through the two pairs of setscrews in the exact starting position rearranged.

Bei der Ausführungsform des Zentrierungslagers gemäß Fig. 2 und 3 besteht die Schneidenlagerung des Lagerkörpers 3 aus einer halbzylindrischen Schneide 32, die in eine Spur der Platte z hineinpaßt. Die Schneide 32 ist an der ,Verbreiterungsplatte 4' befestigt, die mit der Kernplatte .4 verbunden ist. Auf der Tragseite der Kernplatte 4 ist die Kipplagerplatte 6 angeordnet, und zwar so, daß die Achse der Zylinderfläche 6' mit der Achse der Zylinderschneide 32 zusammenfällt. Das Kipplager 6 berührt die Mittelplatten io, die zum Anpassen und zur Gleitsicherung mit Stiften 33 ausgerüstet sind.In the embodiment of the centering bearing according to FIGS. 2 and 3, the cutting edge mounting of the bearing body 3 consists of a semi-cylindrical cutting edge 32 which fits into a track in the plate z. The cutting edge 32 is attached to the 'widening plate 4' which is connected to the core plate .4. On the support side of the core plate 4, the tilting bearing plate 6 is arranged in such a way that the axis of the cylinder surface 6 ′ coincides with the axis of the cylinder cutting edge 32. The tilting bearing 6 touches the middle plates io, which are equipped with pins 33 for adjustment and for anti-slide protection.

Die Schneidenlagerung des zweiten Lagerkörpers i i ist in derselben Weise ausgeführt, indem die Mittelplatte io finit einer Spur versehen ist, in die die Schneide 34 hineinpaßt. Die Kipplagerplatte 14 berührt die Verstärl:tingsplatte i8' der Druckplatte 18.The cutting edge bearing of the second bearing body i i is in the same Way carried out by the middle plate io finitely provided a track in the the cutting edge 34 fits into it. The tilting bearing plate 14 contacts the reinforcement plate i8 'of the pressure plate 18.

Je nach der Art der Prüfung werden verschiedene Ausführungsformen der Lagerungselemente benutzt (s. Fig. 4, 5 und 6). Gemäß Fig. 4. ist die Pfannenplatte 5 bzw. 13 (s. Fig. i) mit einer V-förmigen Spur 36 versehen, um die Schneidenplatte 2 bzw. io (s. Fig. i) gegen Verschieben zu sichern.Depending on the type of test, different embodiments of the mounting elements are used (see FIGS. 4, 5 and 6). According to FIG. 4, the socket plate 5 or 13 (see FIG. I) is provided with a V-shaped track 36 in order to secure the cutting plate 2 or io (see FIG. I) against displacement.

Gemäß Fig. 5 sind an den Pfannenplatten 5, 13 (s. Fig. i) zu demselben Zweck zylindrische Zapfen 37,-39 ängeordne@, die in Spuren der Schneidenplatte und Pfannenplatte einpassen'-Fig.6,.ist ein durchgehender zylin-Gemäß drischer Zapfen »angeordnet, der in Spuren der Sehneidenplatte und 7Pfannenplatte gelagert ist. According to FIG. 5, cylindrical pins 37, -39 are arranged on the socket plates 5, 13 (see FIG. Arranged according to the Drischer peg », which is mounted in traces of the tendon plate and the socket plate.

Fig. 7 zeigt eine Anpassungs- und Sicherungsart der Kipplagerplatte 6 bzw. 14 (s. Fig. i). Bei dieser Ausführungsform sind die Kipplagerplatte und die diese berührende Platte _io-bzw. 18 (s. Fig. i) mit entsprechenden Verzahnungen 4o, 41 an beiden Seiten versehen. Die Verzahnungen können auch seitlich an den Lagerteilen befestigt werden.Fig. 7 shows a type of adaptation and securing of the tilting bearing plate 6 and 14 (see Fig. I). In this embodiment, the tilting bearing plate and the this touching plate _io or. 18 (see Fig. I) with corresponding teeth 4o, 41 provided on both sides. The teeth can also be on the side of the bearing parts be attached.

Die Arme 7 und 15 (s. Fig. i) können beliebig gestaltet sein. In Fig.8 ist eine abgeänderte Ausführungsform für eine größere Maschine mit doppelten Armen dargestellt. Das Pendelkipplager 3 besteht hier aus einem Körper, der an den Enden Zapfen 42 trägt, die in Bohrungen der Arme 7 einpassen und mittels Dornen 43 mit den Armen fest verbunden sind. Die Stellschraube 8 ist durch einen Querbalken 44 geführt, der drehbar zwischen den äußeren Enden der Arme angeordnet ist. Hierdurch wird eine größere Verstellmöglichkeit des Pendelkipplagers erreicht. Für Proben mit rechteckigem Querschnitt ist es für einzelne Zwecke auch möglich, mir ein Lager für jedes Ende zu verwenden, dabei wird aber die Nachrichtung nur in einer Richtung möglich.The arms 7 and 15 (see Fig. I) can be designed in any way. In Fig. 8 is a modified embodiment for a larger machine with double arms shown. The pendulum tilting bearing 3 here consists of a body that is at the ends Pegs 42 which fit into bores in the arms 7 and are carried along by means of mandrels 43 are firmly bound to the poor. The adjusting screw 8 is supported by a transverse bar 44 guided, which is rotatably arranged between the outer ends of the arms. Through this a greater possibility of adjustment of the pendulum tilting bearing is achieved. For rehearsals With a rectangular cross-section, it is also possible to use a bearing for individual purposes to be used for each end, but the message is only sent in one direction possible.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Centering bearings for material testing machines, in particular for those for carrying out compression tests on] close test specimens, both the samples inserted between two pressure plates and these on hydraulic or be pressed against each other mechanically, characterized in that the one or both pressure plates of the testing machine with elastic connection on a mounting plate (i) one or two arranged crosswise one above the other Bearing body (3, 11), in the latter case with the mediation of a middle plate (io), are stored, which are adjustable by means of adjusting screws o. The like. So that the on the bearing bodies mounted and elastically fastened pressure plate (18, i g) in one or two mutually perpendicular directions in one perpendicular to the machine axis Level can be adjusted so that the sample is also readjusted during loading or can be centered.

2. centering bearing according to claim i, characterized in that the bearing bodies (3, 1i) have cylindrical pressure surfaces and by means of cutting edge bearings (2, 5 or io; 13) or the like. Are rotatably mounted about axes that correspond to the axes of the corresponding Cylinder surfaces coincide and are perpendicular to the machine axis.

3. centering bearing according to claim characterized in that the bearing bodies (3, 1i) have laterally protruding arms (7 or 15) are firmly connected and by means of adjusting screws (8 or 16) or the like their axes can be rotated.