Titel: | Neuere Festigkeits-Probiermaschinen. |
Autor: | M. Rudeloff |
Fundstelle: | Band 320, Jahrgang 1905, S. 385 |
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Neuere Festigkeits-Probiermaschinen.
Von Professor M. Rudeloff.
(Fortsetzung von S. 379 d. Bd.)
Neuere Festigkeits-Probiermaschinen.
Im Nachfolgenden mögen nun zunächst einige Maschinen, bei denen die vorerwähnten
neueren Konstruktionen Anwendung gefunden haben, näher beschrieben sein.
A. Die Maschinen von Amsler-Laffon
& Sohn, Schaffhausen.
1. Die 2000 kg-Biegemaschine für
Gusseisenstäbe.
Textabbildung Bd. 320, S. 385
2000 kg-Biegemaschine von Amsler-Laffon & Sohn.
Die in Fig.
12–14 dargestellte Maschine ist für Biegeversuche bestimmt. Bei ihrer
Konstruktion ist besonders die bisher bei Prüfung gegossener Stäbe gebrauchte
Form, 1000 mm Stützweite bei 30 × 30 mm Querschnitt, berücksichtigt. Der
Probestab A ruht mit den Enden auf den Bolzen B und C, die an
verschiedenen Stellen durch den ⋃-förmigen
Balken D hindurchgesteckt werden können, so dass
ihre Achsenentfernung, die Stützweite, 400, 600, 800 oder 1000 mm beträgt. Der
Balken D wird durch den Kolben des mit Oel
gespeisten Presszylinders M angehoben, so dass die
Probe in der Mitte gegen die feststehende Druckschneide G sich legt und gebogen wird. Die über den Auflagern B und C mit den
Schrauben F festgespannten Bügel E dienen dazu, die Bruchstücke des Stabes gegen
Herausspringen aus der Maschine zu sichern.
Die Kraftmessung geschieht durch ein Pendelmanometer nach Fig. 8–10, das
mit dieser Maschine unmittelbar verbunden und wie folgt eingerichtet ist. O ist der durch das Rohr P an den Presszylinder angeschlossene, kleine Hilfszylinder, dessen
nach unten wirkende Kolben durch den Zaum Q auf den
wagerechten Arm R des Pendels T einwirkt. Der Pendelausschlag wird durch den auf
der Achse S sitzenden Hebel U auf die Stange V und durch diese auf
den Zeiger W übertragen, der ihn auf einer
Kreisteilung anzeigt. Je nachdem man mit dem unbelasteten Pendel arbeitet, oder
die Gewichtsscheibe a, oder die Scheiben a und b beide auf die
Pendelstange aufgesteckt hat (s. Fig. 13 und 14),
entspricht eine volle Umdrehung des Zeigers W der Belastung von
500, 1000 oder 2000 kg, und jedes Teilungsintervall 5, 10 oder 20 kg.
Textabbildung Bd. 320, S. 386
Fig. 15. 2000 kg-Biegemaschine von Amsler-Laffon & Sohn.
Textabbildung Bd. 320, S. 386
Fig. 16. Unsachgemässe Belastungsweise bei Deckenprüfungen.
Der Schreibstift s zur Aufzeichnung der Schaulinie
sitzt auf der Stange V, und die Schreibtrommel wird
durch die am Biegebalken angebrachte Zahnstange Y gedreht, sobald der Balken sich aufwärts bewegt. Je nachdem man die
Zahnstange mit einem der drei Zahnrädchen auf der Trommelachse in Eingriff
bringt, wird die Durchbiegung der Probe (Weg des Biegebalkens) in natürlicher,
doppelter oder dreifacher Grösse aufgezeichnet.
L und M sind die
miteinander verbundenen Steuerventile. L ist durch
das Rohr K mit dem Druckerzeuger (Pumpe,
Akkumulator) und durch J mit dem Presszylinder H verbunden. Zum Entlasten wird L geschlossen und M
geöffnet; die Pressflüssigkeit fliesst dann durch das Rohr N zum Druckerzeuger zurück.
Fig. 15 gibt ein Bild dieser Maschine.
2. Biegemaschine für verteilte Lasten.
Mit zunehmender Anwendung von Beton im Bauwesen, und vor allem von Betonbalken
und -decken mit Eiseneinlagen, tritt die Notwendigkeit immer mehr hervor, die
Festigkeitseigenschaften des verwendeten Betons und die Tragfähigkeit der
ausgeführten Konstruktionen durch Versuche festzustellen. Dem erstgenannten
Zweck dienen besonders Druckversuche, während die Erprobung der Konstruktionen
durch Biege- oder Belastungsversuche erfolgt.
Textabbildung Bd. 320, S. 386
Fig. 17. Druckverteilung bei Belastungsproben mit Decken.
Decken und andere plattenförmige Körper werden hierbei meistens durch möglichst
gleichmässig verteilte Gewichtsbelastung beansprucht. Hierbei ist zu beachten,
dass die Gewichtsstücke Mauersteine, Sandsäcke, Eisenbarren usw. nicht unmittelbar
auf die Platte gebracht werden dürfen, da bei derartiger Anordnung, wie Fig. 16 zeigt,Mitteilungen a. d. Königl. Techn.
Versuchsanstalten 1899, S. 117. infolge Durchbiegens der
Probe leicht der Fall eintreten kann, dass nur die unteren Stücke die Probe
belasten, während die Wirkung der oberen lediglich von den Widerlagern
aufgenommen wird.
Textabbildung Bd. 320, S. 387
Fig. 18. Belastungsprobe mit Treppen.
Zur sachgemässen Versuchsausführung ist daher z.B.
nach Fig. 17 zunächst durch einen besonderen
pyramidenförmigen Aufbau von Druckstücken, in deren unterste Lage eine möglichst
grosse Anzahl von Angriffspunkten für die Belastung zu schaffen, die dann von
Lage zu Lage durch weitere Druckstücke paarweise verbunden werden, bis sich
schliesslich in der obersten Lage zwei längere Stücke zur Aufnahme der
Belastungsgewichte ergeben.
Textabbildung Bd. 320, S. 387
Fig. 19. Belastungsprobe mit Treppen.
Textabbildung Bd. 320, S. 387
Fig. 20. Biegemaschine für verteilte Lasten von Amsler-Laffon &
Sohn.
Um die beim Durchbiegen der Proben erforderliche
Beweglichkeit der Druckstücke gegeneinander
einander zu wahren, werden sie zum Teil durch Rollen
gebildet.
Bei Prüfung von Treppenläufen ist das Aufbringen von Belastungsgewichten
schwieriger und ihre Anwendung nicht ohne Gefahr für den Versuchsausführenden.
Für die in der ehemaligen mechanisch-technischen Versuchsanstalt zu
Charlottenburg auszuführenden Belastungsversuche mit derartigen Konstruktionen
habe ich daher das durch Fig. 18 und 19 veranschaulichte Verfahren angegeben.„Denkschrift“ (wie bei 2) S.
337.
Hierbei wird das Probestück durch ein Rahmenwerk umspannt, der untere Rahmenteil
entweder mit den Widerlagern des Versuchsstückes verbunden oder mit
Belastungsstücken, deren Gesamtgewicht mindestens gleich der Tragfähigkeit der
Proben sein muss, beschwert, und zwischen dem Versuchsstück und dem oberen
Rahmenteil ein kleiner hydraulischer Presszylinder eingeschaltet, dessen Kolben
die Beanspruchung des Versuchsstückes bewirkt. Diese Versuchsanordnung bietet
vor derjenigen mit direkter Gewichtsbelastung neben Gefahrlosigkeit den Vorteil,
dass ohne besondere Mühe wiederholte Entlastungen vorgenommen werden können, um
den Beginn bleibender Formänderungen am Versuchsstück zu vermitteln. In mehr
oder weniger veränderter Form ist diese Anordnung auch a. O. bei
Belastungsversuchen mit Baukonstruktionen in Aufnahme gekommen.
Bei Prüfung langer Balken ist das Aufbringen von Druckstücken nach Fig. 17 nicht immer tunlich, da der Aufbau sehr
hoch werden würde. Man begnügt sich daher mit einer geringen Anzahl von
Kraftangriffspunkten, und kann dann in diesen die Kolben der hydraulischen
Pressen unmittelbar auf den Balken einwirken lassen. Eine hierzu gut geeignete
Einrichtung von Amsler-Laffon & Sohn, Schaffhausen, zeigen Fig. 21–24. Der
aus zwei kräftigen, durch Querrippen versteiften I-Eisen zusammengesetzte Balken A trägt zwei
Rahmenwerke E, die je nach der Stützweite, bei der
die Probe auf Biegung beansprucht werden soll, gegeneinander einzustellen sind.
In diesen Rahmen legt die obere Fläche des Probebalkens C sich an den Enden gegen die Rollen D.
Die Beanspruchung des Balkens auf Biegung erfolgt durch die Kolben der
Presszylinder B, die in beliebiger Zahl und jeder
gewünschten Entfernung auf dem Träger A
festgeklemmt werden können. Die Kraftübertragung geschieht durch die Rollen R. Damit letztere sich auch bei windschiefen Proben
zur gleichmässigen Beanspruchung der Neigung der Balkenfläche entsprechend
einstellen können, ist zwischen dem Lager L der
Rolle R und der oberen Fläche des Druckkolbens eine
zweite Rolle r eingeschaltet, deren Achse senkrecht
zu der der Rolle R steht. Aus dem gleichen Grunde
sind auch die Widerlager D durch Verwendung von
halbzylindrischen Lagerstücken drehbar eingerichtet. Jeder Zylinder kann
sich allseitig etwas neigen, so dass sein Druckkolben der Bewegung des
Probestückes frei folgen kann ohne zu ecken.
Textabbildung Bd. 320, S. 388
Biegemaschine für verteilte Lasten von Amsler-Laffon & Sohn.
Sämtliche Presszylinder sind an die gleiche Druckleitung
anzuschliessen. Ihre Kolben haben den gleichen Durchmesser, so dass, von den
Unterschieden in den Kolbenreibungen abgesehen, an allen Druckstellen die
gleiche Belastung herrscht. Im Höchstfalle kann jede
Einzellast 15 t und die grösste Stützweite 4 m betragen.
Textabbildung Bd. 320, S. 389
Durchbiegungsmesser von Amsler-Laffon & Sohn.
Neben dem Träger A befindet sich die Schiene F zum Anbringen der Durchbiegungsmesser G.
Fig. 20 (S. 387) zeigt die Einrichtung mit drei
Presszylindern.
Der Durchbiegungsmesser ist ein Fühlhebelapparat Fig. 25–28).
Das Ende des kürzeren Hebelarmes folgt den Bewegungen des Messpunktes der
Probe, und der lange Arm zeigt sie auf einer Skala an. Der Apparat wird von der
Stange a (Fig. 25–27)
getragen, die in der Hülse b in beliebiger Höhe
festgestellt werden kann. Am oberen Ende der Stange befindet sich das
Führungsstück n mit dem Schlitten c. An dem wagerechten Arm o des letzteren liegt bei e der Drehpunkt
des Hebels d. Sein kurzer Arm greift in den
senkrecht beweglichen Stift f ein, der sich
entweder nach oben, unter dem Druck des Hebels, oder nach unten unter dem Druck
des Gewichtes g sanft an den Probekörper anlegt
(Fig.
26 und 28). Das lange mit
einer Marke versehene Ende des Hebels spielt über der Teilung h und zeigt an ihr die senkrechte Bewegung des
Stiftes f in Zehntelmillimeter an. Sie ist gleich
der Bewegung des Stützpunktes von f an der Probe,
deren wirkliche Durchbiegung man aus den Beobachtungen für drei Messpunkte
erhält (Fig. 29). Der Apparat gestattet in der
beschriebenen Weise, Bewegungen bis zu 4 mm zu messen. Um stärkere Bewegungen
und zwar zugleich mit grösserer Genauigkeit zu messen, hebt oder senkt man den
Schlitten c mit der am Knopf m drehbaren Mikrometerschraube i, bis die Marke am Hebel et immer wieder auf den Nullpunkt der Teilung einspielt. Die
Verschiebung wird dann in ganzen Millimetern an der Teilung l und in Hundertstelmillimetern an der Trommel k abgelesen.
Textabbildung Bd. 320, S. 389
Fig. 29. Durchbiegungsmesser von Amsler-Laffon & Sohn.
Die Genauigkeit der Beobachtung hängt naturgemäss davon ab, mit welcher Schärfe
man die Marke des Hebels auf die Nullmarke der Teilung h einstellen kann. Besser wäre daher die Anbringung eines elektrischen
Kontaktes mit Galvanoskop an Stelle der Ablesemarke.
(Fortsetzung folgt.)