Haterialprüfeinrichtung. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Prüfung von Materialproben und' Werk stücken auf ihre Festigkeitseigenschaften, bei der die zu untersuchende Materialprobe den Schwingungen eines in Resonanz erregten Schwingungsgebildes vorzugsweise bei hoher Frequenz unterworfen wird. Das Probestück kann hierbei ein.Teildies Schwingungsgebildes selbst, z: B. seines elastischen Gliedes, sein.
Die Erfindung besteht darin, dass durch die Eigenschwingung .des. das Probestück be anspruchenden Schwingungsgebildes .gleich zeitig ein pulsierender Strom erzeugt wird, der eine die Eigenschwingung. hervorrufende elektrische Kraftquelle mit Hilfe eines Re lais steuert.
Die Abb. 1 und 2 zeigen zwei Ausfüh rungsbeispiele der neuen Einrichtung, und zwar: Abb. 1 eine Steuerung mit elektromecha nischem Relais, Abb. 2 eine Steuerung mit elektrischem Relais. In der Abb:
1 ist die Materialprüfvor- riGhtung verkörpert durch die Teile 1 bis 6, von denen 1 und 2 Massengebilde, 3 einen aus einem Stab und einem Rohr bestehenden elastischen Verbindungskörper zwischen 1 und 2, 5 -das Probestück und 6 eine grosse träge Masse darstellt. Wie man sieht, ist das Probestück zwischen der kleineren Masse 2 des Schwingungsgebildes und der trägen Masse 6 eingespannt.
Die Masse 2 schwingt in Richtung !des Stabes und Rohres des elastischen Verbindungsgliedes 3, so dass bei .dem Beispiel der Abbildung der Probestab longitudinal beansprucht wird. Zum Antrieb des Schwingungsgebildes dient die Magnet wicklung 4, die von ,der Kraftquelle 7 her über die Leitungen 8, 9 und, den Transfor mator 10 gespeist wird.
Gegenüber der Eisen masse 2 des Schwingungsgebildes ist ein zweites Magnetfeld 11 (im Beispiel der Ab bildung permanent magnetisiert) angeord net, in dessen Wicklung durch die Bewe gung der Masse 2 Ströme erzeugt werden. Diese Ströme fliessen über Leitungen 12, 13 zu einem Magneten 14, dem ein auf einer Feder 15 gelagerter Anker 16 gegenüber steht.
Dieser Anker ist mit Hilfe der Lei tung 1.7 in den Stromkreis der Hauptstroin- quelle 7 eingeschaltet. Er taucht m einen Flüssigkeitswiderstand 18, der über einen Schalter 19 mit dem andern Pol der Bat terie 7 verbunden ist. Die relativ schwachen Wechselströme in 12, 1'3 bewegen den All her 16 aufwärts und abwärts, wodurch er infolge seiner nach unten konischen Form mehr oder weniger stark in den Flüssigkeits- widerstand eintaucht.
Dadurch wird der Strom im Stromkreis der Hauptbatterie 7 sehr sark variiert und in 8, 9 über den Trans formator 10 ein kräftiger Betriebswechsel strom für das Hauptschwingungsgebilde er zeugt.
Im Beispiel der Abb. 2 ist an Stelle eines elektromechanischen Relais eine Entladungs röhre mit Steuerelektrode 20, Glühh.athode 21 und Anode 22 gesetzt. Der Steuerstroui atis 11 wird der Steuerelektrode 20. zugeführt und der Betriebswechselstrom dem Anoden kreis entnommen und als reiner Wechselstrom über den Transformator 10 der Material- prüfmaschine zugeführt.
Das in Abb. 1 aus dem elastischen Trä ger 15 und dem Anker 16 bestehende, voin Hilfswechselstrom besteuerte Organ kann :auf die Frequenz des Hauptschwingungsgebildes abgestimmt sein.
Man erhält dadurch grössere Amplituden von 16, aber für die Praxis ist es doch besser, diese Abstimmung nicht zii Hilfe zu nehmen, insbesondere dann nicht, wenn mit sehr schwacher Dämpfung des Hauptschwingungsgebil.des gearbeitet wird, ,veil nämlich sonst ein sehr sorgfältiges Gleichstimmen dieser beiden Schwingunbs- gebilde erforderlich ist. Das gleiche, gilt im Beispiel der Abb. 2 .für den Gitter- oder Steuerstromkreis.
Dort könnte man sogar noch weiter gehen, indem man auch den Anodenstromkreis als; drittes Scliwingungs- gebilde auf die Frequenz des Hauptsc.hwin- ?ungsgebildes in der Maschine abstimmt. Jedoch ist dort diese Massnahme nicht not wendig, unter Umständen sogar nicht zu empfehlen.
An Stelle der in den Abbildungen dar gestellten Relais können auch andere Relais treten. Ebenso sind für die Erzeugung des Steuer- orler Hilfsstromes andere, an und für sich aus der Elektrotechnik bekannte Vorrichtungen brauchbar. Auch das Haupt- sehwingungsgebilde selbst muss nicht notge drungen elektromagnetisch erregt werden, vielmehr kann es auch als elektrodynamische Schwingungsmaschine gebaut sein.
Material testing facility. The invention relates to a device for testing material samples and 'work pieces for their strength properties, in which the material sample to be examined is subjected to the vibrations of an oscillating structure excited in resonance, preferably at high frequency. The test piece can be a part of this oscillation structure itself, e.g. its elastic member.
The invention consists in that the natural oscillation .des. the test piece demanding vibration structure. at the same time a pulsating current is generated, which is the natural vibration. causing electrical power source controls with the help of a relay.
Figs. 1 and 2 show two exemplary embodiments of the new device, namely: Fig. 1 a control with electromechanical relay, Fig. 2 a control with an electrical relay. In the picture:
1 the material testing device is embodied by parts 1 to 6, of which 1 and 2 are mass structures, 3 is an elastic connecting body between 1 and 2, consisting of a rod and a tube, 5 is the sample and 6 is a large inertial mass. As you can see, the test piece is clamped between the smaller mass 2 of the oscillating structure and the inertial mass 6.
The mass 2 vibrates in the direction of the rod and tube of the elastic connecting member 3, so that in the example of the illustration, the test rod is subjected to longitudinal stress. To drive the oscillating structure, the magnet winding 4 is used, which is fed from the power source 7 via the lines 8, 9 and 10, the transformer.
Compared to the iron mass 2 of the oscillating structure is a second magnetic field 11 (in the example of the figure permanently magnetized) angeord net, in whose winding 2 currents are generated by the movement of the mass. These currents flow via lines 12, 13 to a magnet 14, which is opposite an armature 16 mounted on a spring 15.
This armature is switched into the circuit of the main current source 7 with the aid of the line 1.7. He dives m a liquid resistance 18 which is connected to the other pole of the battery 7 via a switch 19. The relatively weak alternating currents in 12, 1'3 move the universe 16 upwards and downwards, whereby it dips more or less strongly into the liquid resistance due to its downwardly conical shape.
As a result, the current in the circuit of the main battery 7 is varied very sharply and in 8, 9 via the transformer 10 a powerful alternating current for the main oscillation structure it generates.
In the example of Fig. 2, a discharge tube with control electrode 20, glow cathode 21 and anode 22 is set in place of an electromechanical relay. The control circuit 11 is fed to the control electrode 20 and the operating alternating current is taken from the anode circuit and fed as pure alternating current via the transformer 10 to the materials testing machine.
The in Fig. 1 from the elastic Trä ger 15 and the armature 16 existing, voin auxiliary alternating current controlled organ can: be tuned to the frequency of the main oscillation structure.
This gives larger amplitudes of 16, but in practice it is better not to use this tuning for help, especially not when working with very weak damping of the main oscillation structure, because otherwise it is very careful to tune them both Schwingunbs- structure is required. The same applies in the example of Fig. 2 for the grid or control circuit.
There one could go even further by also using the anode circuit as; third oscillating structure is tuned to the frequency of the main oscillating structure in the machine. However, this measure is not necessary there, and may not even be recommended.
Instead of the relays shown in the figures, other relays can also be used. Other devices known per se from electrical engineering can also be used to generate the auxiliary control current. The main visual oscillation itself does not necessarily have to be excited electromagnetically, but can also be constructed as an electrodynamic oscillation machine.