Titel: Emery's Maschine zur Untersuchung der Festigkeit der Materialien.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1887, Band 266 (S. 241–244)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj266/ar266060

Emery's Maschine zur Untersuchung der Festigkeit der Materialien.

Mit Abbildungen auf Tafel 15.

Eine amerikanische Gesellschaft, vertreten durch Henning, hatte bei Gelegenheit der fünfzigjährigen Eisenbahn-Jubelfeier in Vincennes oben genannte Maschine ausgestellt. Die Anerkennung, welche dieselbe von Seiten der besuchenden Ingenieure fand, war Veranlassung, ihr eine weitere Aufstellung im „Conservatorium der Künste und Handwerke“ zu verschaffen, wo sie zur öffentlichen Besichtigung und Benutzung verfügbar ist. Die leichte Handhabung, die Empfindlichkeit und Dauerhaftigkeit der Maschine finden vielseitige Anerkennung, weshalb wir in Nachstehendem einen Bericht von P. Chevillard aus der Revue industrielle vom 9. September 1887 im Auszuge bringen.

Es ist bekannt, daſs die Anwendung von Schneiden bei derartigen Maschinen viele Uebelstände im Gefolge hat. Die Schwierigkeit, die Schneiden genau einzusetzen, das Material und die Härte derselben und die dadurch bedingten Formveränderungen machen die Verwendung immerhin unsicher und erfordern eine dauernde sorgfältige Beaufsichtigung des jeweiligen Zustandes der Maschine. Zudem machen groſse Belastungen eine Vergröſserung bezieh. Verlängerung der Schneiden mit all den üblen Folgen nothwendig. Aus diesem Grunde sind bei der vorliegenden Maschine die Schneiden durchaus vermieden und nur biegsame Stahlfedern zur Verwendung gekommen. Diese Federn eignen sich erfahrungsmäſsig zu jeder Art von Wagen und naturgemäſs zu den entsprechenden Verwendungen bei Prüfungsmaschinen. Sie gestatten eine ganz erstaunlich hohe Belastung, während sie in entsprechenden Abmessungen sich auch zur Herstellung der feinsten analytischen Wagen eignen. Zum Schütze gegen das Rosten sind die Federn vergoldet.

Das angewandte System soll auch den Vortheil bieten, daſs Stöſse fast keinen Einfluſs ausüben, daſs keine Reibung entsteht, und daſs die Hebelarme unveränderlich sind; ebenso soll die Zeigervorrichtung ohne Schwingungen sich in kürzester Zeit einstellen und eine Ueberlastung ohne nachtheilige Folgen sein.

Was nun die Einrichtung anbetrifft, so zeigen Fig. 1 bis 3 die Anordnung der Stahlfedern für die Hebel und die Manometer. Die Federn bestehen aus dünnen Blättern adbc, die mit Klemmplatten an die Hebel angeschraubt sind (Fig. 2, 3 und 5). Bei ee und ff sind zum Ersatze einer breiten Feder zwei schmale zur Verwendung gekommen. Die Fig. 1 und 4 zeigen die Anordnung der Maschine. A ist ein quadratisches mit dem cylindrischen Theile, der seine Führung in D hat, verbundenes Stück. Dieser Theil stützt sich auf eine hydraulische Preſsvorrichtung. Auf diesem Stücke A befindet sich das erste Stahlblatt a, welches in den Hebel B eingelassen ist; letzterer stützt sich mit dem |242| Stahlblatt d gegen den Körper D einerseits und ist mit dem Hebel C durch das Blatt b verbunden. Der Hebel C schlieſst durch das Blatt c an einen festen Punkt an. Die Punkte d und c sind mithin fest und nöthigen unter dem Einflüsse einer Belastung den kurzen Arm von C sich zu heben, während der lange Hebelarm sinkt. Somit werden adbc auf Druck und ef auf Zug beansprucht.

Die Belastung bei A kann auf 2000 bis 2500k steigen, während trotzdem die Dicke der ersten Stahlblätter zwischen 1 und 1mm,3 schwankt, und die Stärke des dritten und vierten Blattes nur 0mm,5 bei 100mm Breite beträgt. Die Entfernung zwischen den Hebeln beträgt bei a und d nicht über 5mm, bei b 21mm, bei c 50mm. An der letzteren Stelle beträgt der Hebeldruck nur 200k. Die Blattfedern sind in die Einkerbungen der Hebel unter einem Drucke von 8 bis 9000k eingelassen, entsprechend einem 3- bis 4fachen Druck von demjenigen, den sie beim Gebrauch auszuhalten haben, und den sie unbeschadet ihrer Form und Elasticität aushalten. Das Hebelsystem überträgt die Kräfte ohne Stoſs, ohne Reibung und ohne Gleiten und die Uebersetzung zwischen dem Stücke A und dem Zeiger S ist 60000 fach. Wenn die ursprüngliche Bewegung 1/40mm ist, so ist die Bewegung des Zeigers auf der Skale 1m,52. Letztere ist in 1000 Theile getheilt und auf Grund von Belastungsversuchen geaicht.

Die Art der Uebertragung ergibt sich wie folgt. Von a nach b ist die Uebertragung 1 : 10, ebenso ist die Uebertragung auf das Ende des Hebels C 1 : 10. Unter diesem Punkte ist der Träger F befestigt (Fig. 1), der sich auf den Hebel B stützt. Dieser Träger ist die besondere Eigenthümlichkeit der Anordnung. Er nimmt dadurch, daſs er der Verschiebung der zugehörigen beiden Hebel folgt, die ganze zu übertragende Wirkung auf. Durch die biegsamen Bänder e e werden die Verschiebungen auf die Bänder f und von da aus auf die Stangen E übertragen, welche auf Rollen m (Fig. 4) der Zeigerachse wirken, deren Zeiger S durch Gegengewichte ausgeglichen ist. Um Ausgleichungen welche der wechselnden Wärme wegen erforderlich sind, bewirken zu können, ist die Spiralfeder t angeordnet und an der Stange r befestigt, mit der man den Zeiger der unbelasteten Wage auf den Nullpunkt der Skale einstellen kann.

Es erübrigt noch, die Einzelconstructionen der Maschine zu besprechen, und sei zunächst erwähnt, daſs die Flüssigkeit für die hydraulische Anstellvorrichtung, welche zwischen den Hebeln angebracht ist, stets unter Druck steht, sowohl bei den Proben auf Zug als auf Druck. Fig. 13 erläutert das Nähere und gestattet eine Einsicht in das Innere des Rahmens F. Dieser ist von Guſs und auf die stärkste Beanspruchung berechnet, welche auf die Theile E entfallen können. Wird das Probestück auf Zug versucht, so legt sich der obere Hebel gegen den oberen Theil des Rahmens, der untere auf die hydraulische Anstellung. Bei |243| Versuchen auf Druck findet das Umgekehrte statt; der untere Hebel legt sich auf den Rahmen, während der obere sich gegen die hydraulische Preſsvorrichtung legt, welche mit einem Rohr in Verbindung steht. Um diesen Wechsel zu bewirken, ist ein gewisses Spiel unter den Theilen erforderlich, welches nur 0mm,1 beträgt. Die Geringfügigkeit dieses Spieles ist auch der Grund, daſs der Bruch der Proben keinen irgendwie bemerkbaren Schlag ausübt.

Die Hebel sind mit dem unteren Theile des Probestückes durch einen Rahmen BDCD verbunden, der sie frei schwebend umgibt, ohne irgend eine feste Verbindung zu haben. Die Kräfte wirken unmittelbar auf den Rahmen und werden von den Querstücken B und C auf den entsprechenden Hebel übertragen. Dies muſs sich ungezwungen in senkrechter Richtung und ohne jede seitliche Bewegung vollziehen. Dies ist durch elastische Platten erzielt, welche in senkrechter Richtung beweglich, in wagerechter Richtung dagegen starr sind. Zu diesem Zwecke ist eine dünne Feder b zwischen den Rahmenwänden D angebracht. Da die Verstellung dieser Stücke äuſserst gering ist, so genügt die Elasticität der Feder b, um dem Hebel eine reibungsfreie Bewegung zu gestatten. Entsprechende Federn c setzen den unteren Hebel mit dem Rahmen BDCD in Verbindung.

Auf ähnliche Weise ist der Rahmen mit dem Rahmen F verbunden, indem die Querstücke B und C durch zwei Paar Federn a und e gehalten werden. Endlich ist noch eine kräftige Querstange G auf den Rahmen geschraubt, zwischen zwei Paar Federn dd angebracht und mit vier Schrauben befestigt. Der Rahmen BDCD und die Hebel E schweben also in sechs Paar Federn. Zwei Spannschrauben dienen dazu, um dieselben von oben nach unten und zwei andere, um sie von unten nach oben zu spannen. Wird die Stange G durch ihre Federn gehoben, so hebt sie den Rahmen, welcher entsprechend gegen das Querstück C des unteren Hebels E wirkt. Zugleich stützt sich der obere Hebel gegen das Obertheil des Rahmens F. Unter diesen Umständen ist der Apparat im Gleichgewicht und für Zugproben bereit, denn der untere Hebel wirkt wie eine Wageschale unter dem Einflüsse der Kräfte, welche durch die Klemmvorrichtung des Tisches A am Rahmen BDCD übertragen werden. Aehnlich ist das Verfahren bei den Versuchen auf Druck und Durchbiegung; es genügt, die Schrauben herunter zu schrauben, welche die Federn d anspannen, so daſs sich das Stück G senkt, damit der obere Hebel zum Widerlager wird. Hierdurch wird der obere Hebel E frei.

Fig. 12 zeigt die Zusammenstellung zum Zwecke eines Biegungsversuches. Ein starker Träger ist quer über den Tisch gelegt, und fragt an den Enden Supporte mit beweglichen Gelenken, auf denen das Versuchsstück gut gelagert ist. Die in der Mitte aufgestellte Lehre zeigt den Grad der Durchbiegung. Für die Versuche auf Zug hat man |244| eine besondere Klemmvorrichtung mit anstellbarem Conus construirt, welche angeblich einen seitlichen Zug vermeidet. Die Klemmvorrichtung ist aus den Fig. 16 bis 18 ersichtlich; das untere Klemmstück ist mit dem Tische A und dem Querstücke des Hebels B verbunden, während das obere an eine Stange geschraubt ist, welche die Verlängerung des hydraulischen Kolbens bildet, g zeigt das Gewinde, f die Mutter, welche in das Muffenstück a geschraubt ist, dessen Oeffnung, aus zwei Bohrungen bestehend, sich nach unten verengt. In die Oeffnung passen zwei Backen b, welche die der Querschnittsform angepaſsten Klemmstücke aufnehmen. Auf einen Theil der Oberfläche der Backen sind Zähne eingeschnitten. Die so gebildeten Zahnstangen fassen in ein gemeinsames Getriebe, welches durch die Achse h bewegt wird. Letztere trägt am äuſseren Ende ein Sperrrad und dient dazu, die erste Anstellung der Klemmvorrichtung zu bewirken. Auf diese Weise wird die Stellung der Backen weiter oder enger gemacht. In i ist ein Handgriff zur leichteren Handhabung angebracht. Zur Vorsicht ist unter der Mutter f ein elastischer Körper befindlich, um einen etwaigen Stoſs zu brechen.

Die in Benutzung genommene doppeltwirkende hydraulische Presse trägt an jeder Seite die zur Presse gehörigen Schraubenmuttern. Die Verschiebung wird durch Zahnräder bewirkt, welche von den Triebrädern der senkrechten Achse aus bewegt werden; auf diese Weise erfolgt die Stellung des Cylinders der Länge des Probestückes entsprechend. Um hierbei nichts an der Rohrleitung verschrauben zu müssen, ist das Verbindungsrohr mit dem Preſscylinder teleskopförmig construirt. Eine Vorrichtung zum Ablesen der Belastung ist in einem besonderen Schranke untergebracht und entspricht der Anordnung in Fig. 5. Die Fig. 14 und 15 zeigen die vergoldeten Gewichte und die Art, wie dieselben nach und nach bei steigendem Hebel aufgenommen werden; dieselben sind nach dem Decimalsystem angeordnet.

Von den Einzelfiguren zeigen 6 bis 11 die hydraulischen Stellvorrichtungen, deren genaue Anordnung aus den Figuren und besonders aus der in gröſserem Maſsstabe gezeichneten Fig. 11 ohne weitere Erklärung hervorgeht. Die Zeigervorrichtung, die Hebel und die Gewichte sind in einem schrankartigen Gestelle vereinigt und leicht zugänglich.

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(Vgl. 1885 258 * 255. 257 * 94. * 177. 255 * 19. * 65. 1882 246 * 127. * 316. 245 * 16. 1881 240 238. * 425. 239 * 443. 1879 233 * 105. 1878 230 * 454. 229 * 518. 228 * 217. 1877 225 302. 224 * 487.)

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