Text-Bild-Ansicht Band 322

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kann also nicht einmal gegen den zweiten der von Hertz erhobenen Einwände verteidigt werden. Sie hat vor der alten Methode nur den Vorzug, daß ein Körper vom bestimmten Krümmungsradius benutzt wird. Bei der Berechnung der Druckfläche wird die Kugel als starr angesehen und die Druckfläche als die dem Durchmesser des Kugeleindrucks entsprechende Kugelkalotte angesehen. Diese Voraussetzung wird wohl bei Prüfung härterer Körper nicht erfüllt sein.

Daß die Methode trotzdem große Verbreitung gefunden hat, rührt wohl daher, daß sie die praktisch einfachste und für technische Zwecke genau genug ist, daß ferner nach dieser Methode auch fertige Maschinenteile in Bezug auf Härte und Gleichmäßigkeit geprüft werden können und daß schließlich eine Beziehung zwischen der Härtezahl und der Zugfestigkeit vorhanden zu sein scheint.

Im folgenden sollen einige Versuche beschrieben werden, die ich auf Anregung von Herrn Prof. Dr. Eugen Meyer im Festigkeistlaboratorium der technischen Hochschule zu Charlottenburg zur Prüfung dieser Methode angestellt habe. Es sollten ursprünglich Versuche mit mehreren verschiedenen Materialien unternommen werden, jedoch reichte die Zeit, die uns zur Verfügung stand, nicht aus um sie durchzuführen. Statt dessen wurden eingehendere Versuche über den Einfluß des Kugeldurchmessers und des Druckes auf die Härte des Gußeisens gemacht, welche Versuche, da das Gußeisen in seinen elastischen Eigenschaften eine Sonderstellung einnimmt, einiges Interesse bieten dürfte.

Die Kugeln von den Durchmessern 5, 7,5, 10, 15 und 20 mm waren von der Firma Ludwig Loewe bezogen.

Die Kugeleindrücke wurden in einer Pohlmeyer-Maschine für 50 t ausgeführt. Jede ganze Umdrehung des Lastzeigers entsprach 10 t und ein Teilstrich der Skala 20 kg, so daß noch 2 kg geschätzt werden konnten. Der Druck wurde immer ganz langsam erhöht und dann 5 Min. konstant gehalten.

Das verwendete Gußeisen war normaler Maschinenguß und besaß im Mittel 1200 kg/qcm Festigkeit. Die Druckflächen wurden gehobelt und geschlichtet. Die Platten waren etwa 120 mm lang, 50 mm breit und 30 mm hoch. Zur Führung für die Kugeln wurde jede Platte mit einem Pappdeckel bedeckt, der mit Löcher von etwas kleinerem Durchmesser als derjenige der Kugeln versehen war.

Die Messung der Durchmesser der Eindrücke geschah mit einem kleinen Komparatur der Firma Carl Zeiss, Jena. Die Durchmesser wurden immer in zwei gegeneinander senkrechten Richtungen gemessen, in jeder Richtung wenigstens zweimal und aus beiden das Mittel genommen.

Erste Versuchsreihe.

Abmessungen der Platte: Länge 120, Breite 52, Höhe 27 mm. Verwendete Kugeln: 5, 7,5 und 10 mm Durchmesser.

Die Kugeleindrücke wurden zu zwei Reihen in 17,5 mm Abstand vom Rande angebracht und zwar in der Reihenfolge: 5 mm Kugel in der ersten Reihe, 7,5 in der zweiten, 10 in der ersten, dann wieder 5 in der zweiten usw. Der Abstand zwischen zwei Eindrücken in einer Reihe war 34,5 mm, derjenige zwischen zwei benachbarten in den beiden Reihen 25 mm. Die Versuchsergebnisse sind in Tab. 2 zusammengestellt. Hier bedeuten d1 und d2 die Durchmesser der an den zwei verschiedenen Stellen der Platte, mit derselben Kugel und mit demselben Druck erhaltenen Eindrücke. Aus beiden ist das Mittel genommen und hieraus die Druckfläche f berechnet.8)

Tabelle 2.


Reihe
Kugel-
durch-
messer
Belastung
P
kg
Kugeleindruck
Härte-
zahl
Durchmesser mm Fläche
+
qmm
d1 d2 Mittel
I a 5 500
1000
2,042
2,802
2,045
2,814
2,044
2,808
3,429
6,78
145,8
149,0
145,8
147,5

I b

7,5
500
1000
1500
2000
2,134
2,936
3,529
4,051
2,113
2,895
3,495
3,998
2,124
2,916
3,512
4,025
3,624
6,95
10,28
13,80
137,9
150,2
150,2
142,0
137,9
143,9
145,9
144,9


I c


10
500
1000
1500
2000
2500
3000
2,202
3,019
3,621
4,131
4,588
4,948
2,196
3,022
3,609
4,129
4,563
4,952
2,199
3,021
3,615
4,13
4,576
4,95
3,849
7,337
10,62
14,01
17,41
20,6
129,9
143,4
152,4
147,4
147,1
156,7
129,9
136,2
141,2
142,7
143,6
145,6

Die den Tabellen entsprechenden Kurven (s. Fig. 1).

Zweite Versuchsreihe.

Durchmesser der Kugeln: 10, 15 und 20 mm.

Abmessungen der Platte: Länge 120, Breite 50, Höhe 29 mm.

Da hierbei größere Pressungen verwendet werden mußten als bei Reihe I, so wurde der Abstand zwischen den Eindrücken größer gewählt. Die letzteren wurden nämlich in einer Reihe in der Mitte der Platte angeordnet und zwar die 10 mm-Kugel 20 mm, die 15 mm-Kugel 25 mm vom Rande und die 20 mm-Kugel in der Mitte zwischen beiden auf 40 mm Abstand.

Textabbildung Bd. 322, S. 35

Wenn die Härte dieser Platte dieselbe gewesen wäre, wie die der ersten, so hätte man jetzt eine vollständige Reihe mit den Kugeln 5, 7,5, 10, 12, 20 gehabt. Da dies indessen nicht der Fall war, wurde nachträglich mit der 5 mm-Kugel in einem Abstand von etwa 20 mm von der 10 und 15 mm-Kugel gedrückt um eine Reihe mit vier Kugeln zu gewinnen. Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 3, die entsprechenden Kurven in Fig. 2 dargestellt.

Textabbildung Bd. 322, S. 35
8)

Streng genommen müßte man erst aus den beiden Flächen das Mittel nehmen. Da aber die Unterschiede zwischen d1 und d2 nur bei der 7,5 mm Kugel bemerkenswert waren, so ist einfach das Mittel aus den Durchmessern genommen.