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XXXXV. Nr

1901

sind nach Gl. (1) mit α =

1

gerechnet. Sie liegen den 2 120 000 Zahlen der zweiten Reihen zugrunde, die also auch nur unter den Voraussetzungen der Gl. (1) gelten. Da schon durch die kleinsten aufgeführten Belastungen die Proportionalitätsgrenze überschritten wird, so ist zu erwarten, dass die Rechnungswerte von den gemessenen Zusammendrückungen abweichen, und zwar umsomehr, je gröfser die Belastungen sind.

Darunter befinden sich in den Tabellen die beobachteten und die vermittelten Gesamtannäherungen sowie die entsprechenden Angaben über die bleibenden Zusammendrückungen.

Der Dehnungskoëffizient « wurde aus Druckversuchen mit Cylindern von 16 mm Dmr. und 48 mm Höhe bestimmt. Die Messlänge betrug 32 mm.

Da mir über den Einfluss des Härtungsvorganges oder des Härtegrades auf den Dehnungskoëffizienten nur unvollständige, das geprüfte Material nicht genügend kennzeichnende Angaben vorlagen, so wurden die Untersuchungen nicht nur auf Stahlcylinder, die durch Abschrecken in Wasser gehärtet worden waren, sondern auch auf in Oel gehärtete und ungehärtete Cylinder erstreckt. Die Vorgänge oberhalb der Elastizitätsgrenze wurden, soweit es mit dem Spiegelapparat angängig war, ebenfalls verfolgt, weil auch sie Beachtung verdienen. Die elastische Nachwirkung, die sich umsomehr

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Oberhalb der Proportionalitätsgrenze verhalten sich die verschieden harten Stahlcylinder sehr verschieden, Fig. 5. Während beim ungehärteten Stahl die bleibende Zusammendrückung rasch wächst, anscheinend sogar eine Fliefsgrenze vorhanden ist, und auch beim ölgehärteten Cylinder die Dehnungskurve nach scharfer Krümmung steil nach oben verläuft, erfolgt beim wassergehärteten Cylinder der Anstieg langsam.

Da die Annäherungen für zwei Körperpaare zusammen gemessen worden sind, schrieb man in die Tabellen die Werte & ein. Der einzelne Körper wird also an der Berührungsstelle nur um den vierten Teil der Tabellenwerte eingedrückt.

Als Unterschied der gesamten und der bleibenden Zusammendrückungen ergeben sich die elastischen.

Die gesamten Zusammendrückungen sind oberhalb der Elastizitätsgrenze gröfser, die elastischen Annäherungen aber kleiner als die nach Gl. (1) berechneten Werte. Man erkennt jedoch, dass auch nach beträchtlicher Ueberschreitung der Proportionalitätsgrenze die Unterschiede nicht erheblich sind. Deutlich geht das aus Fig. 14 hervor.

Die vermittelten Zusammendrückungen sind die Ordinaten der Ausgleichskurven, zu denen man gelangt, indem man zusammengehörige Werte von d und 8 bezw. d und 8, sowie P

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5000

10000

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Dehnungsreste

15000kg/qcm

und 8 und P und 8, in Koordinatensystemen aufträgt, wie das die graphischen Darstellungen Fig. 6 bis 8 und 10 bis 12 zeigen. Rechnerisch lässt sich der Ausgleich vollkommener durchführen, allein es steht der gröfseren Umständlichkeit und geringeren Uebersichtlichkeit dieses Verfahrens ein greifbarer Vorteil im vorliegenden Falle nicht zur Seite.

Bei den Versuchen mit drei über einander stehenden Kugeln weichen die vermittelten Zusammendrückungen von den beobachteten verhältnismäfsig recht wenig ab. Besonders gering sind die Unterschiede bei den gesamten Zusammendrückungen, etwas gröfser sind sie bei den bleibenden Formänderungen. Sind die beobachteten Werte fast stets gröfser als die ausgeglichenen, so darf angenommen werden, dass die Kugeln etwas weicher als der Durchschnitt waren; etwas härter waren sie, wenn die beobachteten Werte unter den Fehler ent

mittelten blieben.

er

stehen hauptsächlich dadurch, dass die Kugeln nicht nur ein

ander genähert werden, sondern auch sich auf einander abwälzen. Dieser Fall liegt vor, wenn sich die äufseren Kugeln nicht gleichmäfsig in ihre Auflager an den Stempeln eindrücken, sei es, dass letztere nicht genügend genau rund oder nicht gleichmäfsig hart sind, sei es, dass die Mittelpunkte der drei Kugeln nicht genau auf einer Geraden liegen, was zur Folge hat, dass der Druck nicht durch die Mitten der kreisringförmigen Auflagerflächen geht. Diese Fehlerquellen zu vermeiden, ist nicht immer leicht, uud zwar wachsen die Schwierigkeiten mit der Gröfse der Kugeln. Störungen können auch dadurch eintreten, dass der Druckstempel bei Beoder Entlastung kleine Drehbewegungen ausführt.

Beträchtlicher sind die Abweichungen zwischen den beobachteten und den ausgeglichenen Zusammendrückungen bei der Berührung von Kugel und Platte, besonders bei den bleibenden Formänderungen. Die Durchführung dieser Versuche wurde dadurch sehr erschwert, dass die Platten nicht gleich hart waren, und dass erst der Verlauf der Versuche über die Brauchbarkeit der Platten Aufschluss gab. Die meisten Platten waren zu weich, einige aber auch zu hart.

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deutscher Ingenieure.

Fig. 8.

Beziehung zwischen Kugeldurchmesser und bleibender Zusammendrückung.

4/8

0,20

5/8

6/8

1/8

P-800kg

8/8

-0,15

9/8

700

600

mm

500

0,10

0,10

400

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bleibende Zusammendrückungen/

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9/8 engl

d= 3/8 4/8 5/8 18 7/8

50 100 200 300 400 500 600 700 800kg

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d= 3/8 4/8 5/8 8 7/8 8/8 9/8engl.

Sd-0,00025

(9/8)2

3. Belastung bei Eintritt der Elastizitätsgrenze in ihre Abhängigkeit vom Kugeldurchmesser.

In den Darstellungen Fig. 6 und 10 berühren die Schaulinien der bleibenden Zusammendrückungen die Abszissenachse nahe beim Ursprung. In Wirklichkeit lassen sich aber weder die Berührungspunkte noch der Verlauf der Kurven in deren Nähe mit einiger Sicherheit angeben. Es können deshalb aus den Versuchsergebnissen auch keineswegs die Belastungen an der Elastizitätsgrenze bestimmt werden; wohl aber lässt sich deren Abhängig

Ebene Platte zwischen zwei Kugeln.

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(8)2

(8/8)2

Fig. 10 bis 13.

Smm 0,20

engl.

4/8

-0,15

5/8

6/8 1/8

8/89/8

-0,10

Fig. 11.

Beziehung zwischen Kugeldurch

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d= 3/8 4/8 5/8 5/8 7/8

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Fig. 13. Beziehung zwischen P und d2 für bestimmte Werte von

d

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Sd 0,000125 4/8 5/8 9/8 78 8 98"engl

keit von den Kugeldurchmessern aufgrund folgender Erwägungen ermitteln: Bewirken Oberflächenspannungen oder andere noch nicht bekannte Ursachen eine Verschiebung der Elastizitätsgrenze in dem Sinne, dass die Pressungen an der Elastizitätsgrenze von der Krümmung der Körper abhängig sind, wie Auerbach für die von ihm untersuchten spröden Körper fand, so können diese Nebenwirkungen bei Eintritt der Elastizitätsgrenze nicht plötzlich aufhören. Ist schon die Elastizitätsgrenze beim cylindrischen Stabe kein scharf ausgeprägter charakteristischer Punkt des Dehnungsverlaufes, so noch viel weniger im Fall der Berührung zweier Kugeln. Ihr Eintritt macht sich nach aufsen hin in keiner Weise bemerklich; denn es wird zunächst nur

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Januar 1901

ein Element des Körpers davon betroffen, und erst durch Steigerung der Belastung gelingt es, weitere Elemente auf den Betrag der Elastizitätsgrenze zu dehnen; aber gleichzeitig wächst die Druckfläche, und neue Elemente der Oberfläche werden in elastischen Spannungszustand versetzt. Deshalb werden Nebeneinflüsse, wenn sie überhaupt vorhanden sind, sicherlich über die Elastizitätsgrenze hinaus bestehen. Auerbach berichtet auch über Versuche mit plastischen Körpern1), bei denen die nach meist starker bleibender Eindrückung erreichbare gröfste Pressung sich ebenfalls von der Krümmung abhängig erweist. Für diese gröfsten Pressungen, ermittelte Auerbach dieselbe Abhängigkeit von der Krümmung der Körper, die er für die Elastizitätsgrenze spröder Körper angiebt.

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бы

δ

konst.

Nun wissen wir, dass bei Abwesenheit von Oberflächenspannungen und sonstigen Nebeneinflüssen für die Elastizitätsgrenze P= k'd2 sein muss. Da sich hiervon die Beziehung P= kd2, für die ein ähnliches Dehnungsverhältnis wie für die Elastizitätsgrenze bestände, nur in dem konstanten Faktor unterscheidet, so darf geschlossen werden, dass im Falle des Zutreffens unserer Annahme Oberflächenspannungen beim Auftreten der Belastung P nicht vorhanden sind, und infolgedessen auch an der Elastizitätsgrenze nicht. Wir würden also annehmen dürfen, dass thatsächlich an der Elastizitätsgrenze P=k'd' gilt und die Pressungen für verschiedene Kugeldurchmesser gleich sind.

Zur Durchführung dieser Untersuchung eignen sich die Kurvenscharen Fig. 8 und 12. Wir wollen sie zunächst auf die Berührung gleich grofser Kugeln erstrecken, Fig. 8, und Ob

0,00025, also die Eindrückung

wählen.

бл d

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d

0,0000625 d

Um für verschiedene Kugeldurchmesser die Belastungen zu erhalten, welche die bleibenden Formänderungen 8, = 0,00025 d hervorbringen, ziehen wir durch die Kurvenschar der Fig. 8 die Gerade 0,00025. Jeder Schnittpunkt liefert uns in seiner Abszisse einen Durchmesser. Die zugehörige Belastung ist an der gekreuzten Kurve vermerkt. Trägt man nun als Koordinaten die Quadrate dieser Durchmesser und die zugehörigen Belastungen auf und verbindet die so bestimmten Punkte, so erhält man ziemlich genau eine durch den Urбы

sprung gehende Gerade, Fig. 9. Für

nach thatsächlich P k d2.

=

d

0,00025 ist dem

Es mögen aber noch die gefundenen Zahlenwerte angegeben werden. Wir entnehmen der Figur 8

für Pin kg d in Zoll engl. somit

P d2

200 300 400 500 600 700 0,600 0,740 0,869 0,966 1,051 1,125 556 547 530 536 545 553

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Fig. 9 enthält noch die Ergebnisse der Untersuchung für einige gröfsere Werte von Man erkennt, dass die Linienzüge von nach dem Ursprung verlaufenden Geraden um so weniger abweichen, je kleiner ist, also je näher man der Elastizitätsgrenze rückt.

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Zu dem gleichen Ergebnis führt die Untersuchung bei Kugel auf Platte, Fig. 13, z. B. ergeben sich für 0,000125, wobei die Einsenkung eines Körpers 0,000031 d beträgt, die zugehörigen Werte:

P in kg 200 d in Zoll engl. 0,644 somit

300 0,787

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P d2

482

485

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Damit ist bewiesen, dass für Kugeln aus dem zu den Versuchen verwendeten gehärteten Stahl bei Eintritt der Elastizitätsgrenze die Belastungen proportional den Quadraten der Durchmesser, und deshalb auch die Pressungen für beliebige Kugeldurchmesser gleich grofs sind.

(Schluss folgt.)

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Besonders wertvoll dürfte dieser Hülfsfräskopf für das Schneiden von Schraubengewinden, Wurmen und Schraubenrädern sein. Man stellt das Werkstück mit Hülfe eines sogenannten Teilkopfes, nach Umständen mit Unterstützung durch einen Reitstock, über dem Aufspanntische so ein, dass seine Achse wagerecht liegt, und stellt den Hülfsfräskopf so weit schräg, dass der seitwärts gelegene Fräser mit seiner Drehungsebene um den Neigungswinkel des zu erzeugenden Gewindes gegen die Achse des Werkstückes schräg liegt. Weiter wird das Werkstück in bekannter Weise in dem zutreffenden festen Verhältnis zur Tischverschiebung gedreht. Für die Leistungsfähigkeit dieser Arbeitsart wird beispielsweise angegeben, dass ein Wurm von 100 mm Dmr. und 100 mm Länge mit vierfachem Gewinde von 50 mm Steigung in Gusseisen innerhalb einer Stunde, in Flussstahl innerhalb zwei Stunden gefräst wurde.

Ich wende mich nun den selbstthätigen Schaltbewegungen der vorliegenden Maschine zu. Der Selbstgang des Langschlittens beträgt 2000 mm, derjenige des Querschlittens 800 mm. Diese Verschiebungen gehen von einem besonderen Deckenvorgelege aus, dessen fünfstufige treibende Riemenrolle sich minutlich 450 mal dreht. Die Gegenstufenrolle e, Fig. 252 und 253, ist nahe über dem Fufsboden gelagert. Sie steckt auf der Welle f, die durch ein Kegelradpaar eine stehende Welle und weiter die

auf der liegenden Welle h lose sitzenden Kegelräder antreibt. Zwischen den Rädern g ist ein Kuppelstück verschiebbar, welches das eine oder andere der Räder mit h verbindet, oder beide Räder frei lässt; das Kuppelstück wird mittels des doppelarmigen Hebels verschoben, den man durch den Kopf w bethätigt. Die Welle h ist lang genutet, sodass sich das Kegelrad k an ihr entlang schieben lässt, sich aber mit ihr drehen muss. k betreibt eine stehende Welle und weiter das Getriebe, welches zur Längsverschiebung des Aufspanntisches dient. Dieses Getriebe ist in seiner Anordnung demjenigen für den Aufspanntisch, das Fig. 36, Z. 1900 S. 478, und Fig. 42 und 43,

S. 479, darstellen, gleich; nur die selbstthätige Auslösein-" richtung ist so ausgeführt

wie bei der Langfräsmaschine.

ausgerüstet ist wie t und durch eine am Spindelkasten befestigte Oese bethätigt wird. u wirkt durch zwei winkelrecht zu einander liegende Hebel auf die Stange v und den Hebel p und rückt dadurch den Betrieb der Welle n und der Schraube a aus. Eine von der Pratt & Whitney Co., Hartford Conn., ausgestellte Fräsmaschine enthält links und rechts von dem Aufspanntisch je eine liegende Frässpindel; jede ist unabhängig von der andern mit ihrem Spindelkasten lotrecht und mit dem zugehörigen Ständer wagerecht quer zum Aufspanntisch zu verschieben. Die Spindelköpfe sind dem Aufspanntisch zugekehrt und zur Aufnahme von Fräsköpfen wie auch eines gemeinsamen Fräsdornes geeignet. Ihr kleinster Abstand beträgt 350 mm, ihr gröfster 1370 mm. In letzterem Falle wird entweder der Fräsdorn von einer der Spindeln getrieben, während er in einer Büchse der andern Spindel nur gestützt wird, oder es findet sobald es sich um sehr lange Fräsdorne handelt der Antrieb durch beide Spindeln gemeinsam statt. Die Hauptlager der Spindeln sind 140 mm weit und 280 mm lang.

Eine sehr einfache, reine Langfräsmaschine war von den Grant Mach. Tool Works, Cleveland O., ausgestellt, von der Fig. 254 ein Schaubild giebt. Die Fräserspindel ist in einen aus Phosphorbronze gefertigten walzenförmigen Körper um 76 mm aufserachsig gelagert, sodass

Fig. 254.

Weiter rechts inbezug auf Fig. 253 treibt die Welle h durch Kegelräder die stehende Welle und diese durch einen Wurm zwei auf der Schraube m bezw. der Welle n drehbar steckende Wurmräder. Auf m und n sitzen die Kuppelstücke q und r fest; zwischen ihnen und den Wurmrädern befinden sich durch Hebel und p verschiebbare Kuppelstücke, welche sich wie die Wurmräder frei um m und n drehen können. Stehen die verschiebbaren Kuppelstücke in ihrer Mittellage, so verbinden sich die Wurmräder mit den Kuppelstücken q bezw. 7, sodass der Betrieb von m bezw. n eingerückt ist. In beiden Endlagen der Kuppelstücke ist daausgelöst. Die Schraube m verschiebt den diesem ist eine Oese s verbunden, die auf der Stange t gleitet und gegen Stellringe auf t stöfst, um den Hebel o aus seiner Mittellage nach rechts oder links zu schieben. Die selbstthätige Ausrückung der durch die Schraube mbewirkten Schlittenverschiebung wird also in beiden möglichen Verschiebungsrichtungen erreicht.

gegen

der

Quersch Betrie

Ebenso ist es mit der Iotrechten Verschiebung des Spindelkastens mittels der lotrechten Schraube a, Fig. 252 und 253. Diese Schraube wird durch die Wellen und ein Kegelradpaar angetrieben. Neben dem Spindelkasten befindet sich eine lotrechte Stange u, Fig. 253, die ebenso mit Stellringen

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durch Drehen dieses Körpers in dem Maschinengestell die Höhenlage der Spindelmitte über dem Aufspanntisch von 22 mm bis 174 mm beliebig eingestellt werden kann. Man dreht den Lagerkörper durch die im Bilde links erkennbare Handkurbel unter Vermittlung

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eines mit ihr verbundenen Wurmes, der in eine Wurmradverzahnung des Lagerkörpers greift. Nach dem Einstellen der Höhenlage wird der Lagerkörper festgeklemmt. Die Achse der zum Antrieb dienenden Stufenrolle fällt mit der Achse des Lagerkörpers zusammen. Es werden die Drehungen der Stufenrolle durch ein im Lagerkörper untergebrachtes Rädervorgelege mit der Uebersetzung 12 auf die Fräserspindel übertragen. Der Fräserspindel gegenüber ist ein Lager für längere Fräserdorne angebracht, dessen Höhe ebenso wie die der Fräserspindel, aber mittels der Hand eingestellt wird. Die ganze Länge des Aufspanntisches beträgt 686 mm, die ganze Breite 267 mm. Der Aufspanntisch ist in seiner Längenrichtung um 430 mm selbstthätig zu verschieben, und zwar um 0,4 mm bis 1,35 mm für jede Drehung des Fräsers. In der Querrichtung kann der Aufspanntisch behufs Einstellens um 65 mm verschoben werden, wozu die im Bilde ganz rechts sichtbare Handkurbel dient. Bemerkenswert ist die mit dem Maschinengestell aus einem Stück gegossene Tropfschale, welche das zum Kühlen benutzte Oel oder Wasser auffängt und ableitet.

In gewissem Grade sind die Kopf- und MutternFräsmaschinen den Langfräsmaschinen verwandt. Es sei hier eine von J. E. Reinecker, Chemnitz, ausgestellte derartige Maschine angeführt, welche die Figuren 255 bis 258 darstellen.

Auf dem zum Schrank ausgebildeten Maschinengestell A, Fig. 255 und 256, sind zwei Spindelstöcke B je um 185 mm mittels Schrauben verschiebbar und können demnach so eingestellt werden, dass der Abstand zwischen den beiden Fräsern f genau der verlangte wird. Der Aufspanntisch c wird rechtwinklig zur gemeinsamen Achse der beiden Fräser verschoben; eine Aenderung des Abstandes zwischen Fräserachse und Tischoberfläche ist nicht vorgesehen. Die in be

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