Titel: Versuche zur dynamischen Bestimmung des Gleitmoduls verschiedener Drahtsorten.
Autor: Hofmann
Fundstelle: Band 334, Jahrgang 1919, S. 13
Download: XML
Versuche zur dynamischen Bestimmung des Gleitmoduls verschiedener Drahtsorten. Von Dipl.-Ing. Hofmann, Langfuhr. [Versuche zur dynamischen Bestimmung des Gleitmoduls verschiedener Drahtsorten.] Bei der Berechnung von Federn ist es bekanntlich notwendig, den Gleitmodul zu kennen. Bei den von Fall zu Fall verwendeten Drahtsorten wird der zugehörige Gleitmodul gewöhnlich den Handbüchern entnommen. Diese Werte sind jedoch nicht immer für die jeweilig vorliegenden Drahtsorten zu verwenden. Im folgenden werden im Anschluß an die Verdrehungsversuche an Schiffswellen zur Bestimmung des Gleitmoduls und des dort erwähnten Verfahrens zur dynamischen Bestimmung des Gleitmoduls (Band 329 Heft 17 S. 263), die Versuche und Ergebnisse dieses einfachen praktischen Verfahrens dargestellt. Beschreibung der Versuchsanordnung. Textabbildung Bd. 334, S. 13 Abb. 1.Abb. 2.Maßstab 1 : 3. Abb. 1 zeigt die für nachstehende Versuchsergebnisse verwendete Einrichtung. An einer starken Platte ist das obere Ende des Versuchsdrahtes in dem Kloben A (Abb. 1 und 2) eingespannt. Das untere Drahtende wird durch den Klemmkegel B fest mit der Schwungscheibe C verbunden. Durch den Winkel D erhält der Draht die notwendige Führung. Die Skala E zeigt die Ausschläge Die Versuche.1) Werkstoff Draht-Durchmessermm Drahtlängeinmm AnfänglicherAusschlag αGrad Zahl derDoppel-schwingung. ZeitSek. t0Sek. Zerreiß-festigkeit Kzkg/cm2 Gleitmodulkg-cm-2 Messing 5,9 900900 20  5 100 84,184,2 0,8410,842 5650 359500 Kupfer 6,0 900900 20  5 100 74,674,7 0,7460,746 4140 426600 Nickelin 6,0 900900 20  5 100 67,467,5 0,6740,675 6250 522600 Stahl, ungehärtet 5,9 900900450 20  520 100100  50 54,354,419,2 0,5430,5440,192 8200 862400 Messing 5,9 620620 20  5 100 7070,1 0,70,701 357400 Kupfer 6,0 620620 20  5 100 62,162,1 0,6210,621 424100 Nickelin 6,0 620620 20  5 100 56,256,1 0,5620,561 517800 Stahl, ungehärtet 5,9 620620 20  5 100 4544,9 0,450,449 865000 Bemerkung: K2 wurde auf der Zerreißmaschine festgestellt. 1) Für die Auswertung der Versuche bin ich Herrn B. Peckelhoff aus Lübeck zu Dank verpflichtet. der Schwungscheibe C an. Die Drähte wurden vor dem Versuch genau ausgerichtet. Es bedeuten: t0 die Zeit für eine Doppelschwingung in Sekunden, z die Drahtlänge in cm, Θ das Trägheitsmoment der Schwungscheibe in kg•cm-sec2, G den Gleitmodul in kg•cm-2, Jp das polare Trägheitsmoment des Drahtes in cm4, G' das Gewicht der Schwungscheibe mit dem Klemmkegel = 10,68 kg (gewogen), d die Drahtstärke in cm, r = 12,5 cm Radius der Schwungscheibe, g = 981 cm/sec2 Beschleunigung der Schwere. t_0=2\,\pi\,\sqrt{\frac{\Theta\,.\,z}{G\,.\,J_p}} \Theta=\frac{m\,.\,r^2}{2};\ m=\frac{G'}{g};\ J_p=\frac{\pi\,.\,d^4}{32} {t_0}^2=4\,\pi^2\,.\,\frac{\Theta\,.\,z}{G\,.\,J_p} G=\frac{4\,\pi^2\,.\,\Theta\,.\,z}{{t_0}^2\,.\,J_p}=4\,\pi^2\,.\,\Theta\,.\,\frac{z}{{t_0}^2\,.\,J_p}\mbox{ in kg\,.\,cm}^{-2}. Beispiel für Messing: G=4\,\pi^2\,.\,0,8505\,\frac{90}{0,01187\,.\,0,841^2}\,\infty\,359500\mbox{ kg\,.\,cm}^{-2}. Mittelwerte. Werkstoff G in kg•cm-2 Messing ∞ 358000 Kupfer ∞ 425000 Nickelin ∞ 520000 Stahl ∞ 864000