Beschrijving en handleiding van een verplaatsingsmeter ten dienste van vermoeiingsonderzoek, 1963

RAPPORT No.

NOVEMBER 1963

Ss'

4IEF

LABORATORIUM VOOR

SCHEEPSCONSTRUCTIES

TECHNISCHE HOGESCHOOL - DELFT

BESCHRIJVING EN HANDLEIDING

VAN EEN VERPLAATSINGSMETER

TEN DIENSTE VAN VERMOEIÌNGSONDERZOEK

door

TECHNISCHE HOGESOEIOOL DEL?1 LABORATORIUM VOR S CHEEPS-CONSTRUCTIES

RAPPORT NR.

SSL 95

BESCHRIJVING EN HANDLEIDING VAN EEN

VERP LUTS INGSME TER PEN DIENSTE

Beschrijving on handieidin van eon veiplaatsings-meter ten dienste van vermoeiinguonderzook.

In].e id.in,ç.

De door hot Laboratorium voor Scheopaoonatruotjee _outwilckelde rok-meter dient orn de rok van dynainisoh of statisch belaste _proefetaven langeeleetronisoho weg te registraren. Vooral d.e.ar waar hat toe-passen van rekstrookjes niet mogeiijk of minder gewenat is _i.v,m. te storks warmte ontwikkeling, te grote amplitude of, bij grate aantailon., te hogs kosten sal eon gemakkelijk te hanteren instrument uitkomat geven. }tet ontwikkelde instrument hoeft de vo].gende kenmerken

i) _{Gasoheiden regiotratia van de rok van 2 tegenover elkaar liegende}

flanken van eon proefstaaf orn buiging te kunnen aantonen. de meetlongte is loo mm; max. toelaatbare stuik en rok resp. i en IO

max. toelaatbaxo frequentieg 8 _Hz.

hot apparaat kan op seer eenvoudige en ane)]' wijze tij&ene de proof op do etaaf worden aengebraoht _{en verwijderd.}

gesohikt voor ronde en piatte otaven met eon diameter reap. dikte van 25 tot 40 nm.

het heeft eon mechanische nul- installing.

hat apparaat kan op platt e steven worden gepisatat in oombinatie met twee koelelomenten.

(Daze koe].elementen bostean uit twee uit meeBiugplaat_opgebouwde cLozen, welke san weeruzijden tagen de ataaf worden gek]omd. De wand, wolke tegen de ateaS aanligt beataat uit dun latoenkoper. De dozen worden sango aloten op dé waterleiding. Door ovordruk in de _dozen komt de latoenkoporen wand over zijn gehele opperviak san te liegen tegen de ateaS, zod.at ook bij enige vervorming van de ateaS sen goods warmteoverdracht blijft gewaarborgd, mode door eon filmpje djkke olio tuesen staaf en. koper. Zie fig. 3).

En en ander leidde tot de toepassing van eon tweota]. induotiove differentjaai verpiaatainge' opnemers, waarmede hot gestelde dosi valled.ig ken worden bereikt.

Eon dergeiijl opnemer.beataat uit

_eon

spoeltje met twee niast elkaar gelegen

wikkelingen in serie. De axias].

_{verpiaatabare kern.} wordt gevormd. door eon aeje van a-magnet isoh mat.eriaai,_waaromeen

-2-Fig. 2. De opnemer wordt opgenomon in sen met wieselspamtng gevoede brug van Wheatatono.

Eon

verplaatstng van bet weekijeexen buaje t.o.v. de beide wikkelingen veroorzaakt eon versobil in de zeifinduotte van doze wikkelingen, hetwelk via eon draaggolfveraterlcer, demodulator on gelijkBpanningeversterker gerogistreerd kan worden. Fig. 4. De toelaatbare verplaatsing van hot weekijzeren buaje t.o.v. de

wikkolingen

bedraagt vanuit zijn midden8tand 1 mm in beide richtingen, omdat de betrekld.ng tuasen brugoutput en verplaataing aleohta over dit trajeot eon lirteair karakter heeft.

De hierboven besobreven apparatuur, fabrikaat Vibro Meter, Pribourg, Switaeriand, type 8 - PR2/U/S, beboorde reeds enige tija tot hot

instrumentarium van de sub afd. der Soheepsbouwkunde.

Besohrijvin en werkina.

Zoala in fig. I te zion is bentaat hot apparaatje uit twee gelijke verplaata&ngometertjes

wolke opgenomen

zijn in eon tang. Door de

beide vingergrepen,

tegen

eon veerdruk

in, naar

olkaar toe te kaijpen, bewegen de beide verplaatsingsmetere zich van elIar at. D.m.v. eon gekartelde knop is de veerkracht instelbaar. En verplaatsingameter vormt eon atar geheel met de tang, de ander is via een horizontale as d.raaibaax aan de tang beveetigd, waarcloor de afotand tuseen de beide bovenete aanleneBsen niet steeds dezelfde behoeft 'te zijn ale die tuesen de beide onderate messen, zodat de aanlegkracht vari de

vier-meaeen--geli-jk bìtjft warineer do staaf plaatselijic dunner wordt.

In prinoipe

bestaat elk verplaatsingsmetertje uit tvie in e]kaaz aøhuivende bussen. De buitenbus is aan zijn bovenate einde voorsien van eon rond geslepen stalen aanlogmes; de binnenbus beef t een der-gelijk mee aan zijn onderste

einde. Fig.

6.

Debinnenbus bevat de opoel (18). De buitenbus is verbonden met de door de apee1 lopendo as, waarop zieh bet weekijzeren buaje (20) bevindt.

flot vergroten van de afetand tussen beide mesoen reaulteert dus in eon axiale verplaatsing van hot weekijzren buaje t.o.v. de spool. Doze verplaatsing mag, uitgaan&e vanuit do nul-stand, ten hoogate 1 mm bedragen, terwiji le mogelijke verplaatsing van het onderste aanleneo t.o.v. hot bovenate 10 mm most kunnen bedragen (afotand.

mes-totiUe3 van- 100tot 1ï0

DitThidt dus zanneer de

i

-3-hot weekijzeren bueje zijn maximaal toegestane verplaatsing t.o.v. Io apoel hoeft beroikt. Op het moment, dat

de

ond.er].inge mesafetand. de i

101 mm oversohrijdt verapringt nu eohter de as waarop hot buaje -in axiale rioht-ing zodanig dat hot bueje weer not zo t.o.v. spoel is gesitueerd. als toen de afstand tussen de aa2ilegmessen nog 100 min bedroog.

Bij voortgezette afstandavergroting van do beide aanlegmesson herhaalt zich dit vorspringen na elke hole mm tot dat de afatand tussen de

beide messen de grano van 110 mm heeft bereikt.

De werking van eon en ander is als voigt:

In de binnenbus bevinden zieh zeven horloge-troinme].veren in serie (23). De onderste trommel (24) zal, wannoer de veren gespannen zijn oen reobtsomdraaiend moment uitoefonen. Evenals de zes overige

trommele kan de onderste trommel dra.aien em do hohe as (22), terwiji doze laatste trommel lange zijn omtrek nag gelagerd is in een krana van kogeltjos.

Aan de onderzijde van doze trammel bevirtd.t zioheen k].auwtje (25) met eon hoi geolepen d.rulcv-lak. Via eon kogeltje :ordt hot drasimoment nu overgebraaht op aen oontraklauw (26), die op de as (28) is beveatigd.. As (28), die t.p.v. hot verenp1cket dunner is afgedraaitl, ondervindt'

dus eon draatmoment vig. pijiriohting. Dit d.raaiznoment word.t via eon linkee achroefdraad.verbinding t.p.v. het weekijzeren buajo oveige-braoht op as (ii). Op d.eze as bevind.t zioh aohroef (8), walke op hat

(2)In eon sieuí

i

van sohroef

(8)

bevindt zieh een P-.'vormig blokje, Iat aan de onder-kant voorzien is van eon nokje (9). Dit nokje rut tegen oen oontra-nok

(io)

welkeis bevostigd. ann de binnenbus en daar&oor bet draaion van as en aohroef (8) bolet.

In de situatie zoals de nokken (9) en

(io)

getokond staan is hot mogehijk hot onderete aanlegines

₍₂₇₎

en d.aarmede dus ook

(io)

1 mm

omhoog te schuiven. (De afatand van de aaü1enessen mag dus van 100

tot 99

mm worden vorkleind) Pas, wannoer men nok

(io)

erdcole tiende

nun's mear omhoog brengt zal n van beide

nokpunten

het tegonover

-liggend.e viak raken, wat vermeden meet worden. Evenso kan men ile mesafotand. van 100 op 101 mm breiigen. Zodra doze verplaateing wordt overschreden wordt nok

₍₉₎

niet meer door

(io)

tegengehouden en sai onder invloed van de trommelveren_de_as----me-t-daarop achroef -(8)-

-reohteom gaan

draaien.

-4-Sohroef (8) bevindt sich in draadbus (7). De epoed van de sohroefdraad

is 1,00 mm. Sohroef' (8) achroef t zioh dus naar beneden,

totd.at,

na

n oznwenteling nok (9) opnieuw door (io)

wordt

tegengehouden. Is na

hot moment, dat (9) over (io) "heen sprong", cte afetand tuesen de

bei-de aanlegmeesen niet meer gewijzigd, dan sal do overlap van bei-de nokken.

nu weer precies 1,00 mm bedmgen.

lCunnen clue onderdelen van nun's lange electronleohe weg gemeten worden,

cte hole mm's kunrten gevonden worden door hot aanta]. nog sichtbare

ringen te teilen op de hala (4) van de sohroef. Elke ring en elke

kamer is nl. 1 mm breed.

Voorta kan men ann aseind (28) zion wanneer ongeveer hot apparaatje

sal versprtngen. Dit la

nl. het geval, wanneer aseincl (28).

vrijwel

gelijk ugt

¡net hot

opperviak van hot huis.

Hot T-'vormige blokje, waaraan zioh

nok (9)

bevindt,

wordt

door eon

veer op wiju sitting gedrukt orn do voigende twee reclenen8

i')

Wanneer

eon

proefataaf tijdeno eon dynamisohe belasting rekt is

het rnogelijk,

datde

ene nok niet onmiddelijk over de andere

springt, maar even boyen op de andere blijft otean. In dat geval

wordt hot T-'u-ormige blQkje even opgelioht, zoclat de nokpunten

niet besohadigd

worden.

2)

Nadat hat apparaatje tienmaaJ. i's veraprongen moeten de

trommel-veren opnieuw worden gespannen. Dit doet men door knop (i,) en/of

(2) voorziohtig

lOx links òm te draaien. Bij elke ornwenteling

zullen dan_do achune-kanten-van-&e-nokkenoer elkear

glTjen,

waarbij hot P-'vörmlge

blokje even gelioht sai worden.

-

Qelilkt.ij&ig sai echter ook nok IO neerwaarta

godrukt

worden.

Het bOato kan

dit

vooricomen worden door

een seer lichte

Bijiage

Opwinden.

Bij het opwind.en moet er voora]. op worden gelet, dat men ochroef (8)

niet laat vastlopen tagen de onderkant van dekaol (5). Na.dat dit

gebeurd is, nl. zou men bu vorder draaien de borging tussen sohroef

(8) en borginoer (2) loarnaken.

if

ierd.00r zou hat asje (li) onder invloed.

van de troimnelveren door de atilstaand.e sobroef (8) zioh neerwaarte

sohroeven, waardoor hot apparaatje ontregeld zou worden.

Het beste is hot met opwinden te stoppen, zodra

i)

of 10 rinden boyen het deksel zichtbaar zijn

of men voorzichtig voelt dat vorder opwin&en niet meer mogelijk

is

of de gekarte].de borgring (13) op

oo.dgedraaid kan.worden.

Mes-afatand op 100° min brengen.

Voorciat hot apparaatje op de proefstaaf wordt aangébraoht most de

afatand tussen de aanlegmessen nauwkeurig

loo

mm bedragen. Dit kan

worden beretkt, door na hot opwinden de gekartelde ring

(13)

te

ver-d.raaien totd.at het venstertje (12) geheel rood is. In doze toestand.

kan hot apparaat worden vervoerd en op de stilstaande staaf worden

gekisimi. V6r de staaf belast wordt moot de ring terug op groen

ge-d.raaid worden, waardoor de vergreruleling word.t opgeheven. Vlord.t dit

terugdraatenvton, dan zou het apparaatje ernotig beaohadigà

kunnen worden.

De working is ala volgts

In de birinenbus is een staien pennetje (15) aangebracht. Dit pennetje

steekt door een verticale sleuf in de buitenbus. 0m de buitenbus is

draaibaar aangebraoht sen stalen bus, waarin twos lood.reoht op eikaar

staand.e s].euven (14) en (16) gefratad. zijn. Waar de horizontale aleu!

uitkomt in de verticale is daze treohtervorming gemaakt. De breed.te

van de horizontale sleuf is nauwkeurig gelijk san de diameter van

hot stalen pennatj3.

0m de stalen bus is de gekartelde bus (13) geperet eri d.m.v. een

stiftje geborgd.

Draait men de beid.e bussen nu zo, dat hot venatertje (12) groen word.t,

dn&.4e_v.ert ioale-sleuf-bi-j--het--pennetje-gebraoht, vdòï

lengte-veranderingen van de

proefstaaf

volgen. Nadat hot apparaatje is opge-wonden bevindt bet pennetje zich ongeveer ten hoogte van de

horizon-tale sleuf. Door cte gekarteide ring op rood te draaien zoekt het pennetje zioh via de treohteropening en wordt vervolgens door de horizontale abut nauwkeurig op zijnplaata gehoudens De mesafetand.

is weor 100,0 mm en bet apparaatje is geborgcl. Zen kogeltje met veer (19) doet de gekarte].de ring in zijn 2 uiterste standen snappen, waardoor voorkomen wordt, dat tijdens het puleeren de ring zou

ver-draaten en op rood zou komen te staan.

Wanneer bet apparaatje op een reeds pulserende staat moot

worden

aangebraoht kan dit alisen gebeuren mét bet venstertje op groen. Vooraf kan de onderlinge meaafatand op 100 mm worden

gebracht

door hot vorietertje even op rood te draaien. De inwendige wrijving maakt hot mogelijk doze 100 mm te handhaven wanneer bet apparaatje naar de staat gebracht wordt terwij] hot venstertje waer op groen staat.

Mechanische nul-instelling m.b.v. achri)jver of osoilloacoop.

Voor hot meohaniach op nuI instellen is bet nodig, dat bet weekijzerez buaje (20) (en dus do as) versohoven word.t bij gelijkblijvend.e at-stand tussen de beide aaniegmeosen. Hot best kan hot metallen dan ook pleats hebben bij stand "rood" van bet venstertje (12).

Zet hot bijbohorend.e

ateelcsleuteltje. op de twee evenwijdige

vlakjes

(3) boyen aan do hais van sohroef (8) en dreai

nu borgmoer (2) so

weinig iinksom, dat knop (i) t.o.v. bet teeksleutOltje metenige

moeite verciraaid Ican

worden, Lost

men

borginoor (2)

te veal op, waar-door de wrijvende borging geheel weggenomen wordt dan zal de as onder

invloed van de trominelveren anal near benoclen geaohroefd worden, tot-dat knop (i) op (2) ligt. De borg moot dus so ver worden ioagedraaid, dat de veren alln hiertoe niet in staat zijn, terwijl (i) met de hand kan worden gei%raaid. Is de juiste inatelling bereikt, dan wordt borgrnoer (2) weer rechtsom vaatgezet.

Smoring.

Toegepast mag worden alln: horlogemakera olie in kleine

H) _at s

/////,, a/'

/////////////J4

i-,, p

fig. 3. het apparaat op d.e proefstaaf, in cobinatie met twee koelelementen.

OSCILLATOR 8KC.

10V''

WISS EL S P ME ET B RUG E E

z

(D

z

To IDRAAG GOLF-]VERSTERKER

BL'JVENDE REK TUSSEN Io EN I

:

1-a mm.

Ti

12,. 13.4-I-a,,

+ MV B LO KS C H E MA T

VERF LA ATS ING SOP N EM E R

OPGENOMEN IN DE WISSELSPANNINGSMEETBRUG FIG. L

II

DE MO DU-LATOR 1« OP TYDSTIP T3 2+4 mm. VER SFR INGEN

REK- TUD- DIAGRAM

FIG.5

-.

GEL'JKSP VER STERKE R Ti Ti RECORDER L A T'i D

I

2 17 1 is 20 -21 22 -23 24 27 28 -SCHAAL: 2: i