Grundlegendes zur Steifigkeit von Werkstoffprüfmaschinen: Teil 2: Wechselwirkung zwischen Prüfantrieb und Prüfobjekt unter Maschineneinfluss

Dietmar Findeisen

doi:10.3139/120.111009

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Grundlegendes zur Steifigkeit von Werkstoffprüfmaschinen

Teil 2: Wechselwirkung zwischen Prüfantrieb und Prüfobjekt unter Maschineneinfluss

Published/Copyright: March 24, 2017

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From the journal Materials Testing Volume 59 Issue 4

Kurzfassung

Um die elastischen Eigenschaften der Prüfmaschine und deren Einfluss auf die Dehngeschwindigkeit im Zugversuch zu bestimmen, wird die Systemstruktur anhand von Verhaltensmodellen untersucht. Für den quasistatischen Versuchsablauf kann die Wechselwirkung beteiligter Komponenten durch das Netzwerk in Reihe geschalteter Federn abgebildet werden. Zur Identifikation des Maschineneinflusses lassen sich Kopplungsbeziehungen zwischen Antrieb und Probe herleiten. Mit der ideal-steifen Maschine, verwirklicht durch erläuterte Zusatzeinrichtungen, kann eine unkontrollierte Verformung der Probe im elastisch-plastischen Übergangsbereich vermieden werden. Die Kompensation der Störeinwirkung nicht nur konstruktiv, sondern signalseitig herbeizuführen, ist Aufgabe des geregelten Antriebs. Aus der Signalverknüpfung konzentrierter Funktionsblöcke, abgebildet im Signalflussplan, werden Übertragungsbeziehungen des geschlossenen Regelkreises hergeleitet. Neben der Positionsregelung wird die aktuelle Regelungsart der Dehngeschwindigkeitsregelung aufgegriffen. Auf Stabilisierungsmaßnahmen durch adaptive Regelung wird hingewiesen.

Abstract

For determining the influence of material testing machines on the specimen caused by their elastic properties, the structure representation of the system must be considered. Assuming a quasistatic course of testing, the interaction between involved components can be represented by a system network diagram (mechanical circuit) connecting springs in series. For identifying the machine influence, the coupling relations between drive and specimen should be explained. Considering a machine being ideally stiffened up by an additional equipment, an uncontrolled strain of specimen can be stopped even within the elastic plastic range. The compensation of disturbing effects, not only by design processing, but also by signal processing, aims at the task of advanced driving control. Basing on interconnections between functional blocks represented by signal flow diagrams (block diagrams), the corresponding transfer relations of control systems can be derived. Besides the position control including the actuating drive system, the actual control method is taken up which makes use of a velocity control based directly on strain measuring. Methods of stabilizing the velocity control process by adaptive control are pointed out.

*Korrespondenzadresse, Prof. Dr.-Ing. Dietmar Findeisen, Mainzer Straße 12, 10715 Berlin, Germany

Prof. Dr.-Ing. habil. Dietmar Findeisen studierte Allgemeinen Maschinenbau an der TH Hannover, er absolvierte 1974 seine Promotion, 1984 seine Habilitation für das Fachgebiet Schwingungsmaschinen und erhielt 1989 eine apl. Professur an der TU Berlin. Er leitete bis März 2000 die Fachgruppe Wissenschaftlicher Gerätebau in der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Berlin. Seine Forschungsgebiete umfassen die Systemtheorie und Schwingungstechnik, die komplexe Leistungstheorie sowie die hydrostatische Leistungsübertragung (Ölhydraulik). Von 1976 bis 2002 übte er eine Lehrtätigkeit an der TU Berlin im Bereich Elemente des Schwingungsmaschinenbaus und Hydraulik und Pneumatik aus.

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Online erschienen: 2017-03-24

Erschienen im Druck: 2017-04-04

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