随着美国工业化的发展,内战结束后不久,新的建筑如雨后春笋般在各地涌现,人们越来越需要更好的方法来测试用于机械和建筑的材料。亚博网站下载
图片来源:tiinius Olsen
工程师们承认缺乏关于材料性能的可靠信息;亚博网站下载“建筑艺术....。涉及到神秘和晦涩,”范·诺斯特兰德的工程杂志指出。
“目前关于材料的知识是绝对经验的。亚博网站下载在建造者使用新材料或新形式的旧材料之前,唯一安全的方法是进行试验。”
然而,由于在使用之前没有方法测试材料的强度,这些实验结果很可能以建筑倒塌或爆炸的形式出现。亚博网站下载
从19世纪50年代开始,人们发明了许多测试材料的设备,但直到1880年,人们才真正实现了亚博网站下载万能试验机证明难以捉摸。
当时,失业的挪威移民蒂纽斯·奥尔森(Tinius Olsen)发明了现在著名的“小巨人”(Little Giant),并申请了专利。
现在终于有一台机器可以进行横向,拉伸和压缩测试,在一台仪器中。奥尔森的机制后来成为全球所有测试机器的鼻祖。
蒂纽斯奥尔森测试机公司生产创新的,领先的材料测试解决方案,该公司庆祝其140亚博网站下载th2020年连续运营一年。
1880年的小巨人。图片来源:tiinius Olsen
奥尔森于1845年出生于挪威的康斯堡。他是一个木制枪托制造商的八个孩子之一。1866年,他以全班第一名的成绩从霍顿技术学校毕业,后来成为一家大型海军机械车间机械部的领班。
奥尔森不喜欢这份工作,试图在英国纽卡斯尔找到工作后就去了美国。1869年8月,24岁的奥尔森来到费城,在威廉·塞勒斯公司找到了一份设计师的工作。
奥尔森开始参加当地路德教会的周日圣经班,在那里他遇到了一个小规模作坊的老板Riehlés兄弟。他们收到了一份紧急请求,要一台机器来测试样板的强度。
当时,还没有这样的装置,而且薄弱的钢板材料经常引起锅炉爆炸,特别是在密西西比河上行驶的汽船上。亚博网站下载
兄弟俩请他绘制仪器的工程图纸,奥尔森在业余时间为第一台样板拉力试验机设计并绘制了精确的平面图;它的容量为40000磅。
这款由Riehlé兄弟制造的新设备获得了成功,很快就出现了对更大型号的需求。
奥尔森被要求负责这个车间,并在1872年,他成为Riehlés工厂的主任。在那里的八年时间里,他帮助公司建立了一个测试机器和弹簧的制造商。
他对新兴领域的开创性贡献亚博网站下载材料测试包括立式和卧式物料机,用于机车锅炉、桥梁建设和其他工业产品。亚博网站下载
在1876年的费城百年博览会上展出了一些这样的机器。然而,这些专利仍然是他的雇主的财产。
所有这些发明并没有被忽视。1879年,费城著名的科学研究和信息中心富兰克林学院亚博老虎机网登录科学与艺术委员会任命了一个小组委员会来调查奥尔森的测试机器。
根据委员会的报告,这些机器“操作方便,比例合适,设计美观,而且精确”,也许正是这种赞扬促使奥尔森请求Riehlés让他成为合伙人。
他们拒绝了,在1879年底,他被告知他的服务将在年底结束。然而,奥尔森对一种革命性的设备充满了想法:通用测试机。
在妻子夏洛塔的支持下,他开始为自己的新机器作画。夏洛塔是首批获得医学学位的斯堪的纳维亚裔美国女性之一。奥尔森于2月6日提交了一份“试验机新的有用改进”专利申请th, 1880年。专利号6月1日,228214人获得批准圣, 1880年。
在那个年代,对材料的大多数测亚博网站下载试都需要不同的机器,而每一台机器都用于单一的测试功能。
奥尔森的“小巨人”可以在一个设备中准确地进行横向、拉伸和压缩测试,该设备安装在一个框架中。该设备并不昂贵,而且结构紧凑,操作简单。
图片来源:tiinius Olsen
奥尔森在他的专利申请中解释说,以前测试机器的大部分功率都浪费在摩擦上了,或者它们很难对样品施加压力。
他提议减少吸收摩擦,建立重杠杆更紧凑,供应一个自动运动梁上的重量和提供一个“敏感测量仪器测量试样的变形,以及图形化的仪器记录和说明一样扭曲。”
小巨人是一个垂直的模型,其受力来自于要测试的标本的上下。上下装载十字头装有把手,当操作人员转动附在齿轮系统上的把手时,可以将样品拉开或握住并压碎。
拉伸试验时,下横梁向下拉时,试件夹在上下横梁之间,静止的上横梁将力通过垂直框架传递给a重表在它下面。
接着,这个工作台通过杠杆将力传递给称量梁,从而量化负载。试件置于下十字头下方进行压缩试验;这就把标本往下推,而标本又被推到称量台上。
在横向试验中,试件再次置于称量台和十字头之间。在这里,载荷集中在一个较长的试样的中心,就像一个钢梁或一块铸铁。
他的负重框架设计并不是奥尔森唯一的新想法。他的负重和称重系统也比以前的训练有所改进。他的称重杠杆大大减少了对空间的需求,他的齿轮和螺钉系统可以对测试样本施加控制力。
一个电动马达作为可选附件,可以自动使用来移动平衡木上的平衡或重量,而无需操作人员接触它。“小巨人”号除了提高了测量精度外,还提供了测量数据的图形记录。
损坏保护由橡胶垫和弹簧提供,这避免了一个困难的问题——当样品损坏时,测试机经常损坏。
由于所有这些创新,奥尔森的装置被称为所有测试机器的基础。
在费城的一家公司拒绝接受这种新产品后,奥尔森的妻子说服他自己创业。
他们俩只有几千美元,但他设法在500N 12建立了自己的作坊,蒂纽斯·奥尔森公司th在费城街头。很快,他就从自己以前的雇主Riehlé兄弟那里抢走了生意。
奥尔森拒绝负债,但他的妻子决心要看这台机器的展出,她典当了自己的钻石戒指来筹集资金,把小巨人送进1881年在亚特兰大和辛辛那提举行的工业博览会。这台机器在两次展览中都获得了金牌。
第二年,奥尔森接到了首台20万磅/公斤的测试机的订单,他还建造了一台测试羽毛拉伸强度的机器,作为他多样性的一个例子。
第一家蒂纽斯·奥尔森工厂外的工人在北12号500号th费城大街,约1890年。图片来源:tiinius Olsen
在那之后的几十年里,奥尔森继续在试验机字段。
1891年,富兰克林研究所授予他艾略特·克雷森金质奖章,以表彰他的亲笔签名测试机,这台机器产生了应力-应变结果的易于解释的永久性记录。
1908年,联邦政府订购了一台容量为1000万磅的机器,直到本世纪中叶,它仍然是世界上最大的测试机器。
多年来,他还获得了其他荣誉,包括挪威国王颁发的一枚奖章。
奥尔森于1929年从公司退休,1933年去世。
他1880年创办的这家公司至今仍由他的后代经营,现在已经是第五代了。
这家在费城起步时几乎没有投资资本的小企业,如今在全球各地都设有办事处和制造工厂,包括印度、英国,最近还在中国。
这些信息来源于蒂纽斯·奥尔森提供的资料。亚博网站下载
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