CS200858B1

CS200858B1 - Additive fycility for tests in pull/push

Info

Publication number: CS200858B1
Application number: CS633078A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Ruda
Original assignee: Miroslav Ruda
Priority date: 1978-10-02
Filing date: 1978-10-02
Publication date: 1980-10-31

Description

Vynález se týká přídavného zařízení pro zkoušky v tahu - tlaku, zejména pro zkoušky kratších tyčí konstantní délky.The invention relates to an additional tensile-pressure testing device, in particular for testing shorter bars of constant length.

Únavové zkoušky materiálu v tahu - tlaku se provádějí zpravidla na speciálních zkušebních strojích. Vzhledem k množství požadavků, které tyto stroje musí splňovat, zejména pokud jde o přesnost, univerzálnost atp., jsou tyto stroje velmi složité a proto nákladné. Pro únavové zkoušky, resp. vibrační zkoušky celých součástí případně vybraných konstrukčních uzlů se často používá méně nákladných zdrojů střídaných dynamických sil, např. elektrodynamických, elektromagnetických, s rotujícími vývažky apod. Samostatné zdroje dynamických sil nelze zpravidla využít pro únavové zkoušky klasických zkušebních tyčí v tahu - tlaku bez přídavných zařízení. Jsou známa přídavná zařízení, u kterých je zkušební tyč sama, nebo spolu s dynamometrem připevněna mezi dvojici upínacích desek, případně rámů opatřených vodícím systémem, umožňujícím namáhání zkušební tyče ve směru její osy.Fatigue tests of material in tension - pressure are usually carried out on special testing machines. Due to the many requirements that these machines have to meet, especially in terms of accuracy, versatility, etc., these machines are very complex and therefore expensive. For fatigue tests, resp. vibration tests of whole components or selected design nodes are often used less expensive sources of alternating dynamic forces, eg electrodynamic, electromagnetic, with rotating balancers, etc. Independent sources of dynamic forces cannot usually be used for fatigue tests of classical tensile - pressure test rods without additional devices. Auxiliary devices are known in which the test rod is mounted alone or together with a dynamometer between a pair of clamping plates or frames provided with a guide system enabling the test rod to be loaded in the direction of its axis.

Nevýhodou těchto zařízení je obtížná eliminace a kontrola velikosti parazitních ohybových napětí, chybějící nebo nedokonalé možnost vyvození statického předpětí, a u některých zařízení malá tuhost v příčném směru. Při uvedených nedostatcích jsou známá zařízení tohoto typu obvykla konstrukčně složitější a tím i poruchovější, z konstrukčníThe disadvantages of these devices are the difficult elimination and control of the amount of parasitic bending stresses, the lack or imperfect possibility of applying static bias, and, in some devices, low stiffness in the transverse direction. In the aforementioned drawbacks, known devices of this type are usually more complex in construction and thus more fault-tolerant from the constructional point of view

200 8S8 složitosti vyplývá i vyšší nákladovost.200 8S8 complexity results in higher cost.

Výše uvedená nedostatky odstraňuje přídavné zařízení pro zkouSky v tahu - tlaku podle vynálezu. Podstatou řešení je, že do sebe zasunuté části pevného rámu a pohyblivého rámu jsou spojeny plochými pružinami v úrovni upínacích desek, přičemž pohyblivý rám je upevněn jedním koncem na vnější části první plochá pružiny a druhým koncem na vnitřní část druhé ploché pružiny, zatímco vnitřní část první ploché pružiny a vnější část druhé ploché pružiny jsou vetknuty v dílcích tvořících nehybné součásti pevného rámu.The above drawbacks are overcome by the additional tensile-pressure testing device of the invention. In principle, the parts of the fixed frame and the movable frame which are inserted are connected by flat springs at the level of the clamping plates, the movable frame being fixed with one end on the outer part of the first flat spring and the other end on the inner part of the second flat spring. the flat springs and the outer part of the second flat spring are fixed in the components forming the fixed parts of the fixed frame.

Pro dosažení tlakového předpětí je pevný rám s pohyblivým rámem spojen svorníky s maticemi.To achieve a bias pressure, the fixed frame and the movable frame are connected with bolts and nuts.

Pro dosažení takového předpětí je pohyblivý rám opatřen svorníky, uloženými uvnitř trubek s vnitřním závitem. Trubky jsou opřeny o konzoly, upevněné na pevném rámu.To achieve such prestressing, the movable frame is provided with bolts mounted inside the internally threaded tubes. The tubes are supported by brackets mounted on a rigid frame.

Výhodou přídavného zařízení pro zkoušky v tahu - tlaku podle vynálezu je především jeho jednoduchost a přitom vysoká spolehlivost a přesnost měření. Systém plochých pružin, pevného rámu spojeného s pevnou upínací deskou a pohyblivého rámu spojeného s pohyblivou upínací deskou dovoluje vzájemný posuv upínacích desek pouze ve směru osy zkušební tyče. Tím je zamezen přenos přídavných ohybových momentů na zkušební tyč, nepůsobí-li dynamická síla zdroje přesně v ose zkušební tyče. Další výhodou řešení podle vynálezu je, že lze velmi jednoduchými prostředky dosáhnout jak tahového tak tlakového předpětí zkušební tyče. Systém uložení tensometrů ve dvou vzájemně kolmých rovinách podál měrné části tělesa dynamometru umožňuje určit jednoduchým způsobem případně parazitní ohybové momenty působící na zkušební tyč vlivem nepřesné výroby, případně jejího chybného upnutí v čelistech. Možnost měření parazitních momentů lze využít i při montáži vlast ního zařízení, což snižuje nároky na výrobní přesnost některých dílů. Alternativně je možné provádět upnutí zkušební tyče v čelistech dynamometru mimo vlastní zařízení a zkušební tyč s dynamometrem připevnit jako celek k upínacím deskám. Další výhodou konstrukč ního řešení přídavného zařízení podle vynálezu je, že v prostoru mezi nosníky pevného rámu a pohyblivého rámu je dost manipulačního místa pro instalaci přídavných zařízení, např. snímačů, optické kontroly šíření únavové trhliny, nádob pro zkoušky v ochranné atmosféře, nebo únavu za koroze apod.The advantage of the additional tensile-pressure testing device according to the invention is first of all its simplicity and at the same time high reliability and measurement accuracy. A system of flat springs, a fixed frame coupled to a fixed clamping plate and a movable frame coupled to a movable clamping plate allows the clamping plates to move relative to one another only in the direction of the axis of the test rod. This prevents the transmission of additional bending moments to the test rod if the dynamic source force does not act exactly in the axis of the test rod. A further advantage of the solution according to the invention is that both the tensile and compressive bias of the test rod can be achieved by very simple means. The system of tensiometer placement in two mutually perpendicular planes provides a specific part of the dynamometer body for easy determination of parasitic bending moments acting on the test rod due to inaccurate production or its incorrect clamping in the jaws. The possibility of measuring the parasitic moments can also be used in the assembly of own equipment, which reduces the demands on manufacturing accuracy of some parts. Alternatively, it is possible to clamp the test rod in the jaws of the dynamometer outside the device itself and to attach the test rod with the dynamometer to the clamping plates as a whole. A further advantage of the design of the additional device according to the invention is that there is enough manipulation space in the space between the beams of the fixed frame and the movable frame to install additional devices such as sensors, optical control of fatigue crack propagation, shielding test vessels or fatigue. corrosion, etc.

Na připojeném výkresu je znázorněn schematicky přiklad provedení přídavného zařízení pro zkoušky v tahu - tlaku podle vynálezu. Na obr. 1 je znázorněn svislý řez přídavným zařízením v rovině A-A z obr. 2, přičemž v levé polovině obrázku jsou použity svorní ky a matice pro tlakové předpětí a v pravá polovině jsou svorníky a matice pro taková předpětí. Na obr. 2 je znázorněn v levé polovině půdorysný pohled na zařízení v rovině řezu B-B z obr. 1. Přídavné zařízení podle příkladu provedení je tvořeno pohyblivým rámem 1, který je volně zasunut do pevného rámu £. Pevný rám £ je svou spodní části upevněn na základové desce £. Na spodní části pevného rámu 2 je uložena pevná upínací deska £ opatřená upínacími čelistmi £ pro upnutí zkušební tyče £» V mezikruhovám vybrání pevnéThe attached drawing shows schematically an exemplary embodiment of an additional tensile-pressure testing device according to the invention. Fig. 1 is a vertical cross-sectional view of the attachment in the plane A-A of Fig. 2, wherein clamps and nuts for pressure bias are used in the left half of the figure and studs and nuts for such bias are used in the right half. FIG. 2 shows a plan view of the device in the sectional plane B-B of FIG. 1 in the left half. The additional device according to the exemplary embodiment consists of a movable frame 1 which is freely inserted into the fixed frame 6. The fixed frame 4 is fixed to the base plate 6 with its lower part. A fixed clamping plate 6 is provided on the lower part of the fixed frame 2, provided with clamping jaws 4 for clamping a test rod 4.

200 BSI upínací desky £ je vetknuta na svém vnitřním obvodu prvá plochá pružina J ve tvaru mezikruží. Na vnějším okraji prvé ploché pružiny J je upevněna spodní příruba 8 pohyblivého rámu 1. Mezi horní přírubu £ pevného rámu 2 a mezikruhovou příložku 10 je vetknut vnější obvod z montážních důvodů dělené druhé ploché pružiny 11 obdobného tvaru mezikruží. vnitřní obvod druhé ploché pružiny 11 je spojen šrouby s pohyblivou upínací deskou 12 a horní přírubou 13 pohyblivého rámu 1. Pohyblivá upínací deska 12 je pomocí spojovací tyče 14 propojena s vibrátorem /nezakreslen/. V čelistech pohyblivé upínací desky 12 je upnut tensometrický dynamometr 15. Pohyblivý rám 1 a pevný rám 2 jsou ve své střední části tvořeny nosníky ve tvaru U profilů. Ve vytvořeném prostoru mezi pevným rámem 2 a pohyblivým rámem 1 jsou uloženy svorníky 16 pro tlakové předpětí zakončené čtyřhranem, uchycené v pevném rámu 2, k němuž je přitažen pohyblivý rám 1 maticí 17. /levá polovina obr. 1/. Svorníky 16 /pravá polovina obr. 1/ pro tahové předpětí jsou zakotveny v pohybli vém rámu 1. V horní části svorníků 16 se o konzolu 18 připevněnou k pevnému rámu 2 opírá trubka 19 s vnitřním závitem. Dynamometr 15 je kromě systému tensometrů pro zjišiování osové síly opatřen tensometry pro měřeni ohybového momentu podél tělesa dynamometru 15 ve dvou vzájemně kolmých rovinách procházejících jeho osou.200 BSI of the clamping plate 6 is fixed on its inner circumference by a first flat spring J in the form of an annulus. At the outer edge of the first flat spring 1 a lower flange 8 of the movable frame 1 is fixed. Between the upper flange 6 of the fixed frame 2 and the annular shim 10 an outer circumference is fixed for assembly reasons. the inner periphery of the second flat spring 11 is connected by bolts to the movable clamping plate 12 and the upper flange 13 of the movable frame 1. The movable clamping plate 12 is connected to a vibrator (not shown) by means of a connecting rod 14. A tensometric dynamometer 15 is clamped in the jaws of the movable clamping plate 12. The movable frame 1 and the fixed frame 2 are formed in their central part by U-shaped beams. In the formed space between the fixed frame 2 and the movable frame 1, there is a biased bolt 16 terminated by a square, fixed in the fixed frame 2, to which the movable frame 1 is pulled by the nut 17. (left half of FIG. 1). The bolts 16 (right half of FIG. 1) for tension biasing are anchored in the movable frame 1. At the top of the bolts 16, an internally threaded tube 19 is supported on the bracket 18 attached to the fixed frame 2. The dynamometer 15, in addition to the tensiometer system for determining the axial force, is provided with tensometers for measuring the bending moment along the dynamometer body 15 in two mutually perpendicular planes passing through its axis.

Funkce přídavného zařízení vyplývá z popisu. Proměnná síla P je od vibrátoru přenášena spojovací tyčí 14 na pohyblivou upínací desku 12 a dále přes tensometrický dynamometr 15 na zkušební tyč 6. Velikost působící síly je měřena dynamometrem 15. Elektrický signál z dynamometru 15. případně z připojeného tensometrického zesilovače, je využíván v autooscilačním režimu k řízení výkonu vibrátoru a to buS přímo, nebo po dalším zpracování v elektronické řídicí a programovací jednotce. Požadované statické předpětí se dosahuje utažením matice JJ, případně zašroubováním svorníku 16 do trubky 19.The function of the attachment follows from the description. The variable force P is transmitted from the vibrator by the connecting rod 14 to the movable clamping plate 12 and further via the tensometric dynamometer 15 to the test rod 6. The magnitude of the applied force is measured by the dynamometer 15. The electrical signal from the dynamometer 15 or connected tensometric amplifier is used in the auto mode to control the vibrator power either directly or after further processing in the electronic control and programming unit. The required static preload is achieved by tightening the nut 11 or by screwing the bolt 16 into the tube 19.

K řízení provozu je ovšem možno využít i jiných snímačů, např. snímače polohy, rychlosti, zrychlení, které mohou být připojeny k zařízení.However, other sensors, such as position, velocity, acceleration sensors, which can be connected to the device, can also be used to control the operation.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. Additional tensile-pressure test equipment, particularly suitable for small-size test rods based on alternating dynamic force sources, in which the test rod is mounted in series with the dynamometer between the fixture plates of the fixed frame and the movable frame connected to the alternating dynamic force source; which is provided with a guide system comprising at least two guide springs perpendicular to the axis of the test bar to allow the test bar to be stressed only in the direction of its axis, characterized in that the parts of the fixed frame (2) and movable frame (1) springs (7, 11) at the level of the clamping plates (4, 12), wherein the movable frame (1) is fixed with one end to the outer part of the first flat spring (7) and the other end to the inner part of the second flat spring (11) A portion of the first flat spring (7) and an outer portion of the second flat spring (11) are fixed in the components forming the fixed parts of the fixed frame (2).

200 8S8

Attachment according to claim 1, characterized in that the fixed frame (2) is connected to the movable frame (1) by bolts (16) with nuts (17) to achieve a pressure bias.

Attachment according to claim 1, characterized in that, in order to achieve a tensile preload, the movable frame (1) is provided with bolts (16) inserted into the tubes (19) and internally threaded, the tubes (19) being supported on brackets (18). fastened to a fixed frame / 2 /.