CS217322B1

CS217322B1 - A method of applying a constant strain rate to tearing machines and configured to perform the method

Info

Publication number: CS217322B1
Application number: CS452880A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Smrcka; Vladimir Jadrnicek
Original assignee: Jaroslav Smrcka; Vladimir Jadrnicek
Priority date: 1980-06-25
Filing date: 1980-06-25
Publication date: 1982-12-31

Abstract

Vynález řeší způsob vyvození konstantní deformační rychlosti při zkoušce tahem nebo tlakem na trhacích strojích s mechanickým pohonem a s plynule měnitelnou rychlostí zatěžovací hlavy stroje a zařízení k provádění tohoto způsobu. Podstata způsobu spočívá v tom, že se převede prodloužení nebo zkráceni zkušebního vzorku na otáčivý pohyb ovládacího prvku stroje, přičemž přírůstek rychlosti upínací čelisti je úměrný prodloužení nebo zkrácení zkušebního vzorku a konstantou úměrnosti je zvolena deformačhí rychlost. Podstata zařízení spočívá v tom, že sestává z převodu mezi upínací čelistí a ovládacím prvkem stroje. Převod, který přenese na ovládací prvek řízení zatěžova- cí rychlosti a to tak, že prodloužení nebo zkrácení zkušební tyče vyvolá přímo úměrné zrychlení nebo zpomalení pohyblivé upínací čelisti, lze volit bua jako'mechanický, hydraulický nebo elektrický.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method of applying a constant strain rate to a tensile or compression test on a mechanical drive tearing machine and a continuously variable speed machine head and apparatus for performing the method. The essence of the method is that the extension or shortening of the test piece is converted into a rotational movement of the machine control element, wherein the increment of the clamping jaw is proportional to the elongation or shortening of the test piece and the deformation rate is selected by the proportionality constant. The essence of the device is that it consists of a transmission between the clamping jaw and the machine control element. The transmission that transmits the load speed control to the control element so that the extension or shortening of the test bar causes a proportional acceleration or deceleration of the movable clamping jaw can be either mechanical, hydraulic or electrical.

Description

Vynález řeáí způsob vyvozeni konstantní deformační rychlosti při zkouáce tahem nebe tlakem na trhacích strojích s mechanickým pohonem a s plynule mánitelnou rychlosti zatěžovácí hlavy stroje a zařízení k provádění tohoto způsobu.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method of producing a constant strain rate in a tensile or crushing test on mechanical drive machines with a continuously variable speed of a load head of a machine and apparatus for performing the method.

Dosud se trhací zkouěky na zkuěebních strojích provádějí při konstantní rychlosti zatšžovací hlavy. Deformační rychlost <i> při zkoušce je definována vztahem fe-0 (1) kde v ... rychlost zatšžovací hlavy stroje (mm . S^-1)Until now, tear tests on test machines have been carried out at a constant speed of the load head. The strain rate <i> during the test is defined by the relation fe-0 (1) where v ... speed of the machine load head (mm. S ^-1 )

... okamžitá dálka zkušební tyče (mm)... instant distance of test rod (mm)

Jelikož dálka tyče 1 se v průběhu zkouěky zvětěuje, dochází v důsledku toho ke změně deformační rychlosti. Při větěích zatěžovacích rychlostech nebo při měření na krátkých délkách zkušebních tyčí má deformační rychlost vliv na úroveň naměřených napětí v oblasti malých plastických deformací, což ztěžuje srovnáni výsledků zkoušek. Tyto nedostatky se jeětě výrazněji projevují při velkých plastických deformacích, tj. například při zkouškách za zvýšených teplot nebo při zkoušení superplastických materiálů.As the distance of the rod 1 increases during the test, the deformation speed is consequently changed. At higher load speeds or when measuring at short lengths of the test rods, the strain rate has an effect on the level of stresses measured in the area of small plastic deformations, making it difficult to compare test results. These drawbacks are even more pronounced in large plastic deformations, i.e., in elevated temperature tests or in the testing of superplastic materials.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob vyvození konstantní deformační rychlosti na tnhacích strojích a zařízení podle vynálezu. Podstata způsobu spočívá v tom, že se převede prodloužení nebo zkrácení zkušebního vzorku na otáčivý pohyb ovládacího prvku stroje, přičemž přírůstek rychlosti upínací čelisti je úměrný prodloužení nebo zkrácení zkušebního vzorku a konstantou úměrnosti je zvolena deformační rychlost.These drawbacks are overcome by the method of deriving a constant strain rate on the drawing machines and devices of the invention. The essence of the method is to convert the extension or shortening of the test specimen into a rotational movement of the machine control, wherein the increment of the clamping jaw speed is proportional to the extension or shortening of the test specimen and the strain rate is selected by the proportionality constant.

Konstantní deformační rychlost lze udržet pří zkouškách na trhacích strojích s mechanickým přenosem síly a ručním ovládáním rychlosti pohyblivé upínací čelisti, které jsou navíc vybaveny zařízením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z převodu mezi pohyblivou upínací čelistí a ovládacím prvkem stroje. Převod, který přenese na ovládací fp?vek řízení zatšžovací rychlosti a to tak, že prodloužení nebo zkrácení zkušební tyče vyvelá přímo úměrné zrychlení nebo zpomalení pohyblivé upínací čelisti, lze volit bučí jako mechanický, hydraulický nebo elektrický. Funkce zařízení spočívá v tom, že zvolený převod mezi upínací čelistí stroje a ovládacím prvkem zajišluje závislost posunutí upínací čelisti na posunuté ovládacího prvku a tím současně i změnu rychlosti čelisti β konstantou úměrnosti přímo zvolená deformační rychlosti.A constant strain rate can be maintained in tests on shredders with mechanical power transmission and manual speed control of the movable clamping jaw, which are additionally equipped with a device according to the invention, which consists in the transmission between the movable clamping jaw and the machine control. The transmission which transmits the load rate control to the control fp so that the extension or shortening of the test rod results in a proportional acceleration or deceleration of the movable clamping jaw can be either mechanical, hydraulic or electric. The function of the device consists in that the selected transmission between the clamping jaw of the machine and the actuator ensures the dependence of the displacement of the clamping jaw on the displaced actuator and, at the same time, the variation of the jaw speed β by a proportional constant.

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu tvořená mechanickým převodem je znázorněno na výkrese, kde je trhací stroj FU 10 OOOe vybavený přídavným zařízením, která sestává z lanka ů, jehož jeden konec je připevněný k pohyblivému příčníku g a vykonává shodný pohyb jako pohyblivá upínací čelist £ trhacího stroje. Lanko J je vedené přes dvě pomocné kladky 2 upevněné ne rámu trhacího stroje a dále je opásáno kolem kladky 1, která je pevně spojená s hřídelníkem potenciometru g, který řídí rychlost zatěžování. Stálá nmpnntl lanka Zajišluje závaží £.An exemplary embodiment of a mechanical transmission device according to the invention is shown in the drawing where the FU 10,000e shredder is provided with an additional device consisting of a cable, one end of which is attached to the movable crossbeam g and performs the same movement as the shear jaw. The cable J is guided over two auxiliary pulleys 2 fixed to the frame of the shredder and is further wrapped around a pulley 1, which is fixedly connected to the shaft of the potentiometer g, which controls the loading speed. Permanent nmpnntl cable Secures the weight £.

Na počátku zkouěky se nastaví řídící poteneiometr g do takové polohy, ahy počáteční rychlost příčníku g v_Q, zvolená deformační rychlost <i> a délka zkušební tyče 1_Q splňovaly vztah (í).At the beginning of the test was set control poteneiometr g to a position ahy initial crosshead speed GV _Q chosen strain rate <i> and the length of the test bar 1 _Q satisfy the relationship (I).

Poloměr kladky 1, která převádí přímočarý pohyb lanka na rotační pohyb hřídelníku řídicího potenciometru § se stanoví ze vztahuThe radius of the pulley 1, which converts the linear movement of the cable into the rotational movement of the shaft of the control potentiometer § is determined from

R je poloměr kladky φ je zvolená deformační rychlostR is pulley radius φ is selected strain rate

K je konstanta, kterou je nutné zjistit experimentálně pro příslušný zkušební stroj. Uvedený příklad byl uskutečněn při zkouškách superplastických vlastností kovových slitin přižení délka zkušební tyče byla 1_Q » 40 mn, čáteční rychlost v_Q => 0,04 mm/s, konstanta K = 45,5.mm.K is a constant that must be determined experimentally for the respective test machine. The example was carried out in tests of superplastic properties of metal alloys with a test rod length of 1 _Q 40 mn, initial velocity at _Q => 0.04 mm / s, constant K = 45.5 mm.

zvolené deformační rychlost Φ = 0,001 s“¹, po= 0,0455 mm.s^-'.rad^-' a poloměr kladky R =selected strain rate Φ = 0,001 s “ ¹ , po = 0,0455 mm.s ^- '.rad ^- ' and pulley radius R =

Claims

1. A method of deriving a constant strain rate on mechanical drive machines with a continuously variable speed of a machine clamping jaw by a control element, for example by a control potentiometer, during tensile or compression tests, characterized in that the extension or shortening of the test specimen is converted to rotary motion wherein the increment of the clamping jaw speed is proportional to the lengthening or shortening of the specimen and the proportionality constant is the selected strain rate.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises a mechanical hydraulic or electrical transmission between a movable clamping jaw (6) and a machine control element, for example a potentiometer (8).