CS217334B1

CS217334B1 - Method of determining the elastic constant of universal tensile testing machines

Info

Publication number: CS217334B1
Application number: CS548280A
Authority: CS
Inventors: Miloslav Jakob
Original assignee: Miloslav Jakob
Priority date: 1980-08-08
Filing date: 1980-08-08
Publication date: 1982-12-31

Abstract

Vynález se týká způsobu stanovování elastické konstanty univerzálních zkušebních strojů pro zkoušky tahem ve zkušebnách základních mechanických vlastností oceli. Vynález řeší možnost jednoduchého záznamu dat s navazujícím operativním zpracováním běžnými prostředky. Podstatou vynálezu je, že se elastická konstanta zkušebního stroje stanoví při zatěžování z rozdílu současně snímané dráhy příčníku zkušebního stroje a elastické deformace zkušební tyče. Na obr.l je ve formě diagramu zaznamenán průběh závislostí zatěžovací síly a deformace, jakož i zatěžovací síly a dráhy příčníku zkušebního stroje při zkoušení zkušební tyče za teploty 20 °C.The invention relates to a method of determining the elastic constant of universal testing machines for tensile tests in testing laboratories for the basic mechanical properties of steel. The invention solves the possibility of simple data recording with subsequent operational processing by conventional means. The essence of the invention is that the elastic constant of the testing machine is determined during loading from the difference between the simultaneously sensed path of the testing machine crossbar and the elastic deformation of the test bar. Fig. 1 shows in the form of a diagram the course of the dependences of the loading force and deformation, as well as the loading force and the path of the testing machine crossbar when testing a test bar at a temperature of 20 °C.

Description

Způsob stanovení elastické konstanty univerzálních zkušebních strojů pro zkoušky tahemMethod for determination of elastic constant of universal tensile testing machines

Vynález se týká způsobu stanovování elastické konstanty univerzálních zkušebních strojů pro zkoušky tahem ve zkušebnách základních mechanických vlastností oceli. Vynález řeší možnost jednoduchého záznamu dat s navazujícím operativním zpracováním běžnými prostředky. Podstatou vynálezu je, že se elastická konstanta zkušebního stroje stanoví při zatěžování z rozdílu současně snímané dráhy příčníku zkušebního stroje a elastické deformace zkušební tyče.The present invention relates to a method for determining the elastic constant of universal tensile testing machines in test rooms of basic mechanical properties of steel. The invention solves the possibility of simple data recording with subsequent operational processing by conventional means. The essence of the invention is that the elastic constant of the test machine is determined under load from the difference of the simultaneously sensed trajectory of the test machine and the elastic deformation of the test rod.

Na obr.l je ve formě diagramu zaznamenán průběh závislostí zatěžovací síly a deformace, jakož i zatěžovací síly a dráhy příčníku zkušebního stroje při zkoušení zkušební tyče za teploty 20 °C.FIG. 1 shows, in the form of a diagram, the dependence of the load force and deflection, as well as the load force and the cross-member trajectory of the test machine when testing the test rod at a temperature of 20 ° C.

217 334217 334

Vynález se týká způsobu stanovování elestické konstanty univerzálních zkušebních strojů pro zkoušky tahem a řeší možnost jednoduchého záznamu dat s navazujícím operativním zpracováním běžnými prostředky.The present invention relates to a method for determining the elestical constant of universal tensile testing machines and to the possibility of simple data recording with subsequent operational processing by conventional means.

Známý způsob stanovováni elastická konstanty zkušebních strojů pro zkoušky tahem se uskutečňuje tak, že se po ověření vhodnosti zkušebního stroje ke stanovení elastické konstanty realizuje na modelových zkušebních vzorcích řada zkoušek, přičemž se registrují závislosti zatěžovací síly a prodloužení zkušebního vzorku, jakož i prodloužení zkušebního vzorku v čase a tyto závislosti se zaznamenávají ve dvou diagramech. U elektronických zkušebních strojů pro zkoušky tahem s časově přesně řízeným pohybem příčníku lze použít jen jeden diagram, přičemž se elastická konstanta stanoví ze závislosti zatěžovací síly a prodloužení zkušebního vzorku, což vyjadřuje současně závislost zatěžovací síly v čase. U hydraulických zkušebních strojů pro zkoušky tahem je nutno záznamy pořizovat za pomoci zvláštních přídavných zařízení, pokud tyto stroje nejsou vybaveny samočinnými regulátory přírůstku zatěžovací síly a elektronickými snímači deformací. Na základě uvedených závislostí stanoví ae podle postupů, publikovaných v odborné literatuře a podle normovaných doporučení elastická konstanta výpočtem.The known method for determining the elastic constant of tensile testing machines is carried out by performing a series of tests on the test specimens after verifying the suitability of the test machine to determine the elastic constant, recording the load-force dependence and test specimen extension as well as time and these dependencies are recorded in two diagrams. For electronic tensile testing machines with time-controlled cross-bar movement, only one diagram can be used, the elastic constant being determined from the load force versus test specimen extension, which also expresses the load force versus time. For hydraulic tensile testing machines, records shall be made with the aid of special attachments unless these machines are equipped with automatic load increment controllers and electronic deformation sensors. Based on these dependencies, the elastic constant is calculated according to the procedures published in the literature and standardized recommendations.

Při stanovování elastických konstant zkušebních strojů pro zkoušky tahem je nutno respektovat tyto předpoklady : Zkušební vzorky je nutno zhotovit z materiálů, které mají dostatečně dlouhou prodlevu na výrazné mezi kluzu, rozměry vzorků je nutno volit tak, aby byla zatěžovací síla na mezi kluzu rovna 65 % nebo 20 % hodnoty maximální zatěžovací síly nastaveného rozsahu a během zkoušky musí být rychlost přírůstku* zatěžovací síly nebo rychlost deformace konstantní. Splnění těchto podmínek znevýhodňuje běžně používaný postup, protože se vyskytují problémy a volbou zkušebního materiálu, který je mnohdy značně odlišný od běžně zkoušeného materiálu. Značně obtížně se volí rozměry zkušebních vzorků pro zajištění druhé podmínky a dodržet třetí podmínku lze jen u některých typů zkušebních strojů, přičemž největší potíže se vyskytují u zkušebních strojů hydraulických.The following assumptions must be taken into account when determining the elastic constants of tensile testing machines: Test specimens must be made of materials which have a sufficiently long dwell time at a significant yield strength, the sample sizes must be selected so that the yield strength at yield strength is 65% or 20% of the maximum load force of the set range, and during the test the load force increment * or strain rate shall be constant. Compliance with these conditions disadvantages the commonly used procedure because of the problems and choice of test material, which is often quite different from the test material. It is very difficult to select the dimensions of the test specimens to ensure the second condition, and the third condition can only be met for some types of test machines, with the greatest difficulties encountered with hydraulic test machines.

Uvedené nevýhody odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem je způsob stanovení elastické konstanty univerzálních zkušebních strojů pro zkoušky tahem. Podstatou vynálezu je, že se elastická konstanta určí při zatěžování jako rozdíl současně snímané dráhy příčníku zkušebního stroje a elastické deformace zkušební tyče.The present invention is directed to a method for determining the elastic constant of universal tensile testing machines. It is an object of the present invention that the elastic constant is determined under load as the difference between the tensile cross-section of the test machine and the elastic deformation of the test bar.

Výhodou způsobu stanovování elestické konstanty univerzálních strojů pro zkoušky tahem podle vynálezu je, že se současně snímají deformace zkušebních tyčí a dráha příčníku zkušebního stroje při dodržení běžného pracovního postupu, přičemž lze použít zkušební vzorky jakéhokoliv materiálového složení a tvaru.. Vzhledem k tomu, že se stanovení elastické konstanty zkušebního stroje provádí přímo, není zatíženo chybami, vzniklými při odečítání nepřímých dat, při výpočtech'a hodnocení. Jednoduchost a spolehlivost stanovených hodnot elastických konstant zkušebních strojů, získaných v poměrně krátkém čase,jsou výraznými přednostmi navrženého způsobu oproti dosud známým metodám měření.An advantage of the method of determining the elestical constant of the universal tensile testing machines of the present invention is that the deformation of the test rods and the cross-machine trajectory of the test machine are simultaneously sensed, with the use of test samples of any material composition and shape. the determination of the elastic constant of the test machine is carried out directly, free from errors due to the reading of indirect data, calculations and evaluation. The simplicity and reliability of the determined values of the elastic constants of the testing machines, obtained in a relatively short time, are significant advantages of the proposed method over the previously known measuring methods.

Na připojeném výkresu jsou nakresleny dva diagramy závislostí zatěžovací síly a deformace, jakož i zatěžovací síly a dráhy příčníku při stanovování elastické konstantyIn the accompanying drawing, two diagrams of the load force and deflection dependencies, as well as the load force and the cross-member paths in the determination of the elastic constant, are plotted.

217 334 zkušebního stroje pro zkoušky tahem podle vynálezu, přičemž obr. 1 znázorňuje průběh těchto závislostí při teplotě zkoušení 20 °C a na obr. 2 je nakreslen průběh závislostí při teplotě 325 °C.217 334 of the tensile testing machine of the invention, wherein FIG. 1 shows the course of these dependencies at a test temperature of 20 ° C, and FIG. 2 shows the course of dependencies at 325 ° C.

K bližěímu osvětlení podstaty vynálezu se dále uvádějí příklady stanovování elastické konstanty zkušebního stroje pro zkoušky tahem podle vynálezu.In order to illustrate the invention in greater detail, examples of determining the elastic constant of a tensile testing machine according to the invention are given below.

1. Ke stanovení elastické konstanty hydraulického zkušebního stroje pro zkoušky tahem s maximální zatěžovací silou 200 kN byla použita zkušební tyč o průměru 10 mm a délce 50mm se závitovými hlavami M 16 z austenitické chromniklové oceli s obsahem 18 % hmotnostních chrómu a 10 % hmotnostních niklu, stabilizované titanem, přičemž zkušební tyč byla zkoušena při teplotě 20 °C. Diagramatický záznam o průběhu závislosti zatěžovací síly a deformace, jakož i zatěžovací síly a dráhy příčníku zkušebního stroje je nakreslen na obr. 1. Elastické konstanta zkušebního stroje byla stanovena ze vztahu1. To determine the elastic constant of the hydraulic tensile testing machine with a maximum load force of 200 kN, a 10 mm diameter and 50 mm length test rod with M 16 austenitic chromium-nickel steel threaded heads containing 18% by weight chromium and 10% by weight nickel was used. stabilized with titanium, the test rod was tested at 20 ° C. A diagrammatic record of the course of the load force and deflection dependence, as well as the load force and the trajectory of the tensile beam is shown in Fig. 1. The elastic constant of the tester was determined from

K » (a - b) : Δ F, kde značíK »(a - b): Δ F, where denotes

K - elastickou konstantu, a - dráhu příčníku zkušebního stroje v elastické oblasti, b - elastickou deformaci zkušební tyče aK - elastic constant, a - tensile beam travel in the elastic region, b - elastic deformation of the test rod, and

Af - rozdíl zatěžující síly, způsobující dráhu a.Af - the difference between the load and the path.

Zjištěná hodnota elastické konstanty činila v tomto případě K » 1,8.10“^ j^mm.N^-^J.Observed elastic constants amounted in this case »1,8.10" ^ j ^ mm.N ^- ^ J.

2. Ve druhém případě byl použit hydraulický zkušební stroj shodné konstrukce, jako v prvním příkladu a rovněž zkušební tyč hýla zhotovena ze shodného materiálu a měla shodná tvarové faktory, jak je uvedeno v prvním příkladu. Zkušební tyč byla zkoušena při zkušební teplotě 325 °C. Diagramatický záznam o průběhu závislostí zatěžovací síly a deformace, jakož i zatěžovací síly a dráhy příčníku zkušebního stroje je nakreslen na obr. 2. Elastická konstanta zkušebního stroje měla v tomto případě hodnotu K » 2.10^ £mm.N“^J . Způsobem podle vynálezu lze prakticky stanovovat elastická konstanty všech zkušebních strojů pro zkoušky tahem ve zkušebnách základních mechanických vlastností.2. In the second case, a hydraulic testing machine of the same construction as in the first example was used, and also the rod of the rod was made of the same material and had the same shape factors as shown in the first example. The test rod was tested at a test temperature of 325 ° C. A diagrammatic record of the dependence of the load force and deformation, as well as the load force and trajectory of the test machine, is shown in Fig. 2. With the method according to the invention, it is practically possible to determine the elastic constants of all tensile testing machines in testing laboratories of basic mechanical properties.

Claims

Method for determining the elastic constant of universal tensile testing machines, characterized in that, under load, the simultaneously sensed trajectory path of the test machine and the elastic deformation of the test bar are determined as a load.