CS259128B1

CS259128B1 - Device for thin sheets testing by means of cyclic bending

Info

Publication number: CS259128B1
Application number: CS868595A
Authority: CS
Inventors: Cyril Budac; Frantisek Parak
Original assignee: Cyril Budac; Frantisek Parak
Priority date: 1986-11-24
Filing date: 1986-11-24
Publication date: 1988-10-14
Also published as: CS859586A1

Abstract

Řešení spadá do oblasti meřících zařízení charakterizovaných použitím mechanických prostředků. Podstatou řešení je, že k horní přírubě hydraulického členu uloženého na nosném rámu je upevněn funkční rám v němž je na prvním čepu pevně uložena jednak otočná kulisa s ohýbacími kroužky a jednak ozubené kolo zapadající do ozubeného hřebene spojeného pevně s pístnicí hydraulického clenu a β Jádrem indukčního vysílače současně upevněného k nosnému rámu. V pravé zesílené Části funkčního rámu je na druhém čepu otočně uložena kladka přes kterou je nataženo lanko. Na jednom konci lanka je umístěn napínací člen a na protilehlém konci lanka je uchycen epojovaci člen. V něm je z jeho protilehlé strany současně uchycen jeden konec zkušebního vzorku a druhý konee je uchycen v otočné kuliee.The solution lies in the field of measuring devices characterized by the use of mechanical resources. The essence of the solution is, to the top of the hydraulic member mounted on the support frame is functional a frame in which it is fixedly fixed on the first pin on the one hand, a swivel plate with bending rings and secondly, a gearwheel engaging the toothed gear the ridge connected firmly to the piston rod hydraulic member and β core induction transmitter simultaneously attached to the carrier frame. In the right reinforced functional part of the frame, a pulley is rotatably mounted on the second pin over which the cord is pulled. On one a tension member is provided at the end of the cable and is attached to the opposite end of the cable epojovaci člen. In it is his opposite sides simultaneously hold one end of the test the sample and the other cone is attached in a rotating bullet.

Description

- i Vynález se týká zařízení pro zkoušení tenkých plechů cyklickým ohybem· ·The present invention relates to a device for testing cyclic bending of thin sheets.

V současné době se zkoušky nízkocyklavé únavy tenkých plechů, které vyplývají z potřeb posouzení životnosti kovových membrán a vlnovců, provádějí tak, že základem je klasický ohyb nosníku, který tvoří pásek zkoušeného plechu, kloubově uloženého na okrajích a uprostřed prohýbaného vtlačováním elementu s daným poloměrem křivosti až do okamžiku dosažení daného úhlu ohybu 90°. Pro uplatnění střídavého ohybu je stejným elementem o stejném poloměru křivosti prohýbán tento pásek zkoušeného plechu v opačném směru. Střídavé ohýbání je zajištěno střídavým pohybem ohýbajících elementů, který je vyvozován pohybovým mechanismem, kterým bývá nej častěji přímočarý hydraulický motor· Tento způsob zkoušení je nevýhodný zejména pro kloubové uložení pásku zkoušeného plechu, který v důsledku velmi malé tlouštky má malou ohybovou tuhost a kromě toho vyžaduje pohyblivé klouby ve směru kolmém na průhyb plechu. Pro případ oboustranného volného zavěšení pásku zkoušeného plechu, například přes lanko místo kloubu, není Zaručeno provádění ohybu v jednom definovaném místě. Při jednostranném zavěšení pásku zkoušeného plechu, například přes lank<} a současném fixování druhého měkkého kloubu, dochází buď ke třen^ nebo odvalování vtlačovaného ohýbacího elementu na pásku zkoušeného plechu.At present, low-slip fatigue testing of thin sheets resulting from the need to assess the durability of metal membranes and bellows is based on the classical bending of a beam consisting of a strip of the tested sheet, hinged at the edges and deflected by an element with given radius of curvature. up to 90 °. To apply an alternating bend, the strip of the tested sheet is bent in the opposite direction by the same element of the same radius of curvature. Alternating bending is provided by the alternating movement of the bending elements, which is caused by the movement mechanism, which is most often a linear hydraulic motor. This testing method is disadvantageous especially for articulated placement of the strip of test sheet which has low bending stiffness due to very low thickness. movable joints perpendicular to the plate deflection. In the case of a two-sided free suspension of the strip of the tested sheet, for example over a cable instead of a joint, it is not guaranteed to perform bending at one defined location. When the test sheet strip is suspended on one side, for example, over a cord < RTI ID = 0.0 > < / RTI > while the second soft joint is fixed, either the friction or the bending element is rolled onto the test sheet strip.

Shora uvedené nevýhody odstraňuje v podstatě vynález, kterým je zařízení pro zkoušení tenkých plechů cyklickým ohybe^ sestávající z nosného rámu a hydraulického prvku uzavřeného horní a dolní přírubou, kde k dolní přírubě je uchycen nosný rám, a jeho podstata spočívá v tom, -že k horní přírubě hydraulického členu je upevněn funkční rám, v jehož levé zesílené části je uložen první čep, na němž je pevně uložena otočná kulisa s ohýbacími kroužky a současně na protilehlé straně prvního čepu je pevně uloženo ozubené kolo zapadající do ozubeného hřebene, spojeného pevně s pístnici hydraulického členu a s jádrem indukčního vysílače současně upevněného k nosnému rámu, a kde v pravé zesílené části funkčního rámu je na druhém čepu otočně uložena kladky přes kterou je nataženo lanko, přičemž na , jednom konci lanka je umístěn napínací Člen a na protilehlém konci lanka je uchycen spojovací člen»v němž je z jeho proti259128The above-mentioned disadvantages essentially overcome the invention, which is a cyclic bending test device for thin sheets consisting of a support frame and a hydraulic element enclosed by an upper and a lower flange, wherein the support frame is attached to the lower flange and is based on the upper flange of the hydraulic member is fixed with a functional frame in which the left thickened part houses the first pin, on which the rotating coulter with the bending rings is fixed, and at the same time on the opposite side of the first pin is a gear that fits into the rack a hydraulic member and an inductive transmitter core simultaneously fastened to the support frame, and wherein, in the right thickened portion of the functional frame, pulleys are rotatably mounted on the other pivot over which the cable is stretched, with a tension member located at one end of the cable; properties Sp the drawbar member in which it is from 2529128

-.2 lehlé strany současně uchycen jeden konec zkušebního vzorku a druhý konec zkušebního vzorku je uchycen na upínacím děleném čepu uchyceném v otočné kulise.-.2 one end of the test specimen is simultaneously held on the light side and the other end of the test specimen is mounted on a clamping split pin mounted in a rotating link.

Vyššího účinku se dosahuje podle vynálezu tím, že při zkouškách nízkocyklové únavy tenkých plechů je zajištěn cyklický ohyb stejného úseku zkušebního vzorku plechu a je odstraněn jeho prokluz a třecí opotřebování.According to the invention, a higher effect is achieved in that in the low-cycle fatigue tests of thin sheets, the cyclic bending of the same section of the sheet test sample is ensured and its slip and friction wear are eliminated.

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na připojených výkresech, kde obr. 1 znázorňuje > bokorysný pohled na zařízení, kde napínacím členem je závaží, a obr. 2 znázorňuje bokorysný pohled na zařízení, kde napínacím členem je hydraulický válec.An example of a particular embodiment of the invention is schematically shown in the accompanying drawings, wherein Fig. 1 shows a side view of a device where the tension member is a weight, and Fig. 2 shows a side view of a device where the tension member is a hydraulic cylinder.

Zařízení podle vynálezu sestává z nosného rámu 1,na kterém je upevněn hydraulický člen 2,například hydraulický přímočarý motor. Dolní příruba 202 hydraulického členu 2 je rozebíratelně spojena s nosným rámem 1. Na horní přírubu 201 hydraulického členu 2 je upevněn rozebíratelně funkční rám 2·The device according to the invention consists of a support frame 1 on which a hydraulic member 2, for example a hydraulic linear motor, is mounted. The lower flange 202 of the hydraulic member 2 is detachably connected to the support frame 1. A detachably functional frame 2 is attached to the upper flange 201 of the hydraulic member 2.

V levé i pravé části funkčního rámu 2 3^e vytvořeno zesílení.The left and right side of the functional frame 2 ^e 3 A thickened.

V těchto zesílených částech funkčního rámu 2 <3^e uložen jednak první čep £ a jednak druhý čep V levé části funkčního rámu 2 je na prvním čepu £ pevně uložena otočná kulisa X· Na této otočné kulise χ jsou rovněž uchyceny ohýbací kroužky 8. Ohýbací kroužky 8 jsou výměnné a mají volitelně poloměry. Na protilehlé Straně prvního čepu & je pevně uloženo ozubené kolo 2· Toto ozubené kolo 2 zapadá do ozubeného hřebene 10 spojeného, pevně s pístnici hydraulického členu 2 a s jádrem indukčního vysílače 11.současně upevněného k nosnému rámu 1. V pravé části funkčního rámu 2 je na druhém čepu 2 otočně uložena kladka 12,přes kterou je nataženo lanko 13. jednom konci lanka 13. přepásaného přes kladku 12 směrem dolů, je umístěn napínací člen 14. Protilehlý konec lanka 13 je uchycen ve spojovacím členu 22· tomto spojovacím členu 15 je z protilehlé strany rovněž uchycen jeden konec zkušebního vzorku 16, například zkoušeného pásku plechu. Druhý konec zkušebního vzorku 16 je uchycen na upínacím děleném čepu 6, uchyceném v otočné kulise χ.In these thickened parts the function of the frame 2 ^<3 and stored first, the first pin £ and secondly the second pin in the left part of the function of the frame 2 on the first pin £ pivoted coulisse X · See pivotable coulisse χ are also fixed bending ring 8. Bending rings 8 are interchangeable and optionally have radii. On the opposite side of the first pin & a gear 2 is fixedly fixed. This gear 2 fits into a rack 10 connected, rigidly to the piston rod of the hydraulic member 2 and to the core of the inductive transmitter 11 simultaneously fixed to the support frame 1. a pulley 12 is rotatably mounted on the second pin 2 over which the cable 13 is pulled down one end of the cable 13 belted over the pulley 12, a tensioning member 14 is disposed. The opposite end of the cable 13 is received in the connecting member 22. one end of a test piece 16, for example a sheet of metal to be tested, is also attached from the opposite side. The other end of the test piece 16 is mounted on a split split pin 6 mounted in a pivoting link χ.

Před zahájením cyklické ohybové zkoušky, kdy je zdvih hydraulického členu 2 ve střední poloze, je otočná kulisa XBefore starting the cyclic bending test, when the stroke of the hydraulic member 2 is in the middle position, the rotary link X is

IAND

- 3 ve vodorovné poloze. Zkušební vzorek 16 prochází od upínacího děleného čepu 6 vodorovně bez dotyku mezi ohýbacími kroužky 8 ke spojovacímu členu 15. Zkušební vzorek 16 je prostřednictvím spojovacího členu 15 napínán volitelným napínacím členem 14 pomocí lanka 13. Vlastní lanko 13 je od spojovacího členu 15 až ke kladce 12 napnuto ve vodorovné poloze.- 3 in horizontal position. The test specimen 16 extends horizontally from the clamping bolt 6 without contact between the bending rings 8 to the coupling 15. The test specimen 16 is tensioned by the optional tensioning member 14 by means of a cable 13 through the cable 13. The cable 13 itself is from the connecting member 15 to the roller 12 tensioned horizontally.

Při zahájení cyklické ohybové zkoušky se pohybem pístni oe hydraulického členu 2 v jednom směru uvede do pohybu ozubený hřeben 10_; a tím i otáčení ozubeného kola 2 ^a otočné kulisy 2· Po uvedení do pohybu hydraulického členu 2 dojde k tečnému dotyku zkušebního vzorku 16 a jedním z ohýbacích kroužků 8 a při dalším zdvihu hydraulického členu 2 k navíjení zkušebního vzorku 16 na tento ohýbací kroužek 8. Tím dochází k ohybu zkušebního vzorku 16. který má poloměr křivosti odpovídající poloměru křivosti jednoho z ohýbacích kroužků 8, až do úhlu ohybu 90°.Upon initiation of the cyclic bending test, the movement of the piston of the hydraulic member 2 in one direction actuates the rack 10 _; and thus the rotation of the gear wheel 2 ^{and the} rotary wings 2 · After the initial movement of the hydraulic actuator 2 the tangential contact of the test sample 16 and one of the bending rings 8 and the next stroke of hydraulic actuator 2 to the winding of the test sample 16 at the bending ring eighth This bends the test specimen 16 having a radius of curvature corresponding to the radius of curvature of one of the bending rings 8, up to a bending angle of 90 °.

Přitom je zdvih pístnice hydraulického členu 2 kontrolován, měřen a elektricky omezován podle elektrického signálu indukčního vysílače 11. dosažení úhlu ohybu 90° dojde k pohybu pístnice hydraulického členu 2_ta tím i k otáčení otočné kulisy 2 ^v obráceném směru na impuls od neznázoměného hladinového spínače nebo od neznázoměného řídícího zesilovače. °tá cením otočné kulisy 2 v opačném směru se postupně uvolní ohybové namáhání zkušebního vzorku 16 v původním smyslu. Dále dojde přes neutrální Vodorovnou polohu k dalšímu tečnému dotyku zkušebního vzorku 16 s druhým ohýbacím kroužkem 8 a současně k navíjení zkušebního vzorku 16 na druhý ohýbací kroužek 8. Tím se současně uskuteční ohýbání zkušebního vzorku 16, v opačném smyslu až do předem stanoveného úhlu ohybu daného vymezením zdvihu pístnice hydraulického členu 2. Cyklickým zdvihem pístnice hydraulického členu 2 ve stanovených mezích dojde k cyklickému ohybu zkušebního vzorku l6 při voleném tahovém předpětí, podle volby napínač/ho členu 14. které může limitovat namáhání vlnovce v reálných provozních podmínkách. Volbou poloměrů ohýbacích kroužků 8 se umožní rovněž volba maximální cyklické ohybové deformace, která vyplývá z geometrie plasticky ohýbaných tenkých nosníků. Použití sady ohýbacích kroužků 8 pro odzkoušení série zkušebních' vzorků 16 umožní určit deformační únavovou křivku zkušebního vzorku 16.Here, the stroke of the hydraulic piston rod member 2 is controlled electrically measured and limited by the electrical signal on the 11th induction transmitter reaching the bending angle of 90 ° to the motion of the hydraulic actuator 2 _T, and thus the rotation of the rotary wings 2 ^{in the} reverse direction from the pulse or level switch not shown in from a control amplifier (not shown). By rotating the rotary link 2 in the opposite direction, the bending stress of the test piece 16 in the original sense is gradually released. Further, through the Neutral Horizontal Position, the test specimen 16 tangentially contacts the second bending ring 8 and at the same time winding the test specimen 16 onto the second bending ring 8. This also simultaneously bends the test specimen 16, in the opposite sense, up to a predetermined bending angle. by defining the piston rod stroke of the hydraulic member 2. A cyclic bending of the piston rod of the hydraulic member 2 within specified limits will cause cyclic bending of the specimen 16 at a selected tension bias, at the choice of the tensioner / member 14, which can limit bellows stress in real operating conditions. By selecting the radii of the bending rings 8, it is also possible to select the maximum cyclic bending deformation that results from the geometry of the plastically bent thin beams. The use of a set of bending rings 8 to test a series of test specimens 16 makes it possible to determine the deformation fatigue curve of the test specimen 16.

- 4 —- 4 -

U zařízení je ;nožno alternativně použít podle obr. 2 jako napínacího členu 14 hydraulického válce upevněného k funkčnímu rámu 2· ^Tento napínací člen 14 bude napínat přes lanko 13 zkušební vzorek 16. V tomto případě se spojovací člen 1^ vytvoří jako elektrický snímač síly s instalovaným tenzometrickým měřícím členem 12· Signál spojovacího členu 1£ v tomto případě elektrického snímače. síly je zpětnovazebním signálem řídicího elektrohydraulického systému. Tento systém zajistí konstantní silové působení napínacího členu 1£ v tomto případě hydraulického válce v ose zkušebního vzorku 16 a to v průběhu celého ohybového cyklu.In the device, one may alternatively use of FIG. 2 as a tension member 14 of a hydraulic cylinder fixed to the functional frame 2 · ^T his tensioning member 14 is tensioned via the cable 13 the test sample 16. In this case, the coupling member formed as one-electric force sensor with the strain gauge 12 installed. The signal of the coupler 16 in this case the electrical sensor. force is the feedback signal of the electrohydraulic control system. This system ensures a constant force application of the tension member 16 in this case of the hydraulic cylinder along the axis of the test piece 16 throughout the bending cycle.

Zařízení pro zkoušení tenkých plechů cyklickým ohybem je možno použít pro posouzení životnosti kovových membrán a vlnovců.The cyclic bending test of thin sheets can be used to assess the durability of metal membranes and bellows.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Apparatus for cyclic bending testing of thin sheets consisting of a support frame and a hydraulic element enclosed by an upper and a lower flange, wherein a support frame is attached to the lower flange, characterized in that a functional frame (2) is fastened to the upper flange (201) of the hydraulic member (2). 3), in which the left thickened part accommodates the first pin (4), on which the rotary link (7) with the bending rings (8) is fixed and at the same time the gear (9) is fixed on the opposite side of the first pin (4) engaging a rack (10) connected rigidly to the piston rod of the hydraulic member (2) and to the core of the inductive transmitter (11) simultaneously attached to the support frame (1), and wherein the right thickened portion of the functional frame (3) is on the second pin (5) a pulley (12) is rotatably mounted over which the cable (13) is stretched, wherein at one end of the cable (13) a tensioning member (14) is disposed and at the opposite end of the cable (13) is attached a coupling member (15) in which one end of the test piece (16) is simultaneously held from its opposite side and the other end of the test piece (16) is mounted on a clamping split pin (6) mounted in the pivot link (7).

2 drawings

GIANT. t