CS269583B1

CS269583B1 - Device for specimen's axial static loading

Info

Publication number: CS269583B1
Application number: CS883658A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Banko
Original assignee: Vladimir Banko
Priority date: 1988-05-30
Filing date: 1988-05-30
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS365888A1

Abstract

Zariadenie na osová statioké tahové zatažovanie je určené na odstránenie, alebo podstatné potlačenie neželatelného Smykového napatia, vznikájúceho i malým ohybom drieku skúšobného telesa v skúáobnom zariadeni. Pre potřeby přesného výsledku merania v priebehu zatažovania sa má, napr. 3kú5obné teleso, obsahujúce útvar tepelného ovplyvnenia zváraoím procesom. poruáit za podmienok čo možno najčistejšieho tahového (statického,konStantného) napatia. vyvolaného statickou, konštantné posobíacou tahovou silou. Podstata zariadenia spočívá v tom, že do reťaze závěsných, úložných a upínacích prvkov zatažovacieho, skúáobného a meracieho zariadenia zaradia sa daláie dve súosovaoie dvojice, každá na jednom z koncov skúáobného telesa. Súosovacia jednotka je definovaná súosovacou dvojicou, založenou jednak na dvojdielnom súosovacom, úložnom a samosvornom medzi— článku s čelnou dosadaoou a súosovacou gulovou, alebo kuželovou prstencovou plochou, a na protikuse, tiahle so sedlovou dosadacou a súosovacou gulovou, alebo kuželovou prstencovou plochou. Velkost polomerov gulových čelných plSch je limitovaná podielom na dížke drieku skúáovného telesa. Velkost ich polomerov vzájomne je limitovaná zvlášť. Velkost uhlov kuželového uloženie a súosovacej časti čela je definovaná rozpětím vrcholového uhla kužéla. Velkost ich vrcholových uhlov navzájom, čela a sedla, je limitovaná zvlášť. Sústava má dve súosovacie, vakancie limitujúoe, kategorie: volnost v sedlových útvaroch súoeovacíoh jednotiek (dvojío), a volnoeť v delení súosovacej svornéj, a čelne úložnej , posuvnej časti (delenia na dva dlely Je mlnlmallzujúce, s doatatočnou vzójoranou voínosfou). Poloměr gulovej plochy čela má velkoef podislu dlžky drieku skúžobného telesa a konštanty 2,5 až 4,5. Poloměr gulovej plochy sedla má velkosf rovnú, alebo vačšiu o Jednu dveetotinu poloměru gulovej plochy čela. Vrcholový uhol kužele kuželovej plochy čela má velkosf 85 až 155° uhlo vých. Vrcholový uhol kužele kuželovej plochy sedla má velkosf rovnú, alebo vačšiu o 2 až 15 min. uhlových.Axial tensile retraction device is intended to be deleted, or substantial suppression of unwanted shear tension, even by small bending test specimen stem in the test device. For accurate measurement results during retraction, e.g. A 3-body body comprising a thermal body by the welding process. violate under the cleanest tensile conditions (static, constant) tension. induced by static, constant pacing tensile force. The essence of the device lies in that the chain hanging, storage and retractable fasteners, test and measurement equipment the next two coaxial pairs, each on one of the ends of the test body. Súosovacia unit is defined by coaxial pair, based on the two-part coaxial, storage and self-clamping between— front-end and spherical ball or a conical annular surface and on a counterpart, a rod with a saddle seat and concentric spherical or conical annular surface. Ball radius size frontal pads is limited in proportion on the length of the test body shaft. Their radii are limited to each other separately. Bevel Angle Angle and the coaxial portion of the face is defined cone angle span. size their top angles to each other, foreheads and saddles is limited. The system has two coaxial, limiting, category: the freedom in the saddle formations units (double), and freedoms in dividing coaxial and front bearing , sliding parts (dividing into two halves It is muggling, with a long-lasting wild voínosfou). The radius of the spherical surface of the forehead has velkoef podislu length of shank trial bodies and constants 2.5 to 4.5. Ball radius the saddle area has a large surface, or greater than one-two-minute radius face area. Conical cone angle the face area has a velcosf of 85 to 155 ° angle orig. Peak cone angle of conical surface saddles are large or larger 2 to 15 min. angle.

Description

>»> »

CS 269 583 BXCS 269,583 BX

Vynález aa týká zariadenia na osové Cahové statické zatažovania skúSobného* tele-sa v zariadení na zatažovania aXmeranie Sasu do lomu alebo v inom Cahovom zatažovacomzariadení, najma statického zatažovania.The present invention relates to an apparatus for axial static loading of a test body in an apparatus for loading and sizing a Sase into a fracture or other load retraction device, in particular a static retraction.

Doposial aú známe podobné časti zatažovacích zariadení vybavené na silovomvvýstu-pe bu3 klbom s Jedným, jednoduchý čap, alebo dvomi, kardanov kíb, stupňami volnosti. V praxi sa ukázalo, že tahový kíb s jedným stupňom volnosti je nedostačujúci z hledis-ka odstraňovania ohybových, Smykových, napatí v drieku skúSobnej vzorky, pretože Jeanalogický a jedinou přeloženou hlavnou rovinou procesu p8sobenia sily. Totožností sdvomi přeloženými hlavnými rovinami, na seba kolmými (v případe kardanovho kíbu) Je si-ce teoreticky principiálně dostačujúca, ale v praxi sa ukázala potřeba 2alSieho stupňareťazenia prvkov volnosti. Hlavnou příčinou je vytlačenie si určitých poloh pohybovýchdielov kíbov pevnej zostavy zadrhávanie v tzv. vyosenej, neraťaziacej, alebo tiež bo-dovo neosovej polohe, ktoré Je zdrojom Smykových napatí v skúSobnej vzorke.Up to now, similar parts of retracting devices are known to be provided on a force-exerted joint with a single, single pin, or two, cardan joint, degrees of freedom. In practice, the tensile joint with one degree of freedom has been shown to be insufficient in terms of removing the flexural, shear, tension in the test specimen, because of the Jeanalogic and the only translated main plane of the force-acting process. The identity of the two translated main planes, perpendicular to each other (in the case of cardan joints) is theoretically sufficient in principle, but in practice the need for a second degree of freedom of the elements has been shown. The main reason for this is the displacement of certain positions of motion of the joints of the rigid assembly by stalling in the so-called misaligned, non-slanting, or even non-axial position, which is the source of the shear stresses in the test specimen.

Podstata zariadenia na osové tahové statické zatažovania skúSobného telesa spočí-vá v tom, že dva protiležiace dvojdielne súosovacie upínacie medzičlánky, do ktorýchsa vkládá upínaná hlava skúSobného telesa, sú opatřené úložnými gulovými, alebo kuže-lovými plochami, ktorými volné ležia, a v priebehu nástupu zatažovania skúSobného tele-sa si vyhladajú svoju smernicovú polohu, v rozsahu geometricko-rozmerovej a silovo-fy-zikálnej volnosti, na protisedlách, ktoré sú súčastou tiahel zaťažovacieho zariadenia.Přitom funkciu směrnice optimélnej polohy súosovacieho uplnacieho medzičlánku vykoná vpodstatnej časti nástupom zatažovacej sily rozSírený retažiaci systém, zvýšením účin-nosti atupňov volnosti, vlastné skúSobné teleso a poměrná, vhodné velká dížka vlaatné-ho skúSobného telesa, k súčtu volných dížok oboch retaziacich častí. Přitom sú alter-nativně úložná gulové plochy čiel dvojdielnych súosovacich upínacích medzičlánkov a gulové plochy sediel protikusov navrhnuté a vyskúSané ve velkosti polomerov, ktoré túto funkciu umožňujú: poloměr gulových pl3ch čiel má velkost rovnú podielu dížky drieku skúSob-ného telesa a volitelnej konstanty 2,5 až 4,5. Poloměr gulových ploch sediel može bytrovnako velký, alebo vačSí asi o jednu dvestotinu. Všetky rotačné diely aú vyrobené sosami v normálovej polohe. Alternativně úložné kuželové plochy čiel dvojdielnych súo-sovacích upínacích medzičlánkov Cvo vSetkých prípadoch vybavené vstupnými ploškami akompaktujúcim perom) a kuželové plochy sediel protikusov majú kuželovú část o vrcholo-vom uhle v rozpětí 85 až 155° uhlových. Vrcholový uhol oboch protikusov, kuželových se-diel, može byť rovnako velký, alebo vačSí o 2 až 15 min. uhlových. VSetky rotačné dielysú vyrobené s osami v normálovej polohe.The principle of the device for axial tensile static loading of the test body consists in that two opposing two-part alignment clamping elements, into which the clamping head of the test body is inserted, are provided with bearing spherical or conical surfaces with which they lie loose and during the onset The retraction of the test body searches for its directional position, in the geometric-dimensional and force-physical freedom range, on the sessiles that are part of the load device rods. the system, by increasing the efficiency of the free body, the actual test body and the relative fit of the large test body to the sum of the free lengths of the two stringing portions. In this case, the bearing spherical surfaces of the ends of the two-part alignment clamping members and the spherical surface of the counter-seat seats are designed and tested with a radius of size which allows this function: the radius of the spherical faces has a size equal to that of the test body and the selectable constant 2.5 up to 4.5. The radius of the spherical surfaces of the saddles can be as large as that of the saddle, or by about one hundredths. All rotary parts are made in the normal position. Alternatively, the bearing conical surfaces of the two-part coaxial clamping faces Cvo in all cases are provided with inlet faces and an actuating tongue) and the conical surfaces of the counter-seats have a conical portion with a top angle in the range of 85 to 155 ° angular. The apex angle of the two counterparts, the conical parts, may be as great as 2 or 15 minutes. angle. All rotary parts are made with axes in normal position.

Zariadenie sa připraví k funkcii tak, že tiahla 2 obsahujúce prstence sediel £gulových, alebo kuželových dosadacích ploch, sa uvedú do postavenia "vkladanie-vyberanieskúSobného telesa". SkúSobné teleso 8 sa opatří na oboch svojich upínacích hlavách 2dvojdielnymi súosovacími upínacími medzičlánkami 2, vybavenými jednak dělenými prstenca-mi čiel 2 gulových, alebo kuželových dosadacích ploch, jednak dělenými upínacími válco-vými plochami 2.» vstupnými ploškami 2 a kompaktujúcimi perami 6., pričom zakladaniedvojdielnych súosovacich upínacích medzičlánkov 1 sa vykoná bez dorazu na poradie tak,že medzičlánok 1, sa nasadí prv na driek skúSobného telesa 8 vzájoným prítlakom v miestevstupných ploSiek 2» ° osovým posuvom do polohy obopínajúcej upínaciu hlavu 2· v přípa-de r3zne velkých hláv 2 skúSobného telesa 8 čo Je normovaný obvykle používaný stav, na-sadia sa podlá velkosti prísluáné medzičlánky i, tak, že ich prstence čiel 2 gulových,alebo kuželových ploch, smerujú dovnútra, teda k drieku skúSobného telesa 8. Sposob na-sadenia je totožný aj v príprade rovnakých velkostí upínacích hláv 2· Zariadenie umož-ňuje, s dobrým výsledkom, použit tiež kombináciu: každá z dvoj stráň skúSobného telesa8 sa opatří medzičlánkami a protikusmi (včítane prísl. tiahel 2) b γδžnou alternativoutvaru dosadacích ploch - napr. hoře s tulových tvarom ploch prstencov čela, dolu s ku-želovým tvarom ploch prstencov čela, ap. SkúSobné teleso £ opatřené medzičlánkami 2 vsprávnéj polohe, a dotlačením na dosadacie plochy, vloží sa v správnom smere, podlá po-otočenia otvorov tiahel 2 a v správnej polohe iniciačného vrubu, při nesymetrickáj po- 2 CS 269 583 B1 lohe vrubu bude vrub "bore", v gravitačně;) polohe hlavněj oei, do oboch tiahel ?2v prvdo horného, potom do dolného, s gravitačným usadením v sedle horného tiahla 2. Pa úpl-nom uložení vybaveného skúSobného telesa £ do tiahel 2, přidrží ea dolná tiahlo 2_ vquázikolmej polohe a epuetí ea silový mechanizmus prvej íázy nastavenia zaťažovaciehozariadenia do stavu a polohy "Start zatažovanie", do stavu, kedy skúSobné teleso 8 avSetky Styri členy súosovacieho uloženia, nastavenia a zovretia (obe tiahla 2, oba med-zičlánky X, ich vzájomná poloha a ich funkčně plochy) prejdú fázemi nástupu a zosúose-nia zúčastněných telies a ich tvarov, ako aj tahovej sily, a to podlá jej zvolenej vel-kosti a priebehu v tejto prvej fáze, postačí priebeh zatažovania jemným skoko, odpove-dajúcim napr. "pumpovaniu" hydrauliky, ap. Zosúosenie umožňuje jednak gulovitosť napr.kuželovitosf, dosedaoích pl3ch napr. prstencov, ich determinácia (opt,. velkost) včíta-ne delenia, ako aj celková delenie medzičlánku χ na dve časti, z ktorých každá sa sprá-va samostatné, aj kel tvarovo geometricky a rozměrovou presnostou viatane. Tým sa za-vádzajú dve doplňujúce sa vakanoie, naviazané na seba pod vhodným uhlom. Po dosiahnutístavu prvej fáze, ustavenie skúSobného telesa, je možné přikročit k vlastněmu zafažova-niu (druhá fáza).The device is ready to function such that the rods 2 containing the rings of the seats of the ball or conical bearing surfaces are brought into the position of "insertion-withdrawing body". The test body 8 is provided on both of its clamping heads with two-part coaxial clamping elements 2, provided with, on the one hand, divided ring ends 2 of spherical or conical bearing surfaces, on the other hand, divided by clamping cylindrical surfaces 2, »inlet faces 2 and compacting tongues 6. wherein the base two-way coaxial clamping elements 1 are arranged in a non-stop manner in such a way that the intermediate element 1 is first placed on the shaft of the test body 8 by the relative pressure in the intermediate surfaces 2 ' by axial displacement into the position surrounding the clamping head 2 in the case of different sized heads 2 of the test body 8, which is a standard normally used condition, is mounted according to the size of the respective intermediate member 1 so that their rings 2 of the spherical or conical surfaces face inward, that is to say the shank of the test body 8. The planting method is identical also in the case of the same clamping head sizes 2 · The combination also allows a combination to be used: each of the two sides of the test body 8 is provided with intermediate pieces and counterparts (incl. tiahel 2) b γ nou aru nou aru aru aru aru aru aru aru aru ploch ploch ploch ploch ploch napr napr napr napr napr napr napr napr napr napr napr napr napr napr napr napr napr ela ela ela olu olu olu olu. The test body provided with the intermediate elements 2 in the correct position, and pressed against the abutment surfaces, is inserted in the correct direction, according to the pivoting of the openings of the trusses 2 and in the correct position of the indentation, at the notch, the notch is bore "in the gravitational position of the barrel, in both rods 2, the first upper, then lower, gravitationally seated in the saddle of the upper rod" 2. the position and the eu and the force mechanism of the first stage adjusting the load device to the state " Start loading ", to the state where the specimen 8 and the top styles of the coaxial bearing, setting and clamping (both rods 2, the two cells X, their relative positions and their functionally areas) pass through the phases of onset and alignment of the involved bodies and their shapes as well as the tensile force, according to their chosen size and In this first phase, the retraction process is fine enough, for example, for "pumping" hydraulics, and so on. The alignment allows, on the one hand, the sphericity of the cone, the contacting of the plinths of the rings, their determination (opt, size) of the divider, as well as the total division of the χ-cell into two parts, each of which is separate, and the tusk shape geometrically and dimensional accuracy. This entails two supplementary vaccinations bound to each other at an appropriate angle. After the first stage has been reached, the test body can be set in place (second phase).

Hlavné výhody zariadenia na osové Cahové statické zatažovanie skúSobného telesaspočívájú hlavně v tom, že v priebehu nástupu zaťažovacej tahovéj sily sa dosahuje účeného priestorového pohybu a naklápania hlavněj geometrickoj osi skúSobného telesa, zatesnej súčinnosti a vyvodzovania účinnějším využitím zavedených stupňov volnosti 3al-Sím retaziacim článkom v sérii posobenia tahovej zaťažovacej sily, ako aj poklzom, po-suvom, alebo naklápaním súosovaoíoh upínacích a výklopných, dvojdielnych medzičlánkov Xvoči unášacím hlavám zaťažovacieho zariadenia. Tým sa dosahuje quázibodový až bodovýpřenos osovej zažažovacej sily, vyvolanie osovéj totožnosti osi tahovej zaťažovacej si-ly a hlavněj geometriokej osi skúSobného telesa. Výsledkom týchto činností je vyvolanieprostého osového tahového napatia v drieku skúSobného telesa, potlačenie vplyvov vedú-cich k vzniku neželatelných Smykových napatí.The main advantages of the device for axial Cah static loading of the test body are mainly due to the fact that during the onset of the loading tensile force, the spatial motion and tilting of the barrel of the test body, the zoning coefficient, and the more efficient use of the established degrees of freedom by the 3al-link chain in the series are achieved. providing the tensile loading force, as well as sliding, sliding, or tilting the alignment of the clamping and tilting two-part intermediate pieces X against the load heads of the load device. This achieves a quasi-point-to-point transmission of the axial ballast force, inducing the axial identity of the tensile load axis and, in particular, the geometry of the test body axis. As a result of these activities, the axial tensile stress in the test body shaft is induced, suppressing the effects of undesirable shear stresses.

Na výkrese na obr. 1 je pohlad na skúSobné teleso v súatave časti zariadenia na osové tahové statioká zatažovanie a na obr. 2 je dvojdielny súosovací a upínací medzičlánok.FIG. 1 is a view of the test body in the center of the device for axial tensile retraction, and FIG. 2 is a two-part alignment and clamping intermediate.

Zariadenie na osové tahové statické zatažovanie skúSobného telesa pozostáva z dvo-jice dvojdielnych súosovacích a upínacích medzičlánkov χ vybavených bu3 čelem χ prsten-coví tej gulovej plochy, alebo kuželovéj plochy, a z dvojice tiahel 2 vybavených ekviva-lentně buň sedlom ± prstenoovitej gulovej plochy, alebo kuželováj plochy. V případe gu-lových dosadaoích ploch je velkost poloměru Bo čela 2 v rozsahu podielu dížky L driekuskúSobného telesa s volitelnej konStanty k = 2,5 až 4,5, pričom velkosti, poloměru Basedla tiahla 2 m3že byt rovnaká, alebo vačSia o jednu dvestotinu. V případe kuželovýchdosadacích ploch je velkost vrcholového uhla kužela od 85 do 155° uhlových, pričom vr-cholový uhol kužela sedla X m8že byť rovnaký, alebo vačSÍ o 2 až 15 min. uhlových odvrcholového uhla kužela čela χ. VSetky rotačné diely sú vyrobené s hlavnou tělesnou osouv normálovej polohe. Vlastný dvojdielny súosovaci a upínací medzičlánok X je vybavenývstupnými ploSkami X a kompaktujúoim perom £. Do funkcie zariadenia sú Sálej zahrnutéupínacie hlavy 2 skúSobného telesa 8, válcové plochy £ dvojdielnych súosovacích upína-cích medzičlánkov χ a dosadacie sedla 10. 11 medzičlánku χ.The tensile static tensile loading device of the test body consists of a pair of two-part alignment and clamping elements χ equipped with either the χ-ring face of the spherical surface, or the conical surface, and a pair of rods equipped equally with a saddle ± annular spherical surface, or conical surface. In the case of spherical bearing surfaces, the radius B 0 of the face 2 is within the range of the shank body length L with the optional constant k = 2.5 to 4.5, the size, radius of the rod 2 being equal to or one dvthotin. In the case of tapered planes, the taper angle of the cone is from 85 to 155 ° angular, with the tapered angle of the cone seat X being the same or 2 to 15 min. angle angular angle of cone face χ. All the rotating parts are made with the main body axis in the normal position. Own two-part alignment and clamping element X is provided with entry surfaces X and a compacting tongue 10. In the function of the device, the clamping heads 2 of the test body 8, the cylindrical surface 8 of the two-part coaxial clamping elements χ and the seating seat 10 11 of the intermediate element χ are included.

SkúSky zariadenia pokryli vnútorné hranice uvedených rozsahov, aj těsné oblastina obe strany zvonka. Při dížke drieku 132 mm skúSobného telesa holi vyskúSané dosada-cie gulové plochy v rozsahu polomerov od 26 do 60 mm, spravidla s vysokou kvalitou po-vrchu, lim. gulovitost, lesk, přitom gulové plochy sediel a čiel bu3 s polomerov totož-ným, alebo zvýSeným o jednu pátsediatinu, stotinu, dvestotinu a dvestopatdesiatinu. SkúSky preukázali vhodnost množiny rozmerov pre poloměry od 53 do 29 mm, a ako vhodnú budtotožnost poloměru sedla a poloměru čela medzičlánku, připadne zvačSenie poloměru sedlaaž o jednu dvestotinu velkoati poloměru čela medzičlánku. V týchto limitách prebiehalTests of the equipment covered the inner limits of the ranges indicated, as well as the tight area of both sides from outside. With a length of 132 mm of the test body, the ball surface has been found to have a radius of between 26 and 60 mm, generally with high surface quality, lim. sphericity, gloss, while spherical surfaces of saddles and foreheads either with radii identical or increased by one fifth, one hundred, two hundred and twenty fifth. Tests have shown the suitability of a set of dimensions for radii from 53 to 29 mm, and as a suitability for the radius of the seat and the radius of the intermediate face, the radius of the saddle will be one-fifth of the radius of the intermediate face radius. It was in these limits

Claims

CS 269 583 B1 3 Slip and adjustment of the unscrewing and clamping intermediate, non-permissible size values Shear stresses in the test rod shaft, eg measured by strain gauges: prescribed 0.5% achieved: 0.2% of the shear component of the tensile stress. The same procedure was used to find other suitable shapes of abutment and slip surfaces. A conical seat with a cone: a top angle of 85 to 155 ° angles as well as an apex angle of the cone face was also suitable. The invention is applicable in the tensile sulfur test retrieval technique, with other bearing properties with a coaxial effect, in research, development, in industry. P E E D Μ E T OF THE INVENTION

1. An apparatus for axial tensile static loading of a test body, characterized in that the two opposing two-part alignment clamping elements (1) are loosely mounted on the spherical or conical surfaces of the rings of the seats (4), both of which are the two-part clamping clamping elements (1) are mounted on both clamping heads (7) of the test body (8), and are provided with inlet faces (5) and a compacting tongue (6).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the radius (Ec) of the spheres of the ends of the ends (3) has a size equal to the length (L) of the shank of the test body (8) and the optional constants k = 2.5. up to 4.5, with all concentric shapes of the bodies and concentric-shaped bodies of the system, the spherical surfaces of the rings of the ends (3), the spherical surfaces of the rings of the parts (4), the rods (2), the cylindrical clamping surfaces (9) of the two-part eosion clamping elements (1) they have a common axis which is perpendicular to the abutment seats (11) of the annular faces of the clamping heads (7) of the test body (8), and perpendicular to the abutment seats (10) of the annular faces of the two-part alignment clamps (1), -ru (Es) of spherical rings of saddles (4) is defined by the length of the span, on the one hand by the quadruple sum of the radius and one of the two hundredth of the radius (Bc) of the spherical faces of the spur rings (3), and the seats (4) have a conical surface peak angle from 85 to 155 ° angular, with both pairs of faces (3) and seat rings (4) being identical at the top angle, or the apex angle of the tapered rings of the seats (4) being greater than 2 to 15 min. angular, as opposed to the apex of the conical surfaces of the rings of the ends (3), and the major axis of the conical surfaces of the rings of the ends (3) with the main axis of the conical surfaces of the rings of the seats (4) as well as the body axis of the cylindrical clamping surfaces (9) of the two-part alignment clamping elements (1) and the body axes (2) are identical. 1 drawing