CZ2012696A3 - Zařízení pro únavové zkoušky ohybem - Google Patents
Zařízení pro únavové zkoušky ohybem Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2012696A3 CZ2012696A3 CZ2012-696A CZ2012696A CZ2012696A3 CZ 2012696 A3 CZ2012696 A3 CZ 2012696A3 CZ 2012696 A CZ2012696 A CZ 2012696A CZ 2012696 A3 CZ2012696 A3 CZ 2012696A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- test
- clamping
- load
- cage
- frame
- Prior art date
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 42
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces
- G01N3/34—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces generated by mechanical means, e.g. hammer blows
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0014—Type of force applied
- G01N2203/0023—Bending
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Zařízení pro únavové zkoušky ohybem sestává z rámu (1) s elektromotorem s hnacím vřetenem opatřeným excentrickou přírubou (2) a vodícím pouzdrem (4) pro upnutí zkušebního tělesa (3). Vodící pouzdro (4) je umístěno v kleci (9) a ve vodícím pouzdru (4) je umístěno upínací pouzdro (10) pro sevření zkušebního tělesa (3). Ke kleci (9) je připojen vodorovný třmen (7) a svislý třmen (8), které jsou opatřeny tříosými snímači sil pro monitorování průběhu zatížení v obou zatěžovacích osách pohybu s rámem (1) zařízení. Příruba (2) může mít excentricitu 0,5 až 5 mm. Zkušební těleso (3) může být opatřeno vrubem pro zkoušku únavy vrubových součástí.
Description
Zařízení pro únavové zkoušky ohyberq/
Oblast techniky
Vynález se týká zařízení pro únavové zkoušky ohybem, zejména pro analýzu a sledování konstrukčních vrubů na únosnost a životnost obráběných součástí.
Dosavadní stav techniky
Stávající zařízení pro zkoušky únavy ohybem, které slouží k analýze a sledování konstrukčních vrubů na únosnost a životnost obráběných součástí jsou tvořena hnacím vřetenem a opěrným ložiskem. Uprostřed zkoušené tyče je zavěšeno závaží nebo působí zatěžovací síla, která vyvozuje střídavý ohyb při rotaci tyče. Jiný typ zkušebního zařízení není znám.
Nevýhodami uvedeného zařízení je maximální zatížení ve středu zkušební tyče v místě uložení zatížení. U zkoušených tyčí opatřených konstrukčním vrubem dochází v místě vrubu k maximálnímu zatížení a vzniká problém s uložením závaží aniž by bylo ovlivněno místo vrubu. Vrub může být umístěn mimo oblast závaží, aleje nutno přepočítávat zatížení do místa vrubu a je diskutabilní objektivita zkoušky.
Konstrukce zařízení je poměrně jednoduchá, jedná se o uložení zkušební tyče na jedné straně v ložisku a na druhé straně v upínací části pohonu. Změna zatížení se vyvozuje změnou závaží zavěšeného na ložisku umístěném uprostřed tyče. Konstrukčně je nutno fixovat polohu ložiska se závažím. Zkouška neodpovídá reálnému zatížení skutečné součásti, vykazuje však porovnatelné výsledky pro Wohlerovu křivku únavy a stanovení meze únavy. Pro součásti opatřené vrubem není zkouška vhodná. Při použití zařízení musí být dále zajištěno závaží a středové uchycení při lomu zkušební tyče tak, aby nedošlo k úrazu nebo poškození zařízení. Zatížení proto bývá vyvozováno hydraulicky a tím se výrazně komplikuje. Potom však při prasknutí tyče dochází k přerušení zatěžujícího tahu.
-2Současná zařízení používají buď průhybu zkušební tyče pomocí natočení upínacích hlav při jejich rotaci, nebo zatěžování zkušební tyče zatížením ve středu vzorku případně ve dvou místech vzorku. Uvedená zařízení jsou vyráběna v zahraničí.
V prvním případě se jedná se specificky zatížený zkušební vzorek, deformace tyče je vyvolána natočením upínacích hlav vzorku při jejich současné rotaci. Natočení je vytvářeno mechanismem v několika možných úhlech. Výhodou je poměrná snadnost zkoušky včetně upínání zkušebního vzorku. Nevýhodou je specifické zatížení, které neodpovídá reálnému ohybu za rotace součástí strojů. Zařízení nelze použít pro analýzu vzorků opatřených konstrukčním vrubem.
Druhý typ zařízení modeluje typické případy únavové zkoušky ohybu za rotace. Jedná se o poměrně složité zařízení, jehož výhodou je velký rozsah zatížení. Přes možnost realizace zkoušek ohybem za rotace není ani toto zařízení vhodné k analýze a únavovým zkouškám součástí opatřených konstrukčními vruby. Zatížení by muselo působit v místě vrubu, což by zkreslovalo výsledek zkoušky. V tomto případě by se muselo jednat o bodové zatížení, což není zařízení schopné realizovat.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny zařízením pro únavové zkoušky ohybem, podle tohoto technického řešení. Jeho podstatou je to, že je tvořeno ložem s elektromotorem s hnacím vřetenem opatřeným excentrickou přírubou a upínacím hrotem pro upnutí zkušební tyče, přičemž u upínacího hrotu je umístěna klec s pouzdrem pro sevření zkušební tyče a tříosý snímač sil pro monitorování průběhu zatížení v obou zatěžovacích osách pohybu.
Příruby mají s výhodou různou excentricitu od 0,5 až po 5 mm. Elektromotor má ve výhodném provedení plynulou regulaci otáček.
Zkušební tyč může být opatřena vrubem pro zkoušku únavy vrubových součástí. Tvar a velikost vrubu nejsou pro průběh zkoušky problémem.
-3 Zařízení pro zkoušky únavy ohybem podle tohoto technického řešení slouží k analýze a sledování konstrukčních vrubů na únosnost a životnost obráběných součástí, dále pro analýzu vlivu výroby vrubu a kvality zpracování součásti na únavové vlastnosti materiálu. Snímače monitorují průběh zatížení v obou tatěžováných osách při ohybu. Příruby jsou vyměnitelné s různou velikostí excentricity, například 0,5;l;2;3 mm. Řízení elektromotoru je plynulé a lze použít širokého časového zatížení součásti. Při opatření zkoušené součásti konstrukčním vrubem, je možno zkoušet vliv různého provedení vrubů, různé výrobní technologie na životnost takto zatěžovaných dílů. Zařízení je možné využít i pro běžné cyklické zkoušky ohybem.
Zařízení je složitější v porovnání s dosud používanými druhy zařízení. S tím však souvisí opakovatelnost, šíře využití a vysoké přiblížení skutečnému průběhu zatížení u reálných součástí. Cena zařízení není výrazně odlišná od dosud používaných zařízení, největší část tvoří snímací soustava včetně zesilovačů a přenosu do počítače. Zařízení má bezporuchový provoz, vysokou bezpečnost při spínači vypínajícím pohon v době poklesu zatížení na 10%. Zařízení má vysokou životnost, ta je závislá na kvalitě snímačů a kvalitě upínacího pouzdra. Zařízení vykazuje vysokou přesnost vyvozenou tuhou konstrukcí a kvalitou snímačů. Využitelnost zařízení je širší oproti dosud používaným konstrukcím, zkušební tyče s konstrukčními, technologickými vruby, bez vrubů, různými způsoby opracování s jednoduchým způsobem výroby zkušební tyče - v základním provedení rotační součást bez dalších prvků.
Objasnění obrázků na výkresech
Zařízení pro únavové zkoušky ohybem podle tohoto vynálezu bude podrobněji popsáno na konkrétním příkladu provedení s pomocí přiložených výkresů, kde na obr. 1 je schématicky znázorněno zařízení v nárysu a na obr. 2 je znázorněn bokorys zařízení.
Příklady uskutečnění vynálezu
V rámu 1 zařízení je uchyceno pomocí kloubového vodorovného třmene 7 a kloubového svislého třmene 8 vodící pouzdro 4. Do vodícího pouzdra 4 je vsunuta jedna část zkušebního tělesa 3, druhá část zkušebního tělesa 3 je vložena do ložiska excentrické příruby 2. Excentrická příruba 2 je poháněna elektromotorem s plynulou změnou otáček nebo
-4elektromotorem prostřednictvím převodovky. Průběh zatížení do lomu zkušebního tělesa 3 je zaznamenáván prostřednictvím snímače 6 ve směru vodorovné osy X a prostřednictvím dalšího snímače 5 ve směru svislé osy Y. Signál ze snímačů 6 a 5 je přiváděn do zesilovače a vizualizován nebo zaznamenáván pomocí počítače a dále analyzován.
Příkladné zařízení pro únavové zkoušky ohybem je tvořeno rámem 1 s elektromotorem s hnacím vřetenem opatřeným excentrickou přírubou 2, uvnitř níž je ložisko pro uložení a upnutí jedné strany zkušebního tělesa 3 v podobě tyče. Vodící pouzdro 4 je umístěno v kleci 9, která je spojena vodorovným třmenem 7 a svislým třmenem 8 s rámem 1 zařízení. Do čela vodícího pouzdra 4 je vloženo rychloupínací pouzdro 10 pro upnutí zkušebního tělesa 3. Svislý třmen 8 a vodorovný třmen 7 obsahují tříosý snímač sil Kistler pro monitorování průběhu zatížení v obou zatěžovaných osách pohybu. Příruby 2 mají excentricitu odstupňovanou po 0,5 mm. Elektromotor má regulaci otáček pomocí převodovky.
Zkušební těleso 3 může být opatřeno vrubem pro zkoušku únavy vrubových součástí.
Rozměr rámu 1 pro upevnění třmenů 7 a 8 má velikost 500 x 350 mm. Excentrická příruba 2 má průměr 200 mm s uvnitř vloženým ložiskem SKF 2307. Do ložiska je vkládáno zkušební těleso 3 v podobě tyče o průměru 30 mm. Zkušební těleso 3 má délku 320 mm, sevření druhého konce zkušebního tělesa 3 je provedeno rychloupínacím pouzdrem 10 Spieth 8504. Zkušební tělesa 3 - tyče mohou být z oceli i neželezných kovů, hladké nebo s vruby.
Průmyslová využitelnost
Zařízení pro únavové zkoušky ohybem podle tohoto vynálezu nalezne použití při analýze a sledování vlivu konstrukčních vrubů na únosnost a životnost obráběných součástí. Zařízení je možné využít pro běžné cyklické zkoušky materiálu ohybem, lze použít pro zkoušky při záměně materiálu v konstrukci k porovnání jeho dynamických vlastností, při zjišťování vlivu zpracování materiálu na jeho únavové vlastnosti.
Claims (6)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Zařízení pro únavové zkoušky ohybem, vyznačující se tím, že sestává z rámu (1) s elektromotorem s hnacím vřetenem opatřeným excentrickou přírubou (2) a vodícím pouzdrem (4) pro upnutí zkušebního tělesa (3), přičemž vodící pouzdro (4) je umístěno v kleci (9) a ve vodícím pouzdru (4) je umístěno upínací pouzdro (10) pro sevření zkušebního tělesa (3) a ke kleci (9) je připojen vodorovný třmen (7) a svislý třmen (8), které jsou opatřeny tříosými snímači sil pro monitorování průběhu zatížení v obou zatěžovacích osách pohybu s rámem (1) zařízení.
- 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že příruba (2) má excentricitu 0,5 až 5 mm.
- 3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že upínání zkušebního tělesa (3) je tvořeno kuželovou dutinou.
- 4. Zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že spojení klece (9) s rámem (1) zařízení je tvořeno kloubovými třmeny.
- 5. Zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že elektromotor je opatřen regulací pro plynulou změnu otáček.
- 6. Zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že zkušební těleso (3) je v podobě tyče a je opatřeno vrubem pro zkoušku únavy vrubových součástí.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2012-696A CZ304633B6 (cs) | 2012-10-12 | 2012-10-12 | Zařízení pro únavové zkoušky ohybem |
| PCT/CZ2013/000126 WO2014056462A1 (en) | 2012-10-12 | 2013-10-11 | A device for fatigue bending tests |
| EP13802221.5A EP2909603B1 (en) | 2012-10-12 | 2013-10-11 | A device for fatigue bending tests |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2012-696A CZ304633B6 (cs) | 2012-10-12 | 2012-10-12 | Zařízení pro únavové zkoušky ohybem |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2012696A3 true CZ2012696A3 (cs) | 2014-04-23 |
| CZ304633B6 CZ304633B6 (cs) | 2014-08-13 |
Family
ID=49726403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2012-696A CZ304633B6 (cs) | 2012-10-12 | 2012-10-12 | Zařízení pro únavové zkoušky ohybem |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2909603B1 (cs) |
| CZ (1) | CZ304633B6 (cs) |
| WO (1) | WO2014056462A1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115901503A (zh) * | 2022-11-15 | 2023-04-04 | 山东黄河三角洲纺织科技研究院有限公司 | 一种纳米碳素加热片耐弯折牢度测试装置及其测试方法 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104483112B (zh) * | 2014-11-28 | 2017-06-16 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种橡胶衬套的疲劳试验方法及其工装 |
| CN105136588A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-12-09 | 苏州华川检测仪器有限公司 | 线材冷热快速交换弯折试验机 |
| CN105445123B (zh) * | 2015-11-13 | 2017-11-17 | 宁波星箭航天机械有限公司 | 用于高压胶管的扭曲测试装置 |
| CN108562429B (zh) * | 2018-05-31 | 2024-06-11 | 西南交通大学 | 基于旋转弯曲的过盈配合部件疲劳试验装置及试验方法 |
| CN110389079B (zh) * | 2019-08-16 | 2022-02-18 | 武汉钢铁有限公司 | 一种金属薄板平面弯曲疲劳试验方法 |
| CN112557224B (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-25 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 交变应力疲劳测试设备 |
| CN115808349B (zh) * | 2022-12-12 | 2023-06-09 | 太原科技大学 | 一种金属极薄带疲劳弯曲折叠试验装置 |
| CN116989970B (zh) * | 2023-09-27 | 2023-12-08 | 四川泽丰锂能新能源科技有限公司 | 一种新能源电池包抗冲击检测装置及使用方法 |
| CN117664550B (zh) * | 2023-12-15 | 2024-06-11 | 海兴和美汽车配件有限公司 | 一种板簧疲劳测试装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE564117C (de) * | 1929-12-19 | 1932-11-14 | Carl Schenck Eisengiesserei | Dauerpruefmaschine fuer Torsions- und Biegebeanspruchung |
| DE676444C (de) * | 1938-04-12 | 1939-06-03 | Carl Schenck Eisengiesserei U | Dauerpruefmaschine mit umlaufendem Pruefstab |
| US3605488A (en) * | 1969-02-28 | 1971-09-20 | Arland G Foster | Machine for applying loads to a test specimen |
| SU657320A1 (ru) * | 1976-08-10 | 1979-04-15 | Институт Проблем Надежности И Долговечности Машин Ан Белорусской Сср | Нагружатель к установкам дл испытани на усталость при изгибе |
| DE4323718C2 (de) * | 1993-07-15 | 1996-11-28 | Industrieanlagen Betriebsges | Prüfmaschine für Umlaufbiegung langer Rundstäbe |
| US5872318A (en) * | 1997-03-14 | 1999-02-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method and apparatus for inducing fully-reversed three-dimensional loading on a non-rotating beam |
| JP3901317B2 (ja) * | 1997-12-10 | 2007-04-04 | 本田技研工業株式会社 | 車輪作用力測定装置および車輪作用力測定方法 |
| DE102007047500A1 (de) * | 2007-10-04 | 2009-04-09 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg | Verfahren und Vorrichtung zur In-Situ-Bestimmung der Betriebszustände von Arbeitsmaschinen |
| CN201926593U (zh) * | 2010-10-15 | 2011-08-10 | 沈阳航空航天大学 | 航空导管组件旋转弯曲疲劳试验机 |
-
2012
- 2012-10-12 CZ CZ2012-696A patent/CZ304633B6/cs not_active IP Right Cessation
-
2013
- 2013-10-11 WO PCT/CZ2013/000126 patent/WO2014056462A1/en not_active Ceased
- 2013-10-11 EP EP13802221.5A patent/EP2909603B1/en not_active Not-in-force
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115901503A (zh) * | 2022-11-15 | 2023-04-04 | 山东黄河三角洲纺织科技研究院有限公司 | 一种纳米碳素加热片耐弯折牢度测试装置及其测试方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2909603A1 (en) | 2015-08-26 |
| WO2014056462A1 (en) | 2014-04-17 |
| CZ304633B6 (cs) | 2014-08-13 |
| EP2909603B1 (en) | 2017-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ2012696A3 (cs) | Zařízení pro únavové zkoušky ohybem | |
| EP1685382B1 (en) | Multiaxial universal testing machine | |
| KR100726982B1 (ko) | 인장시험기용 신장계 측정장치 | |
| US8984928B2 (en) | Moment calibrating apparatus for multi-component force gauge and method of moment calibration | |
| US5585570A (en) | Rising step-load test apparatus | |
| CN102672538B (zh) | 采用电阻应变式车削测力仪的标定装置及标定方法 | |
| KR20160106928A (ko) | 충격시험장치 | |
| ITUB20154807A1 (it) | Dispositivo di misurazione per la misurazione di caratteristiche dinamometriche di campioni tessili allungati del tipo di filati, fili, nastri e simili | |
| JP2012037398A (ja) | 落錘式衝撃試験装置及び落錘式衝撃試験方法 | |
| EP3059571B1 (en) | System of measuring the force effect in contact between the wheel of the railway rolling stock and the rail and its calibration method | |
| CN110308057A (zh) | 一种卧式螺栓轴力-扭矩微变化试验机 | |
| KR101176958B1 (ko) | 3점 지지 굽힘 시험기 | |
| RU2755510C1 (ru) | Стенд для испытания торсионов | |
| EP3059548A1 (en) | Method and test assembly for determining machine parameters | |
| CZ24720U1 (cs) | Zařízení pro únavové zkoušky ohybem | |
| CN105067454B (zh) | 原位剪劈法检测混凝土抗拉与抗压强度的装置与方法 | |
| CN111474074A (zh) | 一种变载荷接触润滑磨损一体实验机 | |
| CN216791626U (zh) | 一种高强螺栓扭矩系数检测系统 | |
| CZ37528U1 (cs) | Zařízení pro provádění únavové zkoušky ohybem za rotace | |
| RU100255U1 (ru) | Стенд для испытания железобетонных элементов на поперечный изгиб при статическом нагружении | |
| CN202428271U (zh) | 采用电阻应变式车削测力仪的标定装置 | |
| RU2750620C1 (ru) | Установка для испытания изделий на длительную прочность | |
| CN215492850U (zh) | 一种钢筋拉伸残余变形检测装置 | |
| CZ22301U1 (cs) | Zařízení pro provádění creepových zkoušek kovových materiálů | |
| CZ24333U1 (cs) | Zařízení pro provádění creepových zkoušek |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20211012 |