CZ2023320A3 - Způsob provádění únavové zkoušky ohybem za rotace - Google Patents

Způsob provádění únavové zkoušky ohybem za rotace Download PDF

Info

Publication number
CZ2023320A3
CZ2023320A3 CZ2023-320A CZ2023320A CZ2023320A3 CZ 2023320 A3 CZ2023320 A3 CZ 2023320A3 CZ 2023320 A CZ2023320 A CZ 2023320A CZ 2023320 A3 CZ2023320 A3 CZ 2023320A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
test
bending
axis
clamping
test body
Prior art date
Application number
CZ2023-320A
Other languages
English (en)
Inventor
Petr Foltynek
Petr ÄŚĂ­Ĺľek
Čížek Petr Ing., Ph.D.
Jan Uruba
Ladislav Kander
Kander Ladislav Ing., Ph.D.
Ivo Schindler
Schindler Ivo prof. Ing., Ph.D.
Original Assignee
MATERIÁLOVÝ A METALURGICKÝ VÝZKUM s.r.o.
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MATERIÁLOVÝ A METALURGICKÝ VÝZKUM s.r.o., Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava filed Critical MATERIÁLOVÝ A METALURGICKÝ VÝZKUM s.r.o.
Publication of CZ2023320A3 publication Critical patent/CZ2023320A3/cs

Links

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
    • G01N3/20—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady bending forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/025—Test-benches with rotational drive means and loading means; Load or drive simulation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0033—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining damage, crack or wear
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • G01M99/007—Subject matter not provided for in other groups of this subclass by applying a load, e.g. for resistance or wear testing
    • 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
    • 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
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/0069—Fatigue, creep, strain-stress relations or elastic constants
    • 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
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/026—Specifications of the specimen
    • G01N2203/0262—Shape of the specimen
    • G01N2203/0278—Thin specimens
    • G01N2203/028—One dimensional, e.g. filaments, wires, ropes or cables

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

Řešení se týká způsobu provádění únavové zkoušky ohybem za rotace založeného na principu počítačově řízeného cyklického zatěžování a softwarového vyhodnocení naměřených hodnot, vyznačující se tím, že do čelistí (2, 2´), které jsou upevněny na rámu (1), je na jeho obou koncích upnuto alespoň jedno zkušební těleso (3), jež má kruhový průřez, kde tečna jeho osy v místě upnutí je souosá s osou upínací čelisti (2, 2´), a vzájemný úhel vektorů os čelistí (2, 2´) je 0–270°, přičemž je zkušební těleso (3) zatíženo ohybovým napětím, a dále jsou spuštěny elektromotory (4, 4´), jež uvedou do chodu čelisti (2, 2´), jejichž pohyb je vzájemně synchronizován, přičemž zkušební těleso (3) začne rotovat okolo své osy v počtu cyklů 103 až 109, kdy pomocí snímače síly (5) jsou zaznamenávány údaje o zatěžování.

Description

Zpùsob provâdeni ùnavové zkousky ohybem za rotace
Oblast techniky
Vynâlez se tÿkâ zpûsobu provâdeni ùnavové zkousky ohybem za rotace pro zkusebni telesa kruhového prûrezu, behem které dochâzi k opakovanému zatezovâni zkusebniho telesa, zejména drâtû, cimz je simulovâno chovâni zkouseného materiâlu pri bezném uziti v daném casovém intervalu. Smyslem zkouseni je ziskâvâni informaci o mechanickÿch vlastnostech materiâlu behem zatezovâni, diky cemuz je mozné vyhodnocovat zivotnost zkouseného materiâlu ve strojnich soucâstech.
Dosavadni stav techniky
Ùnava materiâlu se projevuje, pokud pocet tzv. zatezovacich cyklû dosahuje desetitisicû, milionû a vice. Napeti pri cyklickém zatezovâni vzorku je mensi, nez je mez kluzu materiâlu, nebof ùnava materiâlu vznikâ u soucâsti, které jsou v provozu namâhâny opakovanÿm zatizenim mensim nez mez kluzu materiâlu, ale vyssim, nez je mez ùnavy. U takto zatezovanÿch soucâsti mûze vzniknout trhlina, kterâ se s pribÿvajicim poctem zatezovacich cyklû pomalu siri, az dojde k tzv. ùnavovému lomu soucâsti. Tento lom je charakteristickÿ tim, ze mu nepredchâzi plastickâ deformace. Trhliny typicky vznikaji v mistech koncentrace napeti, tedy v mistech vrubû, tedy napriklad v mistech, kde se nachâzi otvor, zâvit, velkâ drsnost povrchu, svar, trhlina, materiâlovâ vada, proto casto ùnavové zkousky probihaji na zkusebnich vzorcich opatrenÿch vrubem.
Z dosavadniho stavu techniky jsou znâmy metody a zarizeni pro provâdeni zkousky ùnavy ohybem za rotace. Zarizeni, uzpûsobené k provâdeni zkousky ùnavy materiâlu ohybem za rotace, se typicky sklâdâ z motoru, hnaciho vretena a operného loziska. Vzorek je ulozen mezi hnaci vreteno, ke kterému je upnut, a operné lozisko. Vzorek je typicky opatren vrubem, otvorem apod., které slouzi jako koncentrâtory napeti. Tato zarizeni jsou ovsem uzpûsobena pouze ke zkoumâni rovnÿch vzorkû (vzorkû s primou podélnou osou). V pripade testovâni napriklad drâtu, kterÿ je typicky vyrâben ve svitcich s urcitÿm polomer zaobleni podélné osy drâtu, je nutné drât pred samotnÿm upnutim vyrovnat. Tim vsak dochâzi k plastické deformaci, a tedy i zâsadni zmene mechanickÿch vlastnosti jeste pred samotnÿm zkousenim vzorku.
Z patentového spisu CZ 304633 „Zanzeni pro ùnavové zkousky ohybem“ pro zkouseni zkusebnich teles s vrubem, je znâmo zarizeni pro provâdeni ùnavové zkousky ohybem, kde zarizeni obsahuje vodici pouzdro pro upnuti zkusebniho vzorku, které je umisteno v kleci a ve vodicim pouzdru je umisteno upinaci pouzdro pro sevreni zkusebniho vzorku. K monitorovâni prûbehu zatizeni zkusebniho vzorku slouzi vodorovnÿ trmen v jedné ose a svislÿ trmen v ose druhé. Uvedenÿ spis poskytuje naprosto odlisnÿ zpûsob zkouseni od prihlasovaného vynâlezu.
Dâle je znâmo reseni z prihlâsky uzitného vzoru 2014-30046 „Celist pro upinâni miniaturnich kulatÿch vzorkû ve zkusebnich strojich pro testovâni ùnavové zivotnosti“, kterâ je uzpûsobena k upinâni miniaturnich kulatÿch vzorkû, jenz obsahuje pevnÿ drzâk vzorku opatrenÿ dvema otvory a upinacim kamenem, kterÿ je opatren vybrânim ve tvaru vâlcové plochy s vroubkovânim. Celist dâle obsahuje pohyblivÿ drzâk vzorku, kterÿ je také opatren dvema otvory a upinacim kamenem. Spojeni pevného a pohyblivého drzâku vzorku je provedeno pomoci cepû, které jsou vlozeny do prislusnÿch otvorû a spojeny pritlacnÿm prvkem. Predlozenÿ spis se rovnez tÿkâ jiné oblasti nez prihlasovanÿ vynâlez.
Z patentového spisu CN111337338A „Fatigue test device for repeatedly winding and unwinding winding optical cable“ je znâmo zarizeni uzpûsobené k testu ùnavy optickÿch kabelû pri jejich opakovaném navijeni a rozvijeni.
- 1 CZ 2023 - 320 A3
Z patentového spisu CN101221108A „Rotating and bending corrosion fatigue testing device“ je znâmo zarizeni pro provâdeni ùnavové zkousky za rotace vzorkû, které podléhaji korozi. Pfi zkouseni vzorku je zkoumanÿm vzorkem rotovâno a zâroven pomoci cerpadla a trysky aplikovân roztok zpûsobujici korozi.
Zpûsoby zkouseni ùnavy nelze na uvedenÿch zafizeni provâdet na zkusebnich telesech s urcitÿm polomer bez jejich vyrovnâni nebo uvedené spisy pfedstavuji naprosto odlisné technické feseni.
Dâle existuji zafizeni, kterâ maji hnaci vfeteno a operné lozisko umisteny na otocnÿch kloubech. Zkousenÿ vzorek je ulozen mezi hnaci vfeteno a operné lozisko. Poté je vzorek upnut k hnacimu vfetenu a nâsledne jsou vfeteno a lozisko vychÿleny o definovanÿ ùhel tak, ze zkousenÿ vzorek je prohnutÿ. Rotaci vzorku je pak dosazeno cyklického zatezovâni vzorku. Tento zpûsob zatezovâni je v literatufe nazÿvân tzv. „nakamura test“. Zâsadni nevÿhodou tohoto zpûsobu zkouseni je vliv tfeni v operném lozisku na vÿsledek mefeni.
Tfeni v operném lozisku vytvâfi kroutici moment zpûsobujici pfidavné zatizeni krutem po celé délce zkusebniho telesa. Se zmensujicim se prûmerem zkusebniho telesa klesâ pomer mezi ohybovÿm napetim (zâdoucim, definovanÿm) a torznim napetim (nezâdoucim, nedefinovanÿm). Proto pfi zatezovâm tenkÿch vzorkû (napfiklad drâtû) odpor nehnané celisti (napf. operného loziska) vÿrazne zkresluje vÿsledek mefeni.
Podstata vynâlezu
Vÿse uvedené nevÿhody odstranuje zpûsob provâdeni ùnavové zkousky ohybem za rotace zalozenÿ na principu pocitacove fizeného cyklického zatezovâni a softwarového vyhodnoceni namefenÿch hodnot, podle tohoto vynâlezu, jehoz podstata spocivâ v tom, ze do celisti, které jsou upevneny na râmu, je na jeho obou koncich upnuto alespon jedno zkusebni teleso, jez mâ kruhovÿ prûfez, kde tecna jeho podélné osy v miste upnuti je souosâ s osou upinaci celisti, a vzâjemnÿ ùhel vektorû os celisti je libovolne volitelnÿ v rozsahu 0-270°, pficemz timto je zkusebni teleso zatizeno ohybovÿm napetim. Poté jsou spusteny elektromotory, jez uvedou do chodu celisti, jejichz pohyb je vzâjemne synchronizovân a zkusebni teleso zacne rotovat okolo své osy v poctu cyklû 103 az 109. Pomoci snimace sily jsou zaznamenâvâny ùdaje o zatezovâm a pomoci snimace pro detekci lomu je detekovân lom.
Je vÿhodné, aby vzâjemnÿ ùhel vektorû os celisti byl 30-180° a je rovnez vÿhodné, aby osy celisti spolu s upnutÿm zkusebnim telesem smefovaly dolû, cimz je eliminovâno ovlivneni ziskanÿch vÿsledkû zkouseni nezâdoucim bocnim ohybem tihou vzorku.
Je ùcelné, aby po detekci lomu doslo k rychlému zastaveni rotace zkusebniho telesa pomoci brzdiciho mechanismu.
Objasneni vÿkresû
Na obrâzku 1 je schematicky zobrazeno zafizeni pro provâdeni zpûsobu ùnavové zkousky ohybem za rotace.
Na obrâzku 2 jsou zobrazeny upinaci celisti, kde tecna k podélné ose vzorku v miste upnuti je kolmâ k celu upinaci celisti a na obrâzku 3 je schematicky zobrazen vzorek s ùhlem upnuti pfikladne 90°.
Na obrâzku 4 je zobrazena geometrie drâtu, pficemz upinaci celisti zaujimaji ùhel 90°, tlustou cernou plnou carou je znâzornen upnutÿ zatizenÿ zkusebni vzorek, plnou sedou carou je naznacen
- 2 CZ 2023 - 320 A3 vzorek v nezatizeném stavu, cerchovanou carou jsou naznaceny osy klestin a prerusovanou carou jsou naznaceny prûvodice oblouku.
Na obrâzku 5 je zobrazen graf predstavujici napeti dle pootoceni vzorku, kde na vodorovné ose je vynesen ùhel rotace vzorku, na svislé ose tahové napeti na povrchu vzorku a na svislé ose vpravo v grafu je vynesena velikost sily, kde tlusta cerna cara oznacuje napeti na vnitrni strane vzorku, tlusta cerna prerusovana cara oznacuje napeti na vnejsi strane vzorku, seda plna a prerusovana cara zobrazuje napeti na bocnich stranâch a seda teckovana cara zobrazuje velikost sily na snimaci.
Na obrazku 6 je zobrazen graf, kde jsou na svislé ose zobrazeny hodnoty napeti, sil a vzdâlenosti, na vodorovné ose velikost zkusebniho polomeru, kde tlusta cerna cara oznacuje maximâlni napeti, tlusta cerna prerusovana cara oznacuje maximalni velikost sily mezi klestinami, tenka plna cerna cara oznacuje zkusebni délku vzorku, tenka prerusovana cara zobrazuje roztec klestin a teckovana cara oznacuje vyklenuti zkusebni délky vzorku.
Na obrazku 7 je schematicky zobrazen vzorek s ùhlem upnuti prikladne 120° a na obrazku 8 s ùhlem upnuti 180°, na obrazku 9 s ùhlem upnuti 270°.
Na obrazku 10 je zobrazena geometrie dratu, pricemz upinaci celisti zaujimaji ùhel 120°, tlustou cernou plnou carou je znazornen upnutÿ zatizenÿ zkusebni vzorek, plnou sedou carou je naznacen vzorek v nezatizeném stavu, cerchovanou carou jsou naznaceny osy klestin a prerusovanou carou jsou naznaceny prûvodice oblouku.
Na obrazku 11 je zobrazen graf predstavujici napeti dle pootoceni vzorku, kde na vodorovné ose je vynesen ùhel rotace vzorku, na svislé ose tahové napeti na povrchu vzorku, a na svislé ose vpravo v grafu je vynesena velikost sily mezi celistmi, kde tlusta cerna cara oznacuje napeti na vnitrni strane vzorku, tlusta cerna prerusovana cara oznacuje napeti na vnejsi strane vzorku, seda plna a prerusovana cara zobrazuje napeti na bocnich stranach a seda teckovana cara zobrazuje velikost sily na snimaci.
Priklad provedeni vynâlezu
Zpûsob provâdeni ùnavové zkousky ohybem za rotace zalozenÿ na principu pocitacove rizeného cyklického zatezovâni, dle tohoto vynâlezu spocivâ v tom, ze do celisti 2, 2ÿ, které jsou na râmu 1, je uchyceno zkusebni teleso 3, které mâ prikladne kruhovÿ prûrez, zejména se jednâ o zkusebni telesa z drâtû. Tecna podélné osy zkusebniho telesa 3 v miste upnuti je souosâ s osou upinaci celisti 2, 2’ a kolmâ k jejimu celu. Vzâjemnÿ ùhel vektorû os celisti 2, 2’ je 0-270°.
Po ustaveni zkusebniho telesa 3 jsou spusteny elektromotory 4, 4’ celisti, jejichz otâceni je vzâjemne synchronizovâno pro minimalizaci namâhâni zkusebniho telesa 3 krutem. Pri rotaci zkusebniho telesa 3 se pak lokâlni hodnoty tohoto napeti meni dle sinusového cyklu s kazdou otâckou.
Pri jedné otâcce je zkusebni teleso 3 na povrchu namâhâno od maximâlniho tahu po maximâlni tlak a je timto zpûsoben zkouseno cykly v râdu 103 az 109.
Pomoci snimace sily 5, kterÿ je propojen s pocitacem jsou zaznamenâvâny ùdaje o skutecnÿch hodnotâch napeti na povrchu zkusebniho telesa 3.
Pomoci snimace 6 detekovâni lomu, kterÿ je propojen s pocitacem, je zaznamenâm okamzik destruktivniho poruseni zkusebniho telesa 3 a elektromotory 4, 4’ zajist’ujici pohon rotace jsou automaticky zastaveny.
- 3 CZ 2023 - 320 A3
Ve vÿhodném provedeni jsou po destrukci zkusebniho telesa 3 celisti 2, 2' aktivne zabrzdeny pomoci brzdiciho mechanismu elektromotoru s cilem zamezeni jejich otâceni vlivem setrvacnosti.
Ve vÿhodném provedeni, kdy celisti 2, 2' jsou motorizovane stavitelné, je moznâ zmena hodnoty ohybového napeti v prûbehu zkouseni prave zmenou polohy celisti a jejich vzâjemného ùhlu bez pferuseni prûbehu zkouseni.
Pfiklad 1
Zpûsob provâdëni ùnavové zkousky ohybem za rotace, dle tohoto vynâlezu, je provâdën na zkusebnim telese 3, které je definovâno svou velikosti prûmeru prûfezu (prûmer drâtu), vÿrobnim polomerem podélné osy (zakfiveni drâtu) a modulem pruznosti, pnkladne na zkusebnim telese, kterÿm je drât o prûmeru 0,55 mm, s vÿrobnim polomerem 200 mm a s modulem pruznosti 210 GPa. Vÿrobni polomer drâtu je polomer drâtu ve volném nezatizeném stavu.
Z techto parametrû a pozadovaného zkusebniho napeti se spocte zkusebni polomer a nâsledne dle pozadované zkusebni délky se urci vhodnÿ ùhel os celisti 2, 2' a poté se dopocte pfesnâ zkusebni délka vzorku 3 a vzdâlenost celisti 2, 2' zabezpecujici rovnomerné rozlozeni ohybového napeti po celé zkusebni délce vzorku 3.
Stanovené ohybové napeti σ pro zkouseni drâtu je 790,9 MPa.
Vÿse napeti je volena v zâvislosti na pfedpoklâdané ùnavové zivotnosti.
Dle rovnice R = E · Ix / Wo / (σ - (E · Ix / R0 / Wo)) je vypocten zkusebni polomer drâtu R = 115 mm.
E modul pruznosti E = 210 000 MPa lx moment setrvacnosti lx = 0,004 mm4
Woprurezovy modul Wo = 0,016 mm3
Rq vÿrobni polomer drâtu Rq = 200 mm σ ohybové napeti σ = 790,9 MPa
Pro vÿse zvolené zkusebni napeti 790,9 MPa (odpovidajici zkusebnimu polomeru 115 mm), lze pro dosazeni rûznÿch zkusebnich délek volit pfikladne tyto geometrie upnuti:
- ùhel 90°, vzdâlenost celisti 162,6 mm, zkusebni délka 180,6 mm (obrâzek 3),
- ùhel 120°, vzdâlenost celisti 199,2 mm, zkusebni délka 240,9 mm (obrâzek 7),
- ùhel 180°, vzdâlenost celisti 230 mm, zkusebni délka 361,3 mm (obrâzek 8),
- ùhel 270°, vzdâlenost celisti 162,6 mm, zkusebni délka 541,9 mm (obrâzek 9).
Poté je spusten stroj a je zapocato cyklovâni, jez je v fâdu 103 az 107 cyklû, nez dojde k destrukci zkusebniho telesa.
V tabulce 1 jsou uvedeny parametry zkouseni pro upinaci ùhel 90°, vzdâlenost celisti 162,6 mm, zkusebni délku 180,6 mm.
- 4 CZ 2023 - 320 A3
Tabulka 1
Geometrie vzorku
Prùmer prùrezu d [mm] 0,550
Plocha prùrezu A [mm2] 0,238
Prùrezovy modul S [mm3] 0,016
Moment setrvacnosti I [mm4] 0,004
Zkusebni polomer R [mm] 115,0
Ùhel obloukové vysece zkusebni délky α [°] 90,0
Zkusebni délka L [mm] 180,6
Roztec koncù zkusebni délky (klestin) B [mm] 162,6
Vyklenuti zkusebni délky C [mm] 33,7
Vyrobni polomer Ro [mm] 200,0
Ùhel vysece zk. délky volného vzorku ao[°] 51,8
Roztec volnych koncù zkusebni délky Bo [mm] 174,6
Ohybové momenty v rovine Ro
Modul pruznosti E [MPa] 210 000
Moment pro naprimeni Ro Mi [Nmm] 4,716
Moment pro ohyb z primky na R M2 [Nmm] 8,202
Moment pri upnuti Mmm [Nmm] 3,486
Moment pri otoceni o 180° Mmax [Nmm] 12,919
Povrchova tahova napeti na vnitrnim vlakne Ro
Napeti pri naprimeni Ro Ga [MPa] 288,8
Napeti pri ohybu z primky na R σΐ2 [MPa] -502,2
Napeti pri upnuti GiMin [MPa] -213,4
Napeti pri pootoceni 180° GiMax [MPa] 790,9
Povrchova tahova napeti na vnejsim vlakne Ro
Napeti pri naprimeni Ro G0i [MPa] -288,8
Napeti pri ohybu z primky na R σ02 [MPa] 502,2
Napeti pri upnuti GoMax [MPa] 213,4
Napeti pri pootoceni 180° GoMin [MPa] -790,9
Sila na snimac
Maximalni sila Fmax [N] 0,3835
Minimalni sila Fmin [N] 0,1035
- 5 CZ 2023 - 320 A3
Priklad 2
V dalsim priklade je pro drat prûmeru 0,55 mm, s modulem pruznosti 210 GPa a vyrobnim 5 polomerem 230 mm zvoleno zkusebni napeti 636,1 MPa odpovidajici zkusebnimu polomeru 150 mm. Je zvolen ùhel celisti 120° a dopoctena zkusebni délka 314,2 mm a vzdalenost celisti 259,8 mm, jak je zobrazeno na obrazku 10, 11.
Zkouseni probihâ s parametry uvedenymi v tabulce 2.
Tabulka 2
- 6 CZ 2023 - 320 A3
Geometrie vzorku
Prùmer prùrezu d [mm] 0,550
Plocha prùrezu A [mm2] 0,238
Prùrezovÿ modul S [mm3] 0,016
Moment setrvacnosti I [mm4] 0,004
Zkusebni polomer R [mm] 150,0
Ùhel obloukové vÿsece zkusebni délky α [°] 120,0
Zkusebni délka L [mm] 314,2
Roztec koncù zkusebni délky (klestin) B [mm] 259,8
Vyklenuti zkusebni délky C [mm] 75,0
Vÿrobni polomer Ro [mm] 230,0
Ùhel vÿsece zk. délky volného vzorku ao[°] 78,3
Roztec volnÿch koncù zkusebni délky Bo [mm] 290,3
Ohybové momenty v rovine Ro
Modul pruznosti E [MPa] 210 000
Moment pro naprimeni Ro Mi [Nmm] 4,101
Moment pro ohyb z primky na R M2 [Nmm] 6,289
Moment pri upnuti Mmm [Nmm] 2,187
Moment pri otoceni o 180° Mmax [Nmm] 10,390
Povrchova tahova napeti na vnitrnim vlakne Ro
Napeti pri naprimeni Ro Gii [MPa] 251,1
Napeti pri ohybu z primky na R σΐ2 [MPa] -385,0
Napeti pri upnuti GiMin [MPa] -133,9
Napeti pri pootoceni 180° GiMax [MPa] 636,1
Povrchova tahova napeti na vnejsim vlakne Ro
Napeti pri naprimeni Ro Goi [MPa] -251,1
Napeti pri ohybu z primky na R σ02 [MPa] 385,0
Napeti pri upnuti GoMax [MPa] 133,9
Napeti pri pootoceni 180° GoMin [MPa] -636,1
Sila na snimac
Maximalni sila Fmax [N] 0,1385
Minimâlm sila Fmin [N] 0,0292
- 7 CZ 2023 - 320 A3
Prûmyslovâ vyuzitelnost
Zpùsob provâdeni ùnavové zkousky ohybem za rotace podle predklâdaného vynâlezu, zalozenÿ na 5 principu pocitacove rizeného cyklického zatezovâni a softwarového vyhodnoceni namerenÿch hodnot, je mozné vyuzivat ve zkusebnich laboratorich a vedeckÿch pracovistich provâdejicich destruktivni zkouseni pro ziskâni informaci o mechanickÿch vlastnostech materiâlû.

Claims (5)

1. Zpûsob provadeni ùnavové zkousky ohybem za rotace zalozenÿ na principu pocitacove rizeného cyklického zatezovani a softwarového vyhodnoceni namerenÿch hodnot, vyznacujici se tim, ze do celisti (2, 2'), které jsou upevneny na ramu (1), je na jeho obou koncich upnuto alespon jedno zkusebni teleso (3), jez ma kruhovÿ prûrez, kde tecna jeho osy v miste upnuti je souosa s osou upinaci celisti (2, 2'), a vzajemnÿ ùhel vektorû os celisti (2, 2') je 0-270°, pricemz je zkusebni teleso (3) zatizeno ohybovÿm napetim, a dale jsou spusteny elektromotory (4, 4'), jez uvedou do chodu celisti (2, 2'), jejichz pohyb je vzajemne synchronizovan, pricemz zkusebni teleso (3) zacne rotovat okolo své osy v poctu cyklû 103 az 109, kdy pomoci snimace sily (5) jsou zaznamenâvâny ùdaje o zatezovani.
2. Zpûsob provadeni ùnavové zkousky ohybem za rotace podle naroku 1, vyznacujici se tim, ze detekovani lomu zkusebniho telesa (3) je provadeno pomoci snimace (6) pro detekci lomu.
3. Zpûsob provadeni ùnavové zkousky ohybem za rotace podle naroku 2, vyznacujici se tim, ze po detekci lomu dojde k zrychlenému zastaveni rotace zkusebniho telesa (3) aktivnim brzdenim elektromotorû (4, 4').
4. Zpûsob provadeni ùnavové zkousky ohybem za rotace podle nekterého z narokû 1 az 3, vyznacujici se tim, ze vzajemnÿ ùhel vektorû os celisti (2, 2') je 30-180°.
5. Zpûsob provadeni ùnavové zkousky ohybem za rotace podle nekterého z narokû 1 az 4, vyznacujici se tim, ze osy celisti (2, 2') spolu s podélnou osou upnutého zkusebniho telesa (3) lezi ve svislé rovine
CZ2023-320A 2021-08-19 2021-08-19 Způsob provádění únavové zkoušky ohybem za rotace CZ2023320A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CZ2021/000041 WO2022161555A1 (en) 2021-08-19 2021-08-19 Method of performing rotating bending fatigue test

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2023320A3 true CZ2023320A3 (cs) 2024-04-10

Family

ID=82654185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2023-320A CZ2023320A3 (cs) 2021-08-19 2021-08-19 Způsob provádění únavové zkoušky ohybem za rotace

Country Status (4)

Country Link
CZ (1) CZ2023320A3 (cs)
PL (1) PL446682A1 (cs)
SK (1) SK1252023A3 (cs)
WO (1) WO2022161555A1 (cs)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB520230A (en) * 1938-09-15 1940-04-18 Ernst Lukacs Method of and apparatus for improving metal bars
CN101221108A (zh) * 2008-01-30 2008-07-16 中国科学院力学研究所 一种旋转弯曲腐蚀疲劳实验装置
CN204255782U (zh) * 2014-11-26 2015-04-08 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种简易金属动态疲劳试验装置
CN105259049A (zh) * 2015-11-06 2016-01-20 北华航天工业学院 钢丝绳弯曲和扭转性能测试方法及设备
CN107340190B (zh) * 2017-08-24 2023-05-05 吉林大学 用于高频疲劳试验的多级静动态耦合力学加载装置
CN109238838B (zh) * 2018-09-13 2021-02-19 武汉材料保护研究所有限公司 一种旋转弯曲疲劳试验夹具及方法

Also Published As

Publication number Publication date
SK1252023A3 (sk) 2023-10-25
WO2022161555A1 (en) 2022-08-04
PL446682A1 (pl) 2025-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1258675C (zh) 一种用于柔性材料的弯曲疲劳性能测量装置
CN100491962C (zh) 一种用于柔性材料的扭转性能的测量方法及装置
KR101865095B1 (ko) 인장-굽힘 반복 시험기
CN109975115B (zh) 钢丝绳内部多丝螺旋接触检测装置和检测方法
US20080216585A1 (en) Constant moment testing device for elongated members
CZ304633B6 (cs) Zařízení pro únavové zkoušky ohybem
CZ2023320A3 (cs) Způsob provádění únavové zkoušky ohybem za rotace
RU2758034C1 (ru) Испытательное устройство дугообразного образца
EP0452421A4 (en) Fiber testing apparatus and method
WO2017179770A1 (ko) 비틀림 시험장치
RU133301U1 (ru) Стенд для испытания и определения физических параметров оптического кабеля
CN107677545B (zh) 一种用于工业ct原位拉伸或压缩试验的手动加载装置
US2235622A (en) Method for testing tire cords
Bader et al. Effect of stress ratio and v notch shape on fatigue life in steel beam
Fonte et al. Fatigue crack growth of semi-elliptical cracks under bending combined with steady torsion
SK289317B6 (sk) Zariadenie na vykonávanie únavovej skúšky ohybom za rotácie
CN110220791A (zh) 一种圆柱形混凝土构件轴向拉伸试验装置
KR102802505B1 (ko) 와이어의 트위스트 인장 시험기
CN117606923A (zh) 腐蚀环境中的锚杆应力腐蚀试验方法、装置及应用
KR100665661B1 (ko) 다중형 케이블 연신율 측정장치
CN112432847A (zh) 一种适用于线绳拉伸的夹具
RU2225466C1 (ru) Способ определения крутящего момента крученой текстильной нити и пряжи
RU2700337C1 (ru) Устройство для исследования коррозионного растрескивания образцов материалов при сжатии с кручением в коррозионных средах
KR102718924B1 (ko) 반경 방향으로 부하를 연속적으로 증가시키는 회전 굽힘 시험 장치
KR20240032457A (ko) 와이어의 트위스트 인장시험 시스템