CZ2023320A3 - Způsob provádění únavové zkoušky ohybem za rotace - Google Patents
Způsob provádění únavové zkoušky ohybem za rotace Download PDFInfo
- 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
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 80
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001558 permutation test Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 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
- G01N3/20—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady bending forces
-
- 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
- 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
- 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)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (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
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 (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2023320A3 (cs) |
| SK (1) | SK1252023A3 (cs) |
| WO (1) | WO2022161555A1 (cs) |
Family Cites Families (3)
| 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 |
| 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 |
-
2021
- 2021-08-19 WO PCT/CZ2021/000041 patent/WO2022161555A1/en active Application Filing
- 2021-08-19 CZ CZ2023-320A patent/CZ2023320A3/cs unknown
- 2021-08-19 SK SK125-2023A patent/SK1252023A3/sk unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022161555A1 (en) | 2022-08-04 |
| SK1252023A3 (sk) | 2023-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101865095B1 (ko) | 인장-굽힘 반복 시험기 | |
| CZ304633B6 (cs) | Zařízení pro únavové zkoušky ohybem | |
| KR100377373B1 (ko) | 와이어의 복합 피로 시험기 | |
| CN109556944B (zh) | 一种高通量力学试验装置 | |
| CZ2023320A3 (cs) | Způsob provádění únavové zkoušky ohybem za rotace | |
| KR20170116800A (ko) | 비틀림 시험장치 | |
| WO1990008306A2 (en) | Fiber testing apparatus and method | |
| CN108267372A (zh) | 双轴拉伸力学性能测试仪器及原位微观力学性能测试设备 | |
| US2235622A (en) | Method for testing tire cords | |
| RU133301U1 (ru) | Стенд для испытания и определения физических параметров оптического кабеля | |
| Bader et al. | Effect of stress ratio and v notch shape on fatigue life in steel beam | |
| CN108195671B (zh) | 一种基于计算机断层扫描的原位拉压装置 | |
| CN110426290A (zh) | 一种线式拉伸扭转载荷与热场耦合原位力学性能测试仪 | |
| WO2022152333A1 (en) | Device for performing rotating bending fatigue test | |
| CN110220791B (zh) | 一种圆柱形混凝土构件轴向拉伸试验装置 | |
| BR102019010575A2 (pt) | Dispositivo e garras para ensaio de torção sobre pontos de solda | |
| RU2700337C1 (ru) | Устройство для исследования коррозионного растрескивания образцов материалов при сжатии с кручением в коррозионных средах | |
| RU2225466C1 (ru) | Способ определения крутящего момента крученой текстильной нити и пряжи | |
| JPH1151833A (ja) | 引張試験用クランプ治具 | |
| RU211575U1 (ru) | Зажимное устройство для испытания резьбового соединения на плоских образцах | |
| RU2238536C1 (ru) | Зажим для проведения испытаний образцов волоконных световодов на механическую усталость | |
| CZ2008726A3 (cs) | Zpusob zjištování mechanických vlastností plošných textilií a zarízení k jeho provádení | |
| RU2790843C1 (ru) | Способ оценки жесткости волокна или нити при скользящем изгибе | |
| RU2738909C1 (ru) | Устройство для ресурсных испытаний стальных канатов при воздействии осевой динамической нагрузки | |
| KR20240032457A (ko) | 와이어의 트위스트 인장시험 시스템 |