CZ25998U1

CZ25998U1 - Device for mechanically testing materials

Info

Publication number: CZ25998U1
Application number: CZ201328384U
Authority: CZ
Inventors: Henzel@Miroslav; Fojtík@Frantisek; Penhaker@Marek
Original assignee: Vysoká skola bánská-Technická univerzita Ostrava
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2013-10-21

Description

Technické řešení z oblasti strojírenství se týká zařízení pro únavové zkoušky materiálů, zejména pevnost a pružnost.The technical solution in the field of mechanical engineering concerns equipment for fatigue testing of materials, especially strength and elasticity.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V současnosti je provádění pevnostních a únavových zkoušek materiálů jednou ze standardních metod testování. K účelům těchto zkoušek se mohou použít nástroje, zařízení anebo systémy, které tyto zkoušky objektivně provádějí. V současnosti se používají experimentální stroje ve formě testovacích stolic s výměnnými zařízeními pro testování různých vlastností.At present, performing strength and fatigue testing of materials is one of the standard testing methods. For the purposes of these tests, tools, equipment or systems that objectively perform such tests may be used. Currently, experimental machines in the form of test benches with interchangeable devices are used to test various properties.

Současný zkušební stroj je možno opatřit jedním ze dvou možných rozšíření, které slouží k provádění únavových zkoušek. Prvním z nich je varianta, která slouží k namáhání zkušebního vzorku střídavým krutém při působení statického předpětí v tahu nebo tlaku. Druhou možnou konfigurací je namáhání zkušebního vzorku na střídavý tah a tlak.The current testing machine can be equipped with one of two possible extensions for fatigue testing. The first is a variant that is used to stress the test specimen with alternating torsion under static bias or tension. A second possible configuration is the loading of the test specimen on alternate tension and pressure.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Předkládané technické řešení umožňuje rozšířit zkušební stroj o další variantu únavových zkoušek. Touto zkouškou je únava materiálu ve střídavém krutu a při statickém předpětí v ohybu.The present technical solution enables to extend the testing machine with another variant of fatigue tests. This test is the fatigue of the material under alternating torsion and under static bending.

Navržené zařízení pro mechanické zkoušky materiálů je k hlavnímu testovacímu stroji možno připevnit prostřednictvím vlnovcové spojky.The proposed equipment for mechanical testing of materials can be attached to the main testing machine by means of a bellows coupling.

Činnost zařízení pro mechanické zkoušky spočívá ve vnesení krutu na zkušební vzorek pomocí kmitavého pohybu a momentu setrvačnosti setrvačníku. Ohybové předpětí je poté vneseno na vzorek pomocí mechanismu jako čtyřbodý ohyb. Během snímání je kontinuálně snímaná hodnota kroutícího momentu pomocí tensometru. Korekční rameno slouží k eliminaci ohybu vzniklého vlivem hmotnosti setrvačníku.The operation of the mechanical test device consists in applying torsion to the test specimen by means of oscillating motion and the moment of inertia of the flywheel. The bending prestressing is then applied to the sample by a mechanism as a four-point bending. During sensing, the torque value is continuously sensed by means of a strain gauge. The correction arm is used to eliminate the bending due to the mass of the flywheel.

Výhodou tohoto řešení je možnost provádění únavových zkoušek při novém způsobu zatížení a tím rozšířit tabulky materiálových vlastností o nové údaje. Další z výhod je jednoduchost zařízení a jeho snadná konstrukce a provoz.The advantage of this solution is the possibility to perform fatigue tests under a new type of loading and thus to expand the material properties tables with new data. Another advantage is the simplicity of the device and its easy construction and operation.

Jako nevýhodu lze uvažovat nutnost provést ověřovací měření před samotným prováděním zkoušek, neboť při některých stavech může dojít k vnesení parazitních ohybových momentů a nežádoucích vibrací vlivem nedokonalosti (nevyváženosti) jednotlivých částí.As a disadvantage, it may be necessary to carry out verification measurements prior to testing, since in some conditions parasitic bending moments and undesirable vibrations may be introduced due to imperfections of individual parts.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Technické řešení je blíže osvětleno pomocí obrázku 1, na kterém vyobrazeno celé zařízení i s upevněním a zkoušeným vzorkem.The technical solution is explained in more detail by means of Figure 1, in which the whole device is shown, together with the fixation and the test sample.

Příklad uskutečnění technického řešeníExample of technical solution implementation

Zařízení podle obrázku 1. Tělo zařízení je tvořeno dvěma částmi, z nichž každá obsahuje hřídel 2, a tyto hřídele 2 jsou obě uloženy v ložiskových domcích 3. První hřídel 2 je z vnější strany zařízení zakončena vlnovcovou spojkou i a z vnitřní, tedy opačné strany zařízení, je zakončena upínací spojkou 4. Druhá hřídel 2 je z vnější strany zařízení zakončena setrvačníkem 6 a z vnitřní strany zařízení je zakončena upínací spojkou 4. Ložiskové domky 3 jsou prostřednictvím kloubových spojení 11 ukotveny k podlaze pomocí dvou ukotvení 7 a 8. Ukotvení 7 na straně vlnovkové spojky I je pevné a ukotvení 8 na straně setrvačníku 6 je pohyblivé. Obě části těla zařízení jsou prostřednictvím kloubových spojení 1_1 vzájemně spojeny kyvným vahadlem 5. Na ložiskovém domku 3 je dále umístěno korekční rameno 10. Zkušební vzorek 9 se umísťuje do prostoru meziThe device according to FIG. 1. The body of the device consists of two parts, each comprising a shaft 2, and these shafts 2 are both housed in bearing housings 3. The first shaft 2 is terminated from the outside of the device by a bellows coupling iaz and The second shaft 2 is terminated by a flywheel 6 from the outside of the device and is terminated by a clutch 4 from the inside of the device. of the clutch 1 is fixed and the anchor 8 on the flywheel side 6 is movable. Both parts of the body of the device are connected to each other by a rocker arm 5 via articulated connections 11.

- 1 CZ 25998 Ul oběma hřídelemi 2 a uchycuje se pomocí upínacích spojek 4. Ohybový moment se na zkušební vzorek 9 vnáší přes kloubová spojení 11 pomocí vahadla 5.The bending moment is applied to the test specimen 9 via the articulated joints 11 by means of a rocker 5.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zařízení lze využít pro provádění únavových zkoušek materiálů, zejména pevnosti a pružnosti.The device can be used for fatigue tests of materials, especially strength and elasticity.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

Device for mechanical testing of materials, characterized in that it consists of two parts connected by a rocker arm (5) via articulated joints (11), each of the two parts of the device being formed by a shaft (2) mounted in a bearing housing (3), wherein the first shaft (2) is terminated on the outside of the device by a bellows coupling (1), the second shaft (2) is terminated on the outside of the device by a flywheel (6) and both shafts (2) are terminated by clamping couplings (4) for attaching the test sample (9).

Mechanical material testing device according to claim 1, characterized in that it is fixed to the stool, the mat or the floor by means of two anchors (7) and (8) which are connected to the bearing houses (3) by means of articulated connections (11). wherein the anchor (7) is on the side of the bellows coupling (1) and is fixed and the anchor (8) is on the flywheel side (6) and is movable.

Mechanical material testing device according to claim 1 or 2, characterized in that a correction arm (10) is further attached to the bearing housing (3).