NO138241B

NO138241B - PROCEDURE FOR PERMANENT EXTENSION OF BAND-SHAPED MATERIAL

Info

Publication number: NO138241B
Application number: NO844/69A
Authority: NO
Inventors: Martin Kinnavy
Original assignee: Salem Corp
Priority date: 1968-02-28
Filing date: 1969-02-27
Publication date: 1978-04-24
Also published as: US3552175A; FR2002842A1; NL6903094A; BE729187A; DE1909481A1; ES364016A1; SE359038B; GB1262577A; NO138241C

Description

Foreliggende oppfinnelse angår forlengelse av metallstrimler og har en viktig anvendelse når det gjelder utretting av metallstrimler eller bånd som fremstilles i lange lengder. The present invention relates to the extension of metal strips and has an important application when it comes to straightening metal strips or bands that are produced in long lengths.

Utretting av metallbånd eller strimler tar sikte på fremstilling av så flate strimler som mulig når utgangsmateri- Straightening of metal strips or strips aims to produce strips as flat as possible when the starting material

alet er et båndformet materiale med ufullkommenheter som opp- alet is a ribbon-shaped material with imperfections that

står ved at fibre av metallet som ligger parallelt med strim- means that fibers of the metal lying parallel to the strip

melens plan har ulike lengder. Denne ulikhet' når det gjelder lengdene av mefallfibre skaper vindskjevheter og buler i det båndformede materiale. Utretting er en prosess som fjerner slike uregelmessigheter eller buler fra det strimmel- eller båndformede materiale, men prosessen fjerner ikke uregelmessigheter, såsom oppvikling eller egenskaper som er innført under valsingen. Når det gjelder materialer som er nær elastiske og kan gjøres plastiske, kan utrettingen foregå ved strekning av det striramelformede materiale slik at de lange fibre når og overskrider metallets flytegrense, hvorved også de kortere fibre vil ha overskredet flytegrensen og bli permanent for- the plan of the meal has different lengths. This difference in the lengths of mefall fibers creates wind distortions and bulges in the band-shaped material. Straightening is a process that removes such irregularities or bulges from the strip or ribbon material, but the process does not remove irregularities, such as coiling or features introduced during rolling. In the case of materials that are close to elastic and can be made plastic, the straightening can take place by stretching the strip-shaped material so that the long fibers reach and exceed the yield point of the metal, whereby the shorter fibers will also have exceeded the yield point and become permanently

lenget. Hvis således strimmelen kunne strekkes tilstrekkelig ville alle fibre søke å anta en felles lenger lengde, og ufullkommenheter i det båndformede materiale på grunn av forskjel- the long. Thus, if the strip could be stretched sufficiently, all fibers would seek to assume a common longer length, and imperfections in the strip-shaped material due to differences

lige fiberlengder ville elimineres. Hittil har utretting av båndformet materiale i stor utstrekning vært en empirisk prosess der enten resultatene var noe usikre eller strimmelen ble strukket langt mer enn det var nødvendig for at man skulle kunne få sikkerhet for gode resultater. equal fiber lengths would be eliminated. Up until now, the straightening of band-shaped material has largely been an empirical process where either the results were somewhat uncertain or the strip was stretched far more than was necessary in order to be able to obtain certainty of good results.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å komme One purpose of the present invention is to

frem til en fremgangsmåte til permanent forlengelse av metallstrimler, der man får en vesentlig utretting avj strimmelen. to a method for the permanent extension of metal strips, in which a significant straightening of the strip is obtained.

I henhold til oppfinnelsen omfatter fremgangsmåten til permanent forlengelse av metallstrimmelen utøvelse av en strekkraft på denne og fastholdelse av strimmelen mens den er under spenning, slik at den får minst en bøy og minst en utretting av denne bøy slik at flytning finner sted på minst en side av strimmelen, og slik at spenningsfordelingene ved den første bøy og hver påfølgende bøy vil bli uavhengig av forut-gående indre spenninger med en spenningsfordeling som har en steilhet forskjellig fra den som tilsvarer spenningskompo-nenten som skyldes bøyningen. According to the invention, the method for permanently extending the metal strip comprises exerting a tensile force on it and holding the strip while it is under tension, so that it gets at least one bend and at least one straightening of this bend so that movement takes place on at least one side of the strip, and so that the stress distributions at the first bend and each subsequent bend will be independent of preceding internal stresses with a stress distribution that has a steepness different from that which corresponds to the stress component due to the bend.

Mer bestemt går oppfinnelsen ut på en fremgangsmåte til permanent forlengelse av strimmel- eller båndformet materi-• ale, omfattende utøvelse av en strekkraft som virker .på strimmelen- og fastholdelse av strimmelen mens den er under spenning på en slik måte at den får minst en bøy og minst en utretting av en bøy, slik at det fremkommer flytning og en elementær forlengelsespåkjenning oppstår mellom en-bøy og en påfølgende utretting av en bøy, der størrelsen av den elementære forlengelsespåkjenning står i et slikt forhold til den utøvede strekkraft at når flytning finner sted på vekslende sider av strimmelen ved på hverandre følgende bøyer, vil den elementære forlengelsespåkjenning følge likningen More specifically, the invention concerns a method for the permanent extension of strip or ribbon-shaped material, comprising the application of a tensile force acting on the strip and holding the strip while it is under tension in such a way that it receives at least a bend and at least one straightening of a bend, so that yielding occurs and an elementary extensional stress occurs between a bend and a subsequent straightening of a bend, where the size of the elementary extensional stress is in such a relationship to the applied tensile force that when yielding finds place on alternating sides of the strip at successive bends, the elementary extensional stress will follow the equation

der there

F = strekkraft pr. breddeenhet av strimmelen F = tensile force per width unit of the strip

vy = flytegrense (strekk) vy = yield strength (stretch)

t = strimmelens tykkelse t = strip thickness

ey = forlengelse (ved strekk) ey = elongation (at stretch)

Ae = element av forlengelsespåkjenning og Ae = element of elongation stress and

R1'R2 = radius av Pa hverandre følgende bøyer. R1'R2 = radius of Pa consecutive bends.

Oppfinnelsen går også ut på en fremgangsmåte til permanent forlengelse av strimmel- eller båndformet materiale, omfattende utøvelse av en strekkraft på strimmelen og fastholdelse av strimmelen mens den er under spenning på en slik måte at den får minst en bøy og minst en utretning av en bøy slik at man får flytning og slik at det oppstår en elementær 1'orlengelsespåkj enning mellom en bøy og en påfølgende utretning av en bøy, der størrelsen av den elementære forlengelsespåkjenning står i et slikt forhold til den utøvede strekkraft at når flytning finner sted på minst en side av strimmelen ved en bøy og på begge sider av strimmelen ved den påfølgende utretning av en bøy, vil den elementær forlengelsespåkjenning følge likningen The invention also relates to a method for permanently elongating strip or strip-shaped material, comprising applying a tensile force to the strip and holding the strip while under tension in such a way that it acquires at least one bend and at least one straightening of a bend so that movement occurs and so that an elementary elongation stress occurs between a bend and a subsequent straightening of a bend, where the size of the elementary elongation stress is in such a relationship to the applied tensile force that when movement takes place at least a side of the strip at a bend and on both sides of the strip at the subsequent straightening of a bend, the elementary extension stress will follow the equation

der there

v~y = flytegrense (strekk) v~y = yield strength (stretch)

ey = forlengelse (ved strekk) ey = elongation (at stretch)

Ae = element av forlengelse og Ae = element of extension and

R-pR^ = radius av på hverandre følgende bøyer. R-pR^ = radius of consecutive bends.

Oppfinnelsen vil som eksempel bli beskrevet under henvisning til tegningene der: The invention will be described as an example with reference to the drawings where:

Fig. 1 viser et arbeidsdiagram, Fig. 1 shows a working diagram,

fig. 2 viser et idealisert arbeidsdiagram, fig. 2 shows an idealized working diagram,

fig. 3 viser et diagram der man ser forlengelse på fig. 3 shows a diagram showing extension

-strekksiden av strimmelen (betegnet som tilfellet I), -the tensile side of the strip (designated as case I),

fig. 4 viser et diagram der man ser flytning både fig. 4 shows a diagram where you can see movement both

på strekk og trykksidene av strimmelen, betegnet som tilfellet on the tension and compression sides of the strip, denoted as the case

II, II,

fig. 5 viser et diagram for strimmelforlengelsen ved omveksling av bøyningspåkjenninger (tilfellet III), fig. 5 shows a diagram for the strip extension when bending stresses are reversed (case III),

fig. 6 viser et diagram for strimmelforlengelse ved omveksling av bøyningspåkjenning, tilfellet I, fig. 6 shows a diagram for strip elongation by reversal of bending stress, case I,

fig. 7 viser et diagram der man ser forskjellige områder av parametrene for forlengelser og bøyningspåkjenninger, fig. 7 shows a diagram showing different ranges of the parameters for elongations and bending stresses,

fig. 8 viser skjematisk et apparat for anvendelse i eksemplene på bruk av fremgangsmåten til behandling av strimmel-eller båndformet materiale og fig. 8 schematically shows an apparatus for use in the examples of use of the method for treating strip or ribbon-shaped material and

fig. 9 er en tabell der man ser elementær forlengelsespåkjenning for tilfellet IA, tilfellet IB og tilfellet II. fig. 9 is a table showing elementary extension stress for case IA, case IB and case II.

Det skal først vises til fig. 1 der man ser at forlengelse av en metallstrimmel står- i et bestemt forhold til utretting av denne. -Dette forhold kan vises bedre hvis man ser på et idealisert arbeidsdiagram for et perfekt elastisk og plastisk materiale, som.vist på fig. 1. Hvis man f.eks. be-trakter en uregelmessig strimmel som er krøllet eller bølget, vil man ha forskjellig fiberlengde. Hvis en lengde av slikt materiale forlenges, vil de korte fibre først bli spennings-belastet. Etterhvert som forlengelsen øker vil de lange fibre begynne å dele spenningsbelastningen. Hvis forlengelsen eller .strekningen fortsetter videre inntil de lengste fibre påkjennes ut over flytegrensen, vil de kortere fibre bli utsatt for ennu større påkjenninger. Imidlertid vil hver fiber som strekkes på denne måte ha samme spenning. Dette er vist på fig. 1, der punkt 1 viser spenning og forlengelse av de lengste fibre og punkt 2 viser spenning og forlengelse av de korteste fibre. Hvis nu strimmelen blir avlastet, vil hver fiber bli avlastet like meget fordi den bane spenning-forlengelsespunktene vil følge er parallell med den første elastiske b.elastningskurve. Dette betyr at den nye forlengelse e R^ tilsvarer den nye forlengelse e R2• Den endelige tilstand av strimmelen vil da være slik at hver fiber har samme lengde, og man kan si at strimmelen er rettet ut. First, reference should be made to fig. 1 where it can be seen that the extension of a metal strip is in a specific relationship to its straightening. -This relationship can be better shown if one looks at an idealized working diagram for a perfectly elastic and plastic material, as shown in fig. 1. If one e.g. considering an irregular strip that is curled or wavy, you will have different fiber lengths. If a length of such material is extended, the short fibers will first be stressed. As the elongation increases, the long fibers will begin to share the tension load. If the elongation or stretching continues until the longest fibers are stressed beyond the yield point, the shorter fibers will be exposed to even greater stresses. However, every fiber stretched in this way will have the same tension. This is shown in fig. 1, where point 1 shows tension and elongation of the longest fibers and point 2 shows tension and elongation of the shortest fibers. If the strip is now relieved, each fiber will be relieved equally because the path the stress-elongation points will follow is parallel to the first elastic b.loading curve. This means that the new extension e R^ corresponds to the new extension e R2• The final state of the strip will then be such that each fiber has the same length, and one can say that the strip is straightened.

Ser man på et materiale som er selvherdende etterat flytegrensen er nådd, vil man finne at når et slikt materiale strekkes på samme måte vil det fremkomme spenning/forlengelsespunkter 3 og 4 som vist. Hvis nu påkjenningene avlastes, vil man se at den nye forlengelse for de lengste fibre eR^ er mindre enn den nye forlengelse for de korte firbre e R^. I dette tilfallet vil strimmelens tilstand, selv om den kan for-bedres, bare delvis kunne korrigeres. Man ser derav at utretning ved hjelp av strekning eller forlengelse av materialet virker best på materialer som ikke har særlig høy grad av selvherding. For materialer, med liten eller ingen selvherding er utretting ved strekning- meget lett å kontrollere fordi- det eneste krav er at de lengste fibre skal påkjennes minst til flytegrensen. Det som da er problemet med utretttingen er å komme frem til en hensiktsmessig mekanisk prosess ved hjelp av hvilken alle fibre i strimmelen eller båndet strekkes ut over flytegrensen. Stør-relsen av strekket eller forlengelsen som er nødvendig for å ."ette strimmelen avhenger av .den opprinnelige variasjon i fiberlengdene i hele strimmelen. If you look at a material that is self-hardening after the yield point has been reached, you will find that when such a material is stretched in the same way, stress/elongation points 3 and 4 will appear as shown. If the stresses are now relieved, one will see that the new extension for the longest fibers eR^ is less than the new extension for the short fibers eR^. In this case, the condition of the strip, although it can be improved, can only be partially corrected. It can be seen from this that straightening by means of stretching or lengthening the material works best on materials that do not have a particularly high degree of self-hardening. For materials with little or no self-hardening, straightening by stretching is very easy to control because the only requirement is that the longest fibers must be stressed at least to the yield point. What is then the problem with straightening is to arrive at an appropriate mechanical process by means of which all fibers in the strip or tape are stretched beyond the yield point. The magnitude of the stretch or elongation necessary to stretch the strip depends on the original variation in the fiber lengths throughout the strip.

Ved bøyning av strimmelen vil rette linjer i en ube-lastet, ikke påkjent strimmel holde seg rette ved bøyning som , skyldes utøvelse av belastninger. Disse rette linjer vil imidlertid helle mot hverandre. Følgen av dette er at noen fibre i strimmelen vil bli forlenget i forhold til andre fibre i strimmelen og den relative forlengelse vil være proporsjonal med avstanden fra upåkjente fibre, det vil si at fiberstrekket er proporsjonalt med avstanden fra upåkjente eller nøytrale fibre. Dette kan også sies på en annen måte, nemlig at fiberstrekket er en lineær funksjon av dets avstand fra den nøytrale fiber. When bending the strip, straight lines in an unloaded, unstressed strip will remain straight when bending, which is due to the application of loads. However, these straight lines will slope towards each other. The consequence of this is that some fibers in the strip will be elongated in relation to other fibers in the strip and the relative elongation will be proportional to the distance from unstressed fibres, that is to say that the fiber stretch is proportional to the distance from unstressed or neutral fibres. This can also be said in another way, namely that the fiber stretch is a linear function of its distance from the neutral fiber.

Det skal nu vises til det idealiserte arbeidsdiagram som er vist på fig. 2, der strekkspenningen er ordinat og forlengelsen .er abscisse. I dette diagram er punkt 1 flytegrensen ved strekkpåkjenninger og punkt 2 er flytegrensen ved trykkpåkjenninger. Størrelsen av.strekkflytegrensen antas å være den samme som størrelsen av trykkflytegrensen. Forlengelsene både på grunn av strekk og trykk er også antatt å være like. Hvis strekk utøves på en fiber vil denne bli utsatt for en forlengelse slik at alle strekk/forlengelsespunkter vil ligge på den rette linje 0-1 inntil flytegrensen er nådd. Deretter vil spenningen etterhvert som forlengelsen øker, holde seg konstant og -alle spenning/forlengelsespunkter etter flytning vil ligge på Reference will now be made to the idealized working diagram shown in fig. 2, where the tensile stress is the ordinate and the elongation is the abscissa. In this diagram, point 1 is the yield point for tensile stresses and point 2 is the yield point for compressive stresses. The magnitude of the tensile yield strength is assumed to be the same as the magnitude of the compressive yield strength. The elongations due to both tension and compression are also assumed to be equal. If tension is exerted on a fibre, it will be subjected to an extension so that all tension/elongation points will lie on the straight line 0-1 until the yield point is reached. Then, as the elongation increases, the tension will remain constant and -all tension/elongation points after displacement will lie on

linjen 1- 5- the line 1- 5-

Hvis et fiber er blitt strukket slik at spenning og forlengelse angis av punkt.3 på fig. 2, vil en ytterligere økning i forlengelsen ikke frembringe noen økning i spenning. På den annen side, hvis forlengelsen i punkt .3 reduseres, ..vil spenningen avta slik at alle spenning-forlengelsespunkter ved fortsatt reduksjon av forlengelsen vil ligge langs linjen 3~4, hvilken linje er parallell med den opprinnelige elastiske spenning/forlengelseslinje. Således kan punktet 4 ha en positiv forlengelse og en negativ forlengelse eller trykkspenning. If a fiber has been stretched so that tension and elongation are indicated by point 3 on fig. 2, a further increase in extension will not produce any increase in tension. On the other hand, if the elongation at point .3 is reduced, ..the stress will decrease so that all stress-elongation points with continued reduction of the elongation will lie along the line 3~4, which line is parallel to the original elastic stress/elongation line. Thus, point 4 can have a positive elongation and a negative elongation or compressive stress.

Hvis en ytterligere reduksjon av forlengelsen finner sted vil spenning/forlengelsesbanen fortsette til venstre langs den linje som er betegnet som 2-6. Ved den modell som her er vist er det således mulig å frembringe et uendelig antall kontinuer-lige spenning/forlengelsesbaner innenfor de grenser som angis av forlengelsene av flytegrenselinjen 1-5 ved strekkspenninger og flytegrenselinjen 2-6 for trykkpåkjenninger. Enhver spenning/ forlengelsesbane fra en av disse linjer til den annen vil alltid være parallell med den opprinnelige elastisitetskurve. If a further reduction in elongation takes place, the stress/elongation path will continue to the left along the line labeled 2-6. With the model shown here, it is thus possible to produce an infinite number of continuous stress/elongation paths within the limits indicated by the extensions of the yield line 1-5 for tensile stresses and the yield line 2-6 for compressive stresses. Any stress/elongation path from one of these lines to the other will always be parallel to the original elasticity curve.

Det skal nu behandles typiske lineære forlengelsesfordelinger og deres tilhørende spenningsfordelinger gjennom hele strimmelens tykkelse. Det er nødvendig å skjelne mellom spenningsfordelinger der flytespenninger fremkommer enten på den ene eller på begge sider av strimmelen. Hvis flytegrensen nås ved strekkpåkjenninger alene, vil man få en spenningsfordeling som under tilfellet I. Hvis flytegrensen nås både på strekk og trykksider i strimmelen, får man den spenningsfordeling som er definert som tilfellet II. Typical linear elongation distributions and their associated stress distributions through the entire thickness of the strip will now be processed. It is necessary to distinguish between stress distributions where yield stress appears on either one or both sides of the strip. If the yield strength is reached by tensile stresses alone, a stress distribution will be obtained as in case I. If the yield strength is reached on both the tension and compression sides of the strip, the stress distribution defined as case II will be obtained.

Som man ser på fig. 3 og 4 vil man som resultat av en lineær fordeling av forlengelsene måtte betrakte enhver for-lengelsesfordeling som bestående av en forlengelseskomponent og en bøyekomponent. Forlengelseskomponentene er en forlengelse som fremkommer på midten av strimmelen. Bøyekomponenten er null i midten av strimmelen og har sitt maksimum ved strimmelens overflate. Forlengelseskomponentene er angitt uttrykt ved hjelp av den elastiske forlengelse ey. Derved vil aey være strekkomponenten i forlengelsen og 3ey være bøyekomponenten i forlengelsen. To forlengelsesfordelinger er vist på venstre side av fig. 3 og 4, der de vertikale linjer er lagt ved akser som har null forlengelse, mens påkjenninger på høyre side av denne linje antas å være strekkpåkjenninger. As seen in fig. 3 and 4, as a result of a linear distribution of the extensions, any extension distribution will have to be considered as consisting of an extension component and a bending component. The extension components are an extension that appears in the middle of the strip. The bending component is zero at the center of the strip and has its maximum at the surface of the strip. The elongation components are indicated expressed by means of the elastic elongation ey. Thereby, aey will be the line component of the extension and 3ey will be the bending component of the extension. Two extension distributions are shown on the left side of fig. 3 and 4, where the vertical lines are placed at axes that have zero extension, while stresses on the right side of this line are assumed to be tensile stresses.

Strekkpåkjenningene som tilsvarer disse påkjenningers fordelinger finnes ved hjelp av arbeidsdiagrammet på fig. 2 sammen med de viste påkjenningsfordelinger. Disse spenningsfordelinger er vist på høyre side av fig. 3 og 4. Kraften pr. en-het av strimmelens bredde svarende til spenningsfordelingen under tilfellet I, er gitt som: En tilsvarende beregning for spenningsfordelingen under tilfellet II vil vise at strekkraften pr. breddeenhet av strimmelen kan angis som The tensile stresses corresponding to these stress distributions can be found with the help of the working diagram in fig. 2 together with the stress distributions shown. These voltage distributions are shown on the right side of fig. 3 and 4. The force per unit of the strip's width corresponding to the stress distribution under case I is given as: A corresponding calculation for the stress distribution under case II will show that the tensile force per width unit of the strip can be specified as

Det geometriske forhold mellom bøyepåkjenning og krumning er gitt ved 3ey = ^ der R er krumningsradius for det nøytrale fiber i strimmelen. The geometric relationship between bending stress and curvature is given by 3ey = ^ where R is the radius of curvature for the neutral fiber in the strip.

Når man så går ut fra disse betraktninger kan en strimmel som utsettes for strekk kombinert med en bøyepåkjen-ning undersøkes når den underkastes en reversert bøyningspå-kjenning når kombinasjonen av strekk og bøyepåkjenninger ligger innenfor rammen av denne oppfinnelse. When proceeding from these considerations, a strip subjected to tension combined with a bending stress can be examined when it is subjected to a reversed bending stress when the combination of tension and bending stresses is within the scope of this invention.

Fig. 5 viser en fordeling av påkjenninger gjengitt ved linjen på venstre side av figuren, og denne linje er betegnet som 1. Overflaten av strimmelen er angitt som de hori-sontale linjer oventil og nedentil på figuren, og den midtre fiber er betegnet som dette. Den opprinnelige spenningsfordeling er satt sammen av strekk- eller forlengelsespåkjennings-komponenten aey = 1,25 ey og bøyepåkjenningskomponenten 3ey = 2,50 ey. Spenningsfordelingen som tilsvarer denne påkjenningsfordelingen fås ved hjelp av arbeidsdiagrammet på fig. 2, og er vist til høyre på fig. 5 ved hjelp av serien av rette linjer 0-l-l-l<*->l-0. Denne spenningsfordeling er i likevekt når kraften pr. breddeenhet av strimmelen F = 0,5 V^t. Fig. 5 shows a distribution of stresses reproduced by the line on the left side of the figure, and this line is designated as 1. The surface of the strip is indicated as the horizontal lines at the top and bottom of the figure, and the middle fiber is designated as this . The original stress distribution is composed of the tensile or elongation stress component aey = 1.25 ey and the bending stress component 3ey = 2.50 ey. The stress distribution corresponding to this stress distribution is obtained using the working diagram in fig. 2, and is shown on the right in fig. 5 using the series of straight lines 0-l-l-l<*->l-0. This voltage distribution is in equilibrium when the power per width unit of the strip F = 0.5 V^t.

Ved veksling av bøyepåkjenningskomponenten vil helningen av påkjenningsfordelingen ganske enkelt bli vendt rundt, men da den utøvede belastning vil være den samme må den nye spenningsfordeling være i likevekt med den samme kraft, nemlig F = 0,5 V~yt. De begrensninger dette spennings/påkjenningsfor-hold som tidligere er beskrevet og vist på fig. 2, må følges. Den eneste påkjenningsfordeling som har den foreskrevne bøye-påkj enningskomponent som ligger innenfor de nevnte spennings/ påkjenningsgrenser og den som overfører den opprinnelige spenningsfordeling til en ny spenningsfordeling i likevekt med den utøvede strekkraft er den.påkjenningsfordeling som er betegnet med 2. Den nye spenningsfordeling er gitt som. When changing the bending stress component, the slope of the stress distribution will simply be reversed, but as the applied load will be the same, the new stress distribution must be in equilibrium with the same force, namely F = 0.5 V~yt. The limitations of this tension/strain ratio which have previously been described and shown in fig. 2, must be followed. The only stress distribution that has the prescribed bending stress component that lies within the aforementioned stress/stress limits and that transfers the original stress distribution to a new stress distribution in equilibrium with the applied tensile force is the stress distribution denoted by 2. The new stress distribution is given as.

0-2-2-2<*->2-0. Etter en undersøkelse vil man se at ved et punkt 0-2-2-2<*->2-0. After an investigation you will see that at one point

over den midtre fiber finner det sted en påkjenningsforandring på ey mens man ved punktet 2 ikke har noen forandring i påkjenningene. Punktet 2<*> ligger i avstand på over den midtre fiber. Det følger direkte fra geometrien at tilveksten i forlengelsen for den midtre fiber Ae er Anvendelse av det tidligere angitte geometriske forhold mellom bøyepåkjenning, strimmeltykkelse og krumningsradius i denne likning gir et mer hensiktsmessig uttrykk for den ele-mentale påkjenning som fremkommer ved reverseing av bøyepå-kj enningen med bibehold av strekk, nemlig above the middle fiber there is a change in stress at ey, while at point 2 there is no change in the stress. The point 2<*> is at a distance of above the middle fiber. It follows directly from the geometry that the increase in elongation for the middle fiber Ae is Application of the previously stated geometric relationship between bending stress, strip thickness and radius of curvature in this equation gives a more appropriate expression for the elemental stress that arises when the bending stress is reversed the one with retention of tension, namely

Av denne likning får man et uttrykk for den kraft som er nødvendig til å frembringe en gitt tilvekst i forlengelsen, nemlig From this equation, you get an expression for the force necessary to produce a given increase in extension, namely

Man skal her merke seg at tilvekst i forlengelsen It should be noted here that growth in the extension

er uavhengig av strimmeltykkelsen. Dette resultat er av den største viktighet. Imidlertid, etterhvert som materialets tykkelse reduseres vil en gitt strekkraft frembringe økende spenninger. Det spesialtilfellet da strimmelens tykkelse nærmer seg null, fører til en en tilstand der spenningene er uendelig store, og denne tilstand kan naturligvis ikke eksistere i praksis. Forklaringen på dette ligger i gyldighetsområdet for det ovenstående uttrykk. Et forhold som tilfredsstilles for dette uttrykk er is independent of the strip thickness. This result is of the greatest importance. However, as the material's thickness decreases, a given tensile force will produce increasing stresses. The special case when the thickness of the strip approaches zero leads to a state where the stresses are infinitely large, and this state cannot of course exist in practice. The explanation for this lies in the scope of the above expression. A condition that is satisfied for this expression is

Det som her er sagt angår det forhold for en spenningsfordeling som er betegnet som spenningsfordelingen i tilfellet II. Virkningen av en veksling av bøypåkjenning når man har spenningsfordeling under tilfellet I i strimmelen, vil bli behandlet i det følgende. På fig. 6 benyttes en valgt forlengelsespåkjenningskomponent på ae =1,25 e og en bøy-påkjenningskomponent på ge = 1,50 e . What has been said here concerns the relationship for a voltage distribution which is designated as the voltage distribution in case II. The effect of an alternation of bending stress when having stress distribution under case I in the strip will be dealt with in the following. In fig. 6, a selected extension stress component of ae = 1.25 e and a bending stress component of ge = 1.50 e are used.

Veksling av bøypåkjenning må finne sted innenfor de samme betingelser som tidligere. I dette tilfellet vil man se at spenningsforandringen på overflaten til å begynne med ved flytegrensen for strekkpåkjenninger er Alternation of bending stress must take place within the same conditions as before. In this case it will be seen that the stress change on the surface initially at the yield point for tensile stresses is

og at spenning og forlengelse forblir uforandret i et punkt, en avstand over det midtre fiber bestemt av Forlengelsesendringen på overflaten som til å begynne med ble påkjent ut over flytegrensen under strekk, er Geometrisk vil elementforlengelsespåkjenningen for den midtre fiber være som ved anvendelse av det tidligere viste uttrykk for bøyepå-kj enninger blir Dette uttrykk er gyldig for alle forandringer i over-flateforlengelsesendringer gitt av som tilsvarer and that stress and elongation remain unchanged at a point, a distance above the middle fiber determined by the Elongation change on the surface which was initially stressed beyond the yield point under tension, is Geometrically, the element elongation stress for the middle fiber will be as when applying the previous shown expression for bending forces becomes This expression is valid for all changes in surface extension changes given by which corresponds to

Man kan velge å utsette strimmelen for bøyepåkjenninger og tilbakebøyning mens strimmelen er under spenning, slik at krumningsradiene som tilsvarer disse bøyepåkjenninger og til-bakebøyepåkjenninger er ulike, og man vil da finne at elemen-tene for forlengelsespåkjenninger som frembringer under til-bakebøyningen er One can choose to subject the strip to bending stresses and back bending while the strip is under tension, so that the radii of curvature corresponding to these bending stresses and to back bending stresses are different, and one will then find that the elements for extension stresses produced during the back bending are

Spenningsfordelingene i en bøy og ved en tilbakebøy-ning som faller innenfor den lære foreliggende oppfinnelse gir er enkle, det vil si at de eneste spenninger under flytegrensen er begrenset til et område av strimmeltykkelse, og spenningene i dette område varierer lineært og kontinuerlig fra maksimum strekkspenning til maksimum trykkspenning. Imidlertid er ikke alle spenningsfordelinger som hersker i en gitt bøy og en på-følgende tilbakebøyning enkle. Man kan dog innenfor den lære som her gis forutsette at prosessen angår forlengelse av strimler som finner sted mens den er utsatt for en strekkraft fra en enkel spenningsfordeling tilknyttet en bøyepåkjenning' til en enkel spenningsfordeling som er tilknyttet en bøyepåkjenning med motsatt fortegn. I disse tilfelle vil den tidligere på-kj enningshistorie ikke kunne gjenfinnes i spenningsfordelingen. Imidlertid vil helningen av den elastiske del av spenningsfordelingen ikke være den samme som helningen for påkjenningsfordelingen. The stress distributions in a bend and in a reverse bend that fall within the teachings of the present invention are simple, that is to say that the only stresses below the yield point are limited to an area of strip thickness, and the stresses in this area vary linearly and continuously from the maximum tensile stress to maximum compressive stress. However, not all stress distributions that prevail in a given bend and a subsequent backbend are simple. One can, however, within the teachings given here assume that the process concerns the elongation of strips which takes place while it is exposed to a tensile force from a simple stress distribution associated with a bending stress' to a simple stress distribution associated with a bending stress with the opposite sign. In these cases, the previous start-up history will not be found in the voltage distribution. However, the slope of the elastic part of the stress distribution will not be the same as the slope of the stress distribution.

For at spenningsfordelingen i tilfelle II skal være enkle er det nødvendig at punkt 2<*> på fig. 5 ligger over punkt 1<*.> For at dette skal være tilfellet må In order for the voltage distribution in case II to be simple, it is necessary that point 2<*> on fig. 5 lies above point 1<*.> For this to be the case,

Det har vist seg hensiktsmessig å benytte de variable a og (3 som er beskrevet tidligere under utøvelse av fremgangsmåten også i praktiske problemer. Ved utbytning av disse variable i uttrykket ovenfor får man I likningene vil den ovenfor nevnte begrensning av a innebære en begrensning også av y, nemlig y 0,5-På liknende måte vil man for at spenningsfordelinger under tilfellet I skal gå over til spenningsfordelinger under tilfellet I ved veksling av bøyepåkjenningene, i det følgende kalt tilfellet IA spenningsfordeling, ha Under noen forhold vil spenningsfordeling under et enkelt tilfelle I gå over til en spenningsfordeling under et enkelt tilfelle II, i det følgende kalt spenningsfordeling under tilfellet IB, og betingelsen for dette er at eller tilsvarende og at for IA er elementet av forlengelsespåkjenning gitt av eller tilsvarende It has been shown to be appropriate to use the variables a and (3) which have been described earlier during the implementation of the method also in practical problems. Substitution of these variables in the expression above gives In the equations, the above-mentioned limitation of a implies a limitation also of y, namely y 0.5-Similarly, in order for stress distributions under case I to transition to stress distributions under case I when the bending stresses are changed, hereinafter called case IA stress distribution, one will have Under some conditions, stress distribution under a single case I pass to a stress distribution under a single case II, hereafter called stress distribution under case IB, and the condition for this is that or equivalently and that for IA the element of elongation stress is given by or equivalently

Oppfinnelsen vil også kunne forstås ved utøvelse i The invention will also be able to be understood by practice in

praksis av fremgangsmåten på strimmelformet materiale under visse betingelser som vist i de følgende eksempler. Hvis man nu ser på fig. 8 vil man finne at det utstyr som anvendes i disse eksempler hovedsakelig består av en anordning for utøvelse av en strekkraft på en strimmel 11 og innretninger til frem- practice of the method on strip-shaped material under certain conditions as shown in the following examples. If you now look at fig. 8, it will be found that the equipment used in these examples mainly consists of a device for exerting a tensile force on a strip 11 and devices for

bringelse av bøyepåkjenninger og tilbakebøyning. Anordningen for utøvelse av strekkraft omfatter en hydraulisk sylinder 12 tilsluttet en kraftmåler 13 som er forbundet med en ende av strimmelen 11. Den annen ende av strimmelen 11 er forbundet med en ytterligere kraftmåler 14 som med en brakett 15 er festet til en bygningssøyle 16. Bøyepåkjenninger utøves ved hjelp av ruller 17, 18 og 19 som bæres på en vogn 20 og vognen kan be- bringing bending stresses and backbending. The device for exerting tensile force comprises a hydraulic cylinder 12 connected to a force meter 13 which is connected to one end of the strip 11. The other end of the strip 11 is connected to a further force meter 14 which is attached to a building column 16 with a bracket 15. Bending stresses is carried out by means of rollers 17, 18 and 19 which are carried on a carriage 20 and the carriage can be

vege seg på en jevn bane 21. En hydraulisk kraftkilde (ikke vist) sørger for tilførsel av hydraulisk drivmedium under trykk, til den hydrauliske sylinder 12. Strimmelen 11 er lagt over rullene 17 og 19 og under rullen 18 som er lagret på vognen 20, og er fastspent i hver ende med klemmer 22 og 23. Den hydrauliske sylinder 12 benyttes for å stramme inn slakk i strimmelen 11. weigh on a level path 21. A hydraulic power source (not shown) ensures the supply of hydraulic drive medium under pressure to the hydraulic cylinder 12. The strip 11 is placed above the rollers 17 and 19 and below the roller 18 which is stored on the carriage 20, and is clamped at each end with clamps 22 and 23. The hydraulic cylinder 12 is used to tighten slack in the strip 11.

En målelengde merkes av på strimmelen (1,25 m). En passende A measuring length is marked on the strip (1.25 m). A fitting

strekkraft blir så utøvet på strimmelen 11 ved hjelp av den hydrauliske sylinder 12, og størrelsen av strekkraften måles ved hjelp av belastningsceller, hvorpå strimmelen blir utsatt for en første bøyepåkjenning og deretter en veksling av bøye-påkj enningens retning, og så atter igjen en ytterligere veksling av påkjenningsretningen. Avstanden mellom målemerkene måles etterat vognen 20 har passert strimmelen 11, og denne måling sammenliknes med den opprinnelige avstand mellom målemerkene. tensile force is then exerted on the strip 11 by means of the hydraulic cylinder 12, and the magnitude of the tensile force is measured by means of load cells, after which the strip is subjected to a first bending stress and then a change in the direction of the bending stress, and then again a further alternation of the stress direction. The distance between the measurement marks is measured after the carriage 20 has passed the strip 11, and this measurement is compared with the original distance between the measurement marks.

Denne sammenlikning viser så strimmelens forlengelse, det vil This comparison then shows the extension of the strip, that is

si: say:

Eksempel 1 Ved anvendelse av ruller 17, 18 og 19 med en diameter på 15,24 cm ble bøypåkjenningens parametre beregnet slik: I dette eksempel ble strekkraft på omtrent 75% av flytespenningen benyttet, det vil si F = 114 kg/cm bredde hos strimmelen. For å bestemme hvilket tilfelle som her kommer til anvendelse på fig. 7 ble tabell I (fig. 9) stilt opp. Her er Example 1 When using rolls 17, 18 and 19 with a diameter of 15.24 cm, the bending stress parameters were calculated as follows: In this example, a tensile force of approximately 75% of the yield stress was used, that is F = 114 kg/cm width of the strip . To determine which case here applies to fig. 7, table I (fig. 9) was drawn up. Here is

som viser at situasjonen er et tilfelle IA. which shows that the situation is a case IA.

Først ble a beregnet på grunnlag av kraftlikningen. First, a was calculated on the basis of the force equation.

Her har man Here you have

Setter man inn de numeriske verdier får man... Elementet av f orlengelsespåkj enning blir da eller If you insert the numerical values, you get... The element of extension recognition then becomes or

I den oppstilling som er vist som eksempel følges den In the arrangement shown as an example, it is followed

første bøyepåkjenning av to vekslinger av bøyepåkjenning. Ut fra den første bøyepåkjenning finner man for den midtre fiber en påkjenning på aey = 1,39 ey og av de to bøyepåkjenningsveks- first bending stress of two alternations of bending stress. Based on the first bending stress, a stress of aey = 1.39 ey is found for the middle fiber and from the two bending stress changes

linger vil de to elementer av påkjenninger som hver har en størrelse Ag = 1,55 e , frembringe en total forlengelsespåkjen- lings, the two elements of stress, each of which has a magnitude Ag = 1.55 e, will produce a total elongation stress

ning på ning on

Resultatet av dette eksempel viser at med en målelengde på 127 cm får man en forlengelse på 19-, 8 mm som tilsvarer en påkjenning på The result of this example shows that with a measuring length of 127 cm, you get an extension of 19.8 mm, which corresponds to a stress of

Forskjellen er 0,01564 - 0,0140 eller 0,00164 eller 10,5%. The difference is 0.01564 - 0.0140 or 0.00164 or 10.5%.

Eksempel 2 Example 2

Ved dette forsøk er bøyepåkjenningens parametre In this experiment, the bending stress parameters are

Med en utøvet strekkraft på F = 153 kg/cm bredde blir With an applied tensile force of F = 153 kg/cm width becomes

~~ Størrelsen ^ er 0,2175 som betyr et tilfelle IB-forhold. ~~ The size ^ is 0.2175 which means a case IB ratio.

a blir så beregnet slik a is then calculated as follows

Elementet av forlengelse ved veksling av bøyepåkjen-ningens retning er The element of extension when changing the direction of the bending stress is

Den totale forlengelse fås som tidligere slik: The total extension is obtained as before as follows:

Forsøksresultatene viser en forlengelse på 0,0222. The test results show an elongation of 0.0222.

Forskjellen er 0,0006 eller 2,7%-Eksempel 3 The difference is 0.0006 or 2.7%-Example 3

Bøyepåkjenning parameter er Bending stress parameter is

Med en strekkraft på 117 kg/cm av strimmelens bredde vil følger det av tabell I at man står overfor en situasjon som passer til tilfellet II. Således er og elementet ved forlengelse ved veksling av bøyepåkjenningen er Den totale forlengelse er da With a tensile force of 117 kg/cm of the strip's width, it follows from Table I that one is faced with a situation that fits case II. Thus, and the element of elongation when changing the bending stress is The total elongation is then

Den målte forlengelse i dette forsøk var 0,0164 som bare gir en forskjell på 0, 6%. The measured elongation in this experiment was 0.0164 which only gives a difference of 0.6%.

Claims

1. Method of permanent extension of ribbon shaped material while the tape is under the influence of tensile force in that the tape is subjected to at least one bend in one direction and at least one tilt in such a way that movement takes place at least on one side of the tape, characterized b e d that when movement takes place on alternating sides of the bond by successive bends,, is brought to growth in extension by the stress at the band's neutral axis to follow the equation: i and in that when movement takes place on at least one side of the band at a bend and on both sides of the tape at subsequent add- back bending, the growth of the extension is brought about by stress ning to follow the equation: there F = tensile force per width unit of the tape t = the tape's thickness Vy = yield strength at tension ey elastic stretch extension Ae = increase in length extension at the strip's center line Ri R2 = radius of successive bends.

2. Method as stated in claim 1, characterized by the fact that a stretch that appears between a first bending and the subsequent bending back has a size that is in such a relationship to the exerted tensile force that when movement only occurs on alternately lying sides on successive bends, the stretch is brought to follow the equation: that is, with Ri = R2.

3- Method as stated in claim 1, characterized in that a stretch that appears between a first bending and the subsequent bending back has a size that is in such a relationship to the exerted tensile force that when movement takes place on one or both sides of the tape at a given bend and on both sides of the tape at the subsequent bend, the growth of the tensile stress is brought to follow the equation: that is, with Ri = R2 •

4. Method as stated in claim 2 or 3, characterized in that a stretch that appears between a first bending and the subsequent back bending is such that for a tensile force of the size the increase in the stretch is brought to Ae = Y£y» where y is a coefficient greater than or equal to 0.5-