SK1252023A3 - Spôsob vykonávania únavovej skúšky ohybom za rotácie - Google Patents
Spôsob vykonávania únavovej skúšky ohybom za rotácie Download PDFInfo
- Publication number
- SK1252023A3 SK1252023A3 SK125-2023A SK1252023A SK1252023A3 SK 1252023 A3 SK1252023 A3 SK 1252023A3 SK 1252023 A SK1252023 A SK 1252023A SK 1252023 A3 SK1252023 A3 SK 1252023A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- test
- jaws
- bending
- axis
- test body
- Prior art date
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 84
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 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
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009658 destructive testing Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation 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
- G01N3/32—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
- 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
- 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
Vynález sa týka spôsobu vykonávania únavovej skúšky ohybom za rotácie založeného na princípe počítačovo riadeného cyklického zaťažovania a softvérového vyhodnotenia nameraných hodnôt; vyznačuje sa tým, že do čeľustí (2, 2´), ktoré sú upevnené na ráme (1), je na ich oboch koncoch upnuté aspoň jedno skúšobné teleso (3), ktoré má kruhový prierez, kde dotyčnica jeho osi v mieste upnutia je súosová s osou upínacej čeľuste (2, 2´), a vzájomný uhol vektorov osí čeľustí (2, 2´) je 0 až 270°, pričom je skúšobné teleso (3) zaťažené ohybovým napätím, a ďalej sú spustené elektromotory (4, 4´), ktoré uvedú do chodu čeľuste (2, 2´), ktorých pohyb je vzájomne synchronizovaný, pričom skúšobné teleso (3) začne rotovať okolo svojej osi v počte cyklov 103 až 109, kedy pomocou snímača sily (5) sú zaznamenávané údaje o zaťažovaní.
Description
Oblasť techniky
Vynález sa týka spôsobu vykonávania únavovej skúšky ohybom za rotácie pre skúšobné telesá kruhového prierezu, počas ktorej dochádza k opakovanému zaťažovaniu skúšobného telesa, najmä drôtov, čím je simulované správanie skúšaného materiálu pri bežnom použití v danom časovom intervale. Zmyslom skúšania je získavanie informácií o mechanických vlastnostiach materiálu počas zaťažovania, vďaka čomu je možné vyhodnocovať životnosť skúšaného materiálu v strojných súčastiach.
Doterajší stav techniky
Únava materiálu sa prejavuje, pokiaľ počet tzv. zaťažovacích cyklov dosahuje desaťtisícok, miliónov a viac. Napätie pri cyklickom zaťažovaní vzorky je menšie než je medza klzu materiálu, pretože únava materiálu vzniká pri súčastiach, ktoré sú v prevádzke namáhané opakovaným zaťažením menším než medza klzu materiálu, ale vyšším než je medza únavy. Pri takto zaťažovaných súčastiach môže vzniknúť trhlina, ktorá sa s pribúdajúcim počtom zaťažovacích cyklov pomaly šíri, až dôjde k tzv. únavovému lomu súčasti. Tento lom je charakteristický tým, že mu nepredchádza plastická deformácia. Trhliny typicky vznikajú v miestach koncentrácie napätia, teda v miestach vrubov, teda napríklad v miestach, kde sa nachádza otvor, závit, veľká drsnosť povrchu, zvar, trhlina, kaz materiálu, preto často únavové skúšky prebiehajú na skúšobných vzorkách s vrubom.
Z doterajšieho stavu techniky sú známe metódy a zariadenia na vykonávanie skúšky únavy ohybom za rotácie. Zariadenie, prispôsobené na vykonávanie skúšky únavy materiálu ohybom za rotácie, sa typicky skladá z motora, hnacieho vretena a oporného ložiska. Vzorka je uložená medzi hnacie vreteno, ku ktorému je upnutá, a oporné ložisko. Na vzorke sa typicky nachádza vrub, otvor a pod., ktoré slúžia ako koncentrátory napätia. Tieto zariadenia sú však prispôsobené iba na skúmanie rovných vzoriek (vzoriek s priamou pozdĺžnou osou). V prípade testovania napríklad drôtu, ktorý je typicky vyrábaný vo zvitkoch s určitým polomerom zaoblenia pozdĺžnej osi drôtu, je nutné drôt pred samotným upnutím vyrovnať. Tým však dochádza k plastickej deformácii, a teda aj zásadnej zmene mechanických vlastností ešte pred samotným skúšaním vzorky.
Z patentového spisu CZ 304633 „Zarízení pro únavové zkoušky ohybem na skúšanie skúšobných telies s vrubom, je známe zariadenie na vykonávanie únavovej skúšky ohybom, kde zariadenie obsahuje vodiace puzdro na upnutie skúšobnej vzorky, ktoré je umiestnené v klietke a vo vodiacom puzdre je umiestnené upínacie puzdro na zovretie skúšobnej vzorky. Na monitorovanie priebehu zaťaženia skúšobnej vzorky slúži vodorovný strmeň v jednej osi a zvislý strmeň v osi druhej. Uvedený spis poskytuje úplne odlišný spôsob skúšania než prihlasovaný vynález.
Ďalej je známe riešenie z prihlášky úžitkového vzoru 2014-30046 „Čelist pro upínání miniaturních kulatých vzorkú ve zkušebních strojích pro testování únavové životnosti, ktorá je prispôsobená na upínanie miniatúrnych okrúhlych vzoriek, ktoré obsahuje pevný držiak vzorky vybavený dvoma otvormi a upínacím kameňom, na ktorom sa nachádza vybranie v tvare valcovej plochy s vrúbkovaním. Čeľusť ďalej obsahuje pohyblivý držiak vzorky, ktorý je tiež vybavený dvoma otvormi a upínacím kameňom. Spojenie pevného a pohyblivého držiaka vzorky je realizované pomocou čapov, ktoré sú vložené do príslušných otvorov a spojené prítlačným prvkom. Predložený spis sa tiež týka inej oblasti než prihlasovaný vynález.
Z patentového spisu CN111337338A „Fatigue test device for repeatedly winding and unwinding winding optical cable je známe zariadenie prispôsobené na test únavy optických káblov pri ich opakovanom navíjaní a rozvíjaní.
Z patentového spisu CN101221108A „Rotating and bending corrosion fatigue testing device je známe zariadenie na vykonávanie únavovej skúšky za rotácie vzoriek, ktoré podliehajú korózii. Pri skúšaní vzorky je skúmanou vzorkou rotované a zároveň pomocou čerpadla a trysky aplikovaný roztok spôsobujúci koróziu.
Spôsoby skúšania únavy nemožno na uvedených zariadeniach vykonávať na skúšobných telesách s určitým polomerom bez ich vyrovnania alebo uvedené spisy predstavujú úplne odlišné technické riešenie.
Ďalej existujú zariadenia, ktoré majú hnacie vreteno a oporné ložisko umiestnené na otočných kĺboch. Skúšaná vzorka je uložená medzi hnacie vreteno a oporné ložisko. Potom je vzorka upnutá k hnaciemu vretenu a následne sú vreteno a ložisko vychýlené o definovaný uhol tak, že skúšaná vzorka je prehnutá. Rotáciou vzorky je potom dosiahnuté cyklické zaťažovanie vzorky. Tento spôsob zaťažovania sa v literatúre nazýva tzv. „nakamura test. Zásadnou nevýhodou tohto spôsobu skúšania je vplyv trenia v opornom ložisku na výsledok merania.
Trenie v opornom ložisku vytvára krútiaci moment spôsobujúci prídavné zaťaženie krútením po celej dĺžke
SK 125-2023 A3 skúšobného telesa. So zmenšujúcim sa priemerom skúšobného telesa klesá pomer medzi ohybovým napätím (žiaducim, definovaným) a torzným napätím (nežiaducim, nedefinovaným). Preto pri zaťažovaní tenkých vzoriek (napríklad drôtov) odpor nehnanej čeľuste (napr. oporného ložiska) výrazne skresľuje výsledok merania.
Podstata vynálezu
Vyššie uvedené nevýhody odstraňuje spôsob vykonávania únavovej skúšky ohybom za rotácie založený na princípe počítačovo riadeného cyklického zaťažovania a softvérového vyhodnotenia nameraných hodnôt, podľa tohto vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že do čeľustí, ktoré sú upevnené na ráme, je na jeho oboch koncoch upnuté aspoň jedno skúšobné teleso, ktoré má kruhový prierez, kde dotyčnica jeho pozdĺžnej osi v mieste upnutia je súosá s osou upínacej čeľuste, a vzájomný uhol vektorov osí čeľustí je ľubovoľne voliteľný v rozsahu 0 - 270°, pričom týmto je skúšobné teleso zaťažené ohybovým napätím. Potom sú spustené elektromotory, ktoré uvedú do chodu čeľuste, ktorých pohyb je vzájomne synchronizovaný a skúšobné teleso začne rotovať okolo svojej osi v počte cyklov 103 až 109. Pomocou snímača sily sú zaznamenávané údaje o zaťažovaní a pomocou snímača pre detekciu lomu je detekovaný lom.
Je výhodné, aby vzájomný uhol vektorov osí čeľustí bol 30 - 180° a je tiež výhodné, aby osi čeľustí spolu s upnutým skúšobným telesom smerovali dole, čím je eliminované ovplyvnenie získaných výsledkov skúšania nežiaducim bočným ohybom tiažou vzorky.
Je účelné, aby po detekcii lomu došlo k rýchlemu zastaveniu rotácie skúšobného telesa pomocou brzdiaceho mechanizmu.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Na obrázku 1 je schematicky zobrazené zariadenie na vykonávanie spôsobu únavovej skúšky ohybom za rotácie.
Na obrázku 2 sú zobrazené upínacie čeľuste, kde dotyčnica k pozdĺžnej osi vzorky v mieste upnutia je kolmá k čelu upínacej čeľuste a na obrázku 3 je schematicky zobrazená vzorka s uhlom upnutia príkladne 90°.
Na obrázku 4 je zobrazená geometria drôtu, pričom upínacie čeľuste zaujímajú uhol 90°, hrubou čiernou plnou čiarou je znázornená upnutá zaťažená skúšobná vzorka, plnou šedou čiarou je naznačená vzorka v nezaťaženom stave, bodkočiarkovanou čiarou sú naznačené osi klieštin a čiarkovanou čiarou sú naznačené sprievodiče oblúka. Na obrázku 5 je zobrazený graf predstavujúci napätie podľa pootočenia vzorky, kde na vodorovnej osi je vynesený uhol rotácie vzorky, na zvislej osi ťahové napätie na povrchu vzorky a na zvislej osi vpravo v grafe je vynesená veľkosť sily, kde hrubá čierna čiara označuje napätie na vnútornej strane vzorky, hrubá čierna čiarkovaná čiara označuje napätie na vonkajšej strane vzorky, šedá plná a čiarkovaná čiara zobrazuje napätie na bočných stranách a šedá bodkovaná čiara zobrazuje veľkosť sily na snímači. Na obrázku 6 je zobrazený graf, kde sú na zvislej osi zobrazené hodnoty napätia, síl a vzdialeností, na vodorovnej osi veľkosť skúšobného polomeru, kde hrubá čierna čiara označuje maximálne napätie, hrubá čierna čiarkovaná čiara označuje maximálnu veľkosť sily medzi klieštinami, tenká plná čierna čiara označuje skúšobnú dĺžku vzorky, tenká čiarkovaná čiara zobrazuje rozstup klieštin a bodkovaná čiara označuje vyklenutie skúšobnej dĺžky vzorky.
Na obrázku 7 je schematicky zobrazená vzorka s uhlom upnutia príkladne 120° a na obrázku 8 s uhlom upnutia 180°, na obrázku 9 s uhlom upnutia 270°.
Na obrázku 10 je zobrazená geometria drôtu, pričom upínacie čeľuste zaujímajú uhol 120°, hrubou čiernou plnou čiarou je znázornená upnutá zaťažená skúšobná vzorka, plnou šedou čiarou je naznačená vzorka v nezaťaženom stave, bodkočiarkovanou čiarou sú naznačené osi klieštin a čiarkovanou čiarou sú naznačené sprievodiče oblúka. Na obrázku 11 je zobrazený graf predstavujúci napätie podľa pootočenia vzorky, kde na vodorovnej osi je vynesený uhol rotácie vzorky, na zvislej osi ťahové napätie na povrchu vzorky, a na zvislej osi vpravo v grafe je vynesená veľkosť sily medzi čeľusťami, kde hrubá čierna čiara označuje napätie na vnútornej strane vzorky, hrubá čierna prerušovaná čiara označuje napätie na vonkajšej strane vzorky, šedá plná a prerušovaná čiara zobrazuje napätie na bočných stranách a šedá bodkovaná čiara zobrazuje veľkosť sily na snímači.
SK 125-2023 A3
Príklady uskutočnenia vynálezu
Spôsob vykonávania únavovej skúšky ohybom za rotácie založený na princípe počítačovo riadeného cyklického zaťažovania, podľa tohto vynálezu spočíva v tom, že do čeľustí 2,2', ktoré sú na ráme 1, je uchytené skúšobné teleso 3, ktoré má príkladne kruhový prierez, ide predovšetkým o skúšobné telesá z drôtu. Dotyčnica pozdĺžnej osi skúšobného telesa 3 v mieste upnutia je súosá s osou upínacej čeľuste 2, 2' a kolmá k jej čelu. Vzájomný uhol vektorov osí čeľustí 2, 2' je 0 - 270°.
Po ustavení skúšobného telesa 3 sú spustené elektromotory 4, 4' čeľustí, ktorých otáčanie je vzájomne synchronizované pre minimalizáciu namáhania skúšobného telesa 3 krútením. Pri rotácii skúšobného telesa 3 sa potom lokálne hodnoty tohto napätia menia podľa sínusového cyklu s každou otáčkou.
Pri jednej otáčke je skúšobné teleso 3 na povrchu namáhané od maximálneho ťahu po maximálny tlak a je týmto spôsobený skúšané cyklami rádovo 103 až 109.
Pomocou snímača sily 5, ktorý je prepojený s počítačom sú zaznamenávané údaje o skutočných hodnotách napätia na povrchu skúšobného telesa 3.
Pomocou snímača 6 detekovania lomu, ktorý je prepojený s počítačom, je zaznamenaný okamih deštruktívneho porušenia skúšobného telesa 3 a elektromotory 4,4' zaisťujúce pohon rotácie sú automaticky zastavené.
Vo výhodnom vyhotovení sú po deštrukcii skúšobného telesa 3 čeľuste 2, 2' aktívne zabrzdené pomocou brzdiaceho mechanizmu elektromotora s cieľom zamedzenia ich otáčania vplyvom zotrvačnosti.
Vo výhodnom vyhotovení, kedy čeľuste 2, 2' sú motorizované nastaviteľné, je možná zmena hodnoty ohybového napätia v priebehu skúšania práve zmenou polohy čeľustí a ich vzájomného uhla bez prerušenia riebehu skúšania.
Príklad 1
Spôsob vykonávania únavovej skúšky ohybom za rotácie, podľa tohto vynálezu, je vykonávaný na skúšobnom telese 3, ktoré je definované svojou veľkosťou priemeru prierezu (priemer drôtu), výrobným polomerom pozdĺžnej osi (zakrivenie drôtu) a modulom pružnosti, príkladne na skúšobnom telese, ktorým je drôt s priemerom 0,55 mm, s výrobným polomerom 200 mm a s modulom pružnosti 210 GPa. Výrobný polomer drôtu je polomer drôtu vo voľnom nezaťaženom stave.
Z týchto parametrov a požadovaného skúšobného napätia sa spočíta skúšobný polomer a následne podľa požadovanej skúšobnej dĺžky sa určí vhodný uhol osí čeľustí 2, 2', a potom sa dopočíta presná skúšobná dĺžka vzorky 3 a vzdialenosť čeľustí 2, 2' zabezpečujúca rovnomerné rozloženie ohybového napätia po celej skúšobne dĺžke vzorky 3.
Stanovené ohybové napätie a na skúšanie drôtu je 790,9 MPa.
Výška napätia je volená v závislosti od predpokladanej únavovej životnosti.
Podľa rovnice R = E lx / Wo / (σ — (E lx / Ro / Wo)) je vypočítaný skúšobný polomer drôtu R = 115 mm.
E modul pružnosti E = 210 000 MPa lx moment zotrvačnosti lx = 0,004 mm4
Wo prierezový modul W„ = 0,016 mm3
Ro výrobný polomer drôtu Ro = 200 mm o ohybové napätie o = 790,9 MPa
Pre vyššie zvolené skúšobné napätie 790,9 MPa (zodpovedajúce skúšobnému polomeru 115 mm), možno na dosiahnutie rôznych skúšobných dĺžok voliť príkladne tieto geometrie upnutia:
- uhol 90°, vzdialenosť čeľustí 162,6 mm, skúšobná dĺžka 180,6 mm (obr. 3),
- uhol 120°, vzdialenosť čeľustí 199,2 mm, skúšobná dĺžka 240,9 mm (obr. 7), — uhol 180°, vzdialenosť čeľustí 230 mm, skúšobná dĺžka 361,3 mm (obr. 8),
- uhol 270°, vzdialenosť čeľustí 162,6 mm, skúšobná dĺžka 541,9 mm (obr. 9).
Potom je spustený stroj a začne cyklovanie, ktoré je rádovo 103 až 107 cyklov, kým dôjde k deštrukcii skúšobného telesa.
V tabuľke 1 sú uvedené parametre skúšania pre upínací uhol 90°, vzdialenosť čeľustí 162,6 mm, skúšobnú dĺžku 180,6 mm.
SK 125-2023 A3
Tabuľka 1
| Geometria vzorky | ||
| Priemer prierezu | d [mm] | 0,550 |
| Plocha prierezu | A [mm2] | 0,238 |
| Prierezový modul | S [mm3] | 0,016 |
| Moment zotrvačnosti | 1 [mm4] | 0,004 |
| Skúšobný polomer | R [mm] | 115,0 |
| Uhol oblúkového výseku skúšobnej dĺžky | a[°] | 90,0 |
| Skúšobná dĺžka | L [mm] | 180,6 |
| Rozstup koncov skúšobnej dĺžky (klieštin) | B [mm] | 162,6 |
| Vyklenutie skúšobnej dĺžky | C [mm] | 33,7 |
| Výrobný polomer | Ro [mm] | 200,0 |
| Uhol výseku skr. dĺžky voľnej vzorky | ao [°] | 51,8 |
| Rozstup voľných koncov skúšobnej dĺžky | Bo [mm] | 174,6 |
| Ohybové momenty v rovine Ro | ||
| Modul pružnosti | E [MPa] | 210 000 |
| Moment pre napriamenie Ro | Mi [Nmm] | 4,716 |
| Moment pre ohyb z priamky na R | M2 [Nmm] | 8,202 |
| Moment pri upnutí | Mmin [Nmm] | 3,486 |
| Moment pri otočení o 180° | Mmax [Nmm] | 12,919 |
| Povrchové ťahové napätia na vnútornom vlákne Ro | ||
| Napätie pri napriamení Ro | Oíi [MPa] | 288,8 |
| Napätie pri ohybe z priamky na R | oi2 [MPa] | -502,2 |
| Napätie pri upnutí | OiMin [MPa] | -213,4 |
| Napätie pri pootočení 180° | OiMax [MPa] | 790,9 |
| Povrchové ťahové napätia na vonkajšom vlákne Ro | ||
| Napätie pri napriamení Ro | □oi [MPa] | -288,8 |
| Napätie pri ohybe z priamky na R | Oo2 [MPa] | 502,2 |
| Napätie pri upnutí | OoMax [MPa] | 213,4 |
| Napätie pri pootočení 180° | □oMin [MPa] | -790,9 |
| Sila na snímač | ||
| Maximálna sila | Fmax [N] | 0,3835 |
| Minimálna sila | Fmin [N] | 0,1035 |
Príklad 2
V ďalšom príklade je pre drôt s priemerom 0,55 mm, modulom pružnosti 210 GPa a výrobným polomerom 230 mm zvolené skúšobné napätie 636,1 MPa zodpovedajúce skúšobnému polomeru 150 mm. Je zvolený uhol čeľustí 120° a dopočítaná skúšobná dĺžka 314,2 mm a vzdialenosť čeľustí 259,8 mm, ako je zobrazené na obrázku 10,11.
Skúšanie prebieha s parametrami uvedenými v tabuľke 2.
SK 125-2023 A3
Tabuľka 2
| Geometria vzorky | ||
| Priemer prierezu | d [mm] | 0,550 |
| Plocha prierezu | A [mm2] | 0,238 |
| Prierezový modul | S [mm3] | 0,016 |
| Moment zotrvačnosti | 1 [mm4] | 0,004 |
| Skúšobný polomer | R [mm] | 150,0 |
| Uhol oblúkového výseku skúšobnej dĺžky | a [’] | 120,0 |
| Skúšobná dĺžka | L [mm] | 314,2 |
| Rozstup koncov skúšobnej dĺžky (klieštin) | B [mm] | 259,8 |
| Vyklenutie skúšobnej dĺžky | C [mm] | 75,0 |
| Výrobný polomer | Ro [mm] | 230,0 |
| Uhol výseku skr. dĺžky voľnej vzorky | aoľ] | 78,3 |
| Rozstup voľných koncov skúšobnej dĺžky | Bo [mm] | 290,3 |
| Ohybové momenty v rovine Ro | ||
| Modul pružnosti | E [MPa] | 210 000 |
| Moment pre napriamenie Ro | Mi [Nmm] | 4,101 |
| Moment pre ohyb z priamky na R | M2 [Nmm] | 6,289 |
| Moment pri upnutí | Mmin [Nmm] | 2,187 |
| Moment pri otočení o 180° | Mmax [Nmm] | 10,390 |
| Povrchové ťahové napätia na vnútornom vlákne Ro | ||
| Napätie pri napriamení Ro | Oíi [MPa] | 251,1 |
| Napätie pri ohybe z priamky na R | Oi2 [MPa] | -385,0 |
| Napätie pri upnutí | OiMin [MPa] | -133,9 |
| Napätie pri pootočení 180° | □iMax [MPa] | 636,1 |
| Povrchové ťahové napätia na vonkajšom vlákne Ro | ||
| Napätie pri napriamení Ro | Ooi [MPa] | -251,1 |
| Napätie pri ohybe z priamky na R | □o2 [MPa] | 385,0 |
| Napätie pri upnutí | OoMax [MPa] | 133,9 |
| Napätie pri pootočení 180° | OoMin [MPa] | -636,1 |
| Sila na snímač | ||
| Maximálna sila | Fmax [N] | 0,1385 |
| Minimálna sila | Fmin [N] | 0,0292 |
Priemyselná využiteľnosť
Spôsob vykonávania únavovej skúšky ohybom za rotácie podľa predkladaného vynálezu, založený na princípe počítačovo riadeného cyklického zaťažovania a softvérového vyhodnotenia nameraných hodnôt, je možné využívať v skúšobných laboratóriách a vedeckých pracoviskách vykonávajúcich deštruktívne skúšanie 10 na získanie informácií o mechanických vlastnostiach materiálov.
SK 125-2023 A3
Zoznam vzťahových značiek
| 1 2, 2' 5 3 4, 4' 5 6 | rám stroja čeľusť skúšobné teleso elektromotor snímač sily snímač detekovania lomu |
Claims (5)
1. Spôsob vykonávania únavovej skúšky ohybom za rotácie založený na princípe počítačovo riadeného cyklického zaťažovania a softvérového vyhodnotenia nameraných hodnôt, vyznačujúci sa tým, ž e do čeľustí (2,21), ktoré sú upevnené na ráme (l),je na jeho oboch koncoch upnuté aspoň jedno skúšobné teleso (3), ktoré má kruhový prierez, kde dotyčnica jeho osi v mieste upnutia je súosá s osou upínacej čeľuste (2, 21), a vzájomný uhol vektorov osí čeľustí (2, 21) je 0 - 270°, pričom je skúšobné teleso (3) zaťažené ohybovým napätím, a ďalej sú spustené elektromotory (4, 4'), ktoré uvedú do chodu čeľuste (2, 21), ktorých pohyb je vzájomne synchronizovaný, pričom skúšobné teleso (3) začne rotovať okolo svojej osi v počte cyklov 103 až 109, kedy pomocou snímača sily (5) sú zaznamenávané údaje o zaťažovaní.
2. Spôsob vykonávania únavovej skúšky ohybom za rotácie podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že detekovanie lomu skúšobného telesa (3) je vykonávané pomocou snímača (6) pre detekciu lomu.
3. Spôsob vykonávania únavovej skúšky ohybom za rotácie podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že po detekcii lomu dôjde k zrýchlenému zastaveniu rotácie skúšobného telesa (3) aktívnym brzdením elektromotorov (4, 4').
4. Spôsob vykonávania únavovej skúšky ohybom za rotácie podľa niektorého z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že vzájomný uhol vektorov osí čeľustí (2, 21) je 30 - 180°.
5. Spôsob vykonávania únavovej skúšky ohybom za rotácie podľa niektorého z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že osi čeľustí (2,21) spolu s pozdĺžnou osou upnutého skúšobného telesa (3) ležia vo zvislej 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 |
|---|---|
| SK1252023A3 true SK1252023A3 (sk) | 2023-10-25 |
Family
ID=82654185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK125-2023A SK1252023A3 (sk) | 2021-08-19 | 2021-08-19 | Spôsob vykonávania únavovej skúšky ohybom za rotácie |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2023320A3 (sk) |
| SK (1) | SK1252023A3 (sk) |
| WO (1) | WO2022161555A1 (sk) |
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 |
| CZ2023320A3 (cs) | 2024-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106053213B (zh) | 一种用于工业ct原位拉伸试验的手动加载装置 | |
| CN110907479A (zh) | 材料试验机和放射线ct装置 | |
| CN108362554A (zh) | 一种带有轴向拉伸功能的三点弯曲振动疲劳装置 | |
| JP2008281390A (ja) | 曲げ試験治具の製造方法、曲げ試験治具および曲げ試験装置 | |
| KR101941759B1 (ko) | 수지막의 열화 검출 방법 및 수지막의 열화 검출 장치 | |
| KR101176958B1 (ko) | 3점 지지 굽힘 시험기 | |
| SK1252023A3 (sk) | Spôsob vykonávania únavovej skúšky ohybom za rotácie | |
| CN113390720B (zh) | 用于x射线衍射实验的离线式原位拉伸装置 | |
| CN107505213B (zh) | 一种新型小冲杆试验装置及其试验方法 | |
| JP2017026540A (ja) | 治具、荷重負荷装置、荷重負荷方法および解析方法 | |
| JP2014102132A (ja) | 低サイクル疲労き裂進展評価方法 | |
| CN110530718B (zh) | 一种基于白光干涉测量表面形貌的双轴残余应力引入装置 | |
| RU2578286C1 (ru) | Способ испытания металлов на изгиб с растяжением | |
| RU2758034C1 (ru) | Испытательное устройство дугообразного образца | |
| 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 | |
| WO2019143236A1 (en) | Method and apparatus for measuring diameters of cylindrical measuring pins | |
| SK1082023A3 (sk) | Zariadenie na vykonávanie únavovej skúšky ohybom za rotácie | |
| BR102019010575A2 (pt) | Dispositivo e garras para ensaio de torção sobre pontos de solda | |
| JPH1151833A (ja) | 引張試験用クランプ治具 | |
| CN219015880U (zh) | 一种丝材疲劳测试对中夹持装置 | |
| KR20190097897A (ko) | 인장 시험 장치 | |
| CN210269403U (zh) | 一种检测工件用夹具 | |
| CN212134338U (zh) | 一种电子拉力机 | |
| CZ2008726A3 (cs) | Zpusob zjištování mechanických vlastností plošných textilií a zarízení k jeho provádení |