UA146708U - DEVICE FOR INVESTIGATION OF BRUSH TOOL FIBERS FOR THERMOMECHANICAL FATIGUE - Google Patents
DEVICE FOR INVESTIGATION OF BRUSH TOOL FIBERS FOR THERMOMECHANICAL FATIGUE Download PDFInfo
- Publication number
- UA146708U UA146708U UAU202007083U UAU202007083U UA146708U UA 146708 U UA146708 U UA 146708U UA U202007083 U UAU202007083 U UA U202007083U UA U202007083 U UAU202007083 U UA U202007083U UA 146708 U UA146708 U UA 146708U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- fibers
- sample
- cam
- drive
- bundle
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000005050 thermomechanical fatigue Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 238000011835 investigation Methods 0.000 title 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010002 mechanical finishing Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Brushes (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
Abstract
Пристрій для дослідження волокон щіткових інструментів на термомеханічну втомленість містить корпус, кулачок, привід, зразок. Корпус має повздовжнє переміщення, а привід має можливість регулювання частоти обертання кулачка, зразок виконано у вигляді пучка волокон, всередині якого встановлено термопару, сигнали від якої, час та кількість циклів фіксують реєструючим прибором та передають на персональний комп’ютер.The device for research of fibers of brush tools on thermomechanical fatigue contains the case, a cam, the drive, the sample. The housing has a longitudinal movement, and the drive has the ability to adjust the speed of the cam, the sample is made in the form of a bundle of fibers, inside which is a thermocouple, signals from which, time and number of cycles are recorded by a recording device and transmitted to a personal computer.
Description
Корисна модель належить до випробувальної техніки, зокрема до пристроїв для випробування зразків волокон щіткового інструменту обертової дії, використовуваного для механічної фінішної обробки, на втомленість при впливі осьового згинального навантаження і може бути використана для вимірювання, моніторингу, цифрової реєстрації температури в зоні закріплення та візуального контролю втомного руйнування зразків волокон різного перерізу, довжини, виготовлених із різних матеріалів, в тому числі металевих і полімерних.The utility model relates to testing equipment, in particular devices for testing fiber samples of a rotating brush tool used for mechanical finishing for fatigue under axial bending loading and can be used for measurement, monitoring, digital recording of temperature in the attachment zone and visual inspection fatigue failure of samples of fibers of various cross-sections and lengths, made of various materials, including metal and polymer.
Аналогом вибрано відому конструкцію приладу І1| для випробування гнучких зразків на втомленість при циклічному згині з розтягненням. Пристрій містить кривошипний збудник коливань, пов'язаний з ним шток, який потрібний для вигину зразка, встановленого в затискачі.The well-known design of the device I1| was selected as an analogue for fatigue testing of flexible specimens in cyclic bending with tension. The device contains a crank oscillator, a rod connected to it, which is needed to bend the sample installed in the clamp.
Затискач через пружину з'єднано з механізмом для створення розтягуючого навантаження.The clamp is connected to the mechanism through a spring to create a tensile load.
Інший затискач, що має опорний ролик, переміщується по евольвентній направляючій.Another clamp, having a support roller, moves along an involute guide.
Недоліками даного приладу є дослідження тільки одиничного зразка і неможливість вимірювання температури в зоні закріплення.The disadvantages of this device are the study of only a single sample and the impossibility of measuring the temperature in the fixing zone.
Аналогом вибрана відома конструкція для втомних випробувань зразків на ударний вигинA well-known design for fatigue tests of impact bending samples was selected as an analogue
ЇЇ, який має закріплений на підставці навантажувач з бойками. При обертанні від приводу навантажувач надавлює по черзі бойками на зразок і відхиляє його разом з платформою, яка через тягу, що охоплює блок, гайку і стрижень, відриває від основи вантаж. При дії наступного бойка на зразок процес навантаження повторюється.HER, which has a loader with skids attached to the stand. When rotating from the drive, the loader alternately presses the hammers on the sample and deflects it together with the platform, which, through the thrust, covering the block, nut and rod, tears the load from the base. During the action of the next fight, the loading process is repeated.
Недоліком цієї конструкції є гасіння частини енергії удару бойка відхилянням платформи разом з зразком. Немає можливості вимірювання температури в зоні закріплення зразка.The disadvantage of this design is the damping of part of the impact energy of the warhead by the deflection of the platform together with the sample. It is not possible to measure the temperature in the area where the sample is fixed.
В основу корисної моделі поставлена задача розробки простого і зручного в використанні приладу для випробування на втомленість зразків-волокон щіткового інструменту із різних матеріалів (металевих і полімерних) та визначення температури в зоні їх закріплення від періодичного згинального навантаження, який дозволяє проводити візуальний контроль втомного руйнування та моніторинг з реєстрацією температури в зоні закріплення волокон в реальному часі з забезпеченням широкої можливості подальшої обробки цих результатів.The useful model is based on the task of developing a simple and easy-to-use device for fatigue testing of brush tool fiber samples made of various materials (metal and polymer) and determining the temperature in the zone of their fixation from periodic bending load, which allows visual control of fatigue failure and monitoring with the registration of the temperature in the zone of fixing the fibers in real time with the provision of a wide possibility of further processing of these results.
Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для дослідження волокон щіткових інструментів на термомеханічну втомленість містить корпус, кулачок, привід, зразок. Корпус має повздовжнє переміщення, а привід має можливість регулювання частоти обертання кулачка,The task is solved by the fact that the device for testing fibers of brush tools for thermomechanical fatigue contains a case, a cam, a drive, and a sample. The body has longitudinal movement, and the drive has the ability to adjust the frequency of rotation of the cam,
Зо зразок виконано у вигляді пучка волокон, всередині якого встановлено термопару, сигнали від якої, час та кількість циклів фіксують реєструючим прибором та передають на персональний комп'ютер.The sample is made in the form of a bundle of fibers, inside which a thermocouple is installed, the signals from which, the time and number of cycles are recorded by a recording device and transmitted to a personal computer.
В корпусі виконано гніздо для встановлення зразка - пучка волокон, який фіксується кришкою. Конструкція гнізда забезпечує встановлення волокон змінного діаметра за рахунок різної кількості волокон в пучку. При його формуванні всередину пучка встановлюється головка термопари. Пучок волокон перед його закріпленням при розміщенні в гнізді має можливість повздовжнього переміщення, що забезпечує завдання певної вільної довжини (вильоту) волокон відносно корпусу. Термопару приєднано до реєструючого приладу. Матеріал корпусу та кришки має бути виконаний з матеріалів з низькою теплопередачею (деревина, фторопласт тощо). Кришка на корпусі закріплюється за допомогою гвинтів. Корпус має можливість переміщення вздовж основи по пазах для завдання певної величини натягу під час досліджень.The case has a slot for setting the sample - a bundle of fibers, which is fixed by the cover. The design of the nest ensures the installation of fibers of variable diameter due to the different number of fibers in the bundle. During its formation, a thermocouple head is installed inside the beam. The bundle of fibers before its fixation when placed in the nest has the possibility of longitudinal movement, which provides the task of a certain free length (flight) of the fibers relative to the body. A thermocouple is connected to the recording device. The material of the case and cover should be made of materials with low heat transfer (wood, fluoroplastic, etc.). The cover on the body is fixed with screws. The case has the ability to move along the base along the grooves to apply a certain amount of tension during research.
Фіксація положення корпусу відносно кулачка здійснюється за допомогою болтів. Кулачок обертається з валом, який проходить крізь підшипник, закріплений на основі. Обертання кулачка задається приводом через вал. Профіль кулачка виконано таким чином, щоб під його дією зразок згинався, імітуючи рух волокон під час обробки щітковим інструментом площини.Fixing the position of the case relative to the cam is carried out using bolts. The cam rotates with a shaft that passes through a bearing mounted on the base. The rotation of the cam is set by the drive through the shaft. The profile of the cam is made in such a way that under its action the sample bends, imitating the movement of fibers during processing with a brush tool of the plane.
Можливе використання в цьому приладі звичайного ексцентрикового кулачка. Привід має можливість регулювання числа обертів в необхідному діапазоні.It is possible to use an ordinary eccentric cam in this device. The drive has the ability to adjust the number of revolutions in the required range.
Реєструючий прилад, в складі якого є персональний комп'ютер (ПК), дає можливість безперервно вимірювати температуру в зоні закріплення зразка, зміна якої є характеристикою деформаційних процесів у зразку, і порівнювати її з допустимою температурою втрати міцності матеріалу випробуваних волокон. Фіксуючи час випробовування зразка, реєструючий прилад вираховує кількість циклів згинання та має можливість зберігати і обробляти накопичену інформацію в зручній формі. Завершення експерименту визначається досягненням базової кількості циклів або руйнуванням зразка.The recording device, which includes a personal computer (PC), makes it possible to continuously measure the temperature in the sample fixing zone, the change of which is a characteristic of the deformation processes in the sample, and to compare it with the permissible temperature of the loss of material strength of the tested fibers. Fixing the time of testing the sample, the recording device calculates the number of bending cycles and has the ability to store and process the accumulated information in a convenient form. The end of the experiment is determined by the achievement of the basic number of cycles or the destruction of the sample.
Таким чином, нові ознаки при взаємодії з відомими ознаками забезпечують виявлення нових технічних властивостей шляхом конструкційних удосконалень. Розроблений пристрій має поліпшені експлуатаційні характеристики, тобто підвищену точність, надійність та можливість накопичення інформації і її обробки за допомогою ПК.Thus, new features when interacting with known features ensure the discovery of new technical properties through design improvements. The developed device has improved operational characteristics, i.e. increased accuracy, reliability and the ability to accumulate information and process it using a PC.
Суть корисної моделі пояснюють креслення. бо На фіг. 1-2 зображено схему пристрою.Drawings explain the essence of a useful model. because in fig. 1-2 shows the diagram of the device.
Пристрій має основу (1), на якій встановлено рухомий корпус (2) з можливістю повздовжнього переміщення по пазах та перезакріплення за допомогою болтів (7). В корпусі (2) виконано гніздо для розміщення зразка - пучка волокон (4), який закріплюється за допомогою кришки (3) та гвинтів (8). Термопару (6) встановлено всередину пучка волокон (4) корольком на рівні торця корпусу та під'єднано до реєструючого приладу (9) для фіксування результатів.The device has a base (1), on which a movable body (2) is installed with the possibility of longitudinal movement along the grooves and re-attachment with the help of bolts (7). The housing (2) has a slot for placing the sample - a bundle of fibers (4), which is fixed with the help of a cover (3) and screws (8). The thermocouple (6) is installed inside the bundle of fibers (4) with a screw at the end of the case and connected to the recording device (9) for recording the results.
Привід (10) через вал (11), встановлений у підшипнику (12), закріпленому на основі (1), передає обертання кулачку (5).The drive (10) through the shaft (11), installed in the bearing (12), fixed on the base (1), transmits rotation to the cam (5).
Пристрій для дослідження волокон щіткових інструментів на термомеханічну втому працює наступним чином.The device for examining fibers of brush tools for thermomechanical fatigue works as follows.
В середину зразка волокон (4) встановлюється корольок термопари (б), яку підключено до реєструючого приладу (9), який складається 3 підсилювача, аналогово-дифрового перетворювача та персонального комп'ютера з програмним забезпеченням, наприклад, демо- версією "Рожегогарі 3.3 Оето", за допомогою якого відбувається запис сигналів від термопари в режимі реального часу. Зразок - пучок волокон (4) розміщується в гнізді корпусу (2) таким чином, щоб вільний виліт волокон мав потрібну величину, а корольок термопари було розташовано на рівні торця корпусу (2) і кришки (3), після цього зразок закріплюється кришкою (3) за допомогою гвинтів (8). Корпус (2) закріплюється болтами (7) на певній відстані до вала кулачка (5), забезпечуючи потрібний натяг. На приводі (10) встановлюється необхідна частота обертання, після чого вмикаються оберти і через вал (11) крутний момент передається на кулачок (5). У процесі роботи установки під дією ударів кулачка зразок (пучок волокон) згинається, від чого в зоні закріплення від деформації підвищується температура волокон.In the middle of the fiber sample (4), a thermocouple coil (b) is installed, which is connected to the recording device (9), which consists of 3 amplifiers, an analog-to-digital converter and a personal computer with software, for example, the demo version "Rozhegogari 3.3 Oeto ", with the help of which the signals from the thermocouple are recorded in real time. The sample - the bundle of fibers (4) is placed in the nest of the housing (2) in such a way that the free exit of the fibers has the required value, and the coil of the thermocouple is located at the level of the end of the housing (2) and the cover (3), after that the sample is fixed with the cover (3 ) using screws (8). The body (2) is fixed with bolts (7) at a certain distance to the cam shaft (5), providing the required tension. The required rotation frequency is set on the drive (10), after which the revolutions are switched on and the torque is transmitted to the cam (5) through the shaft (11). During the operation of the installation, under the impact of the cam, the sample (bundle of fibers) bends, due to which the temperature of the fibers increases in the fixing zone from deformation.
В результаті на реєструючому приладі (9) формується залежність значень температури волокон в зоні закріплення від часу (або кількості циклів згину зразка). Реєстрація часу дає змогу визначити наскільки інтенсивно йдуть процеси структурних або фазових змін матеріалу волокон та їх руйнування в зоні закріплення від частоти обертання кулачка (5), яка характеризує окружну швидкість, натяг, довжину та діаметр волокон, що дає можливість оцінити стійкість щіткових інструментів в залежності від режимів обробки.As a result, the dependence of the fiber temperature values in the fixing zone on time (or the number of bending cycles of the sample) is formed on the recording device (9). Time registration makes it possible to determine how intensively the processes of structural or phase changes of the fiber material and their destruction in the attachment zone are based on the frequency of rotation of the cam (5), which characterizes the peripheral speed, tension, length and diameter of the fibers, which makes it possible to evaluate the stability of brush tools depending from processing modes.
Запропонований пристрій можливо використовувати для визначення обмежень режимів обробки для підвищення працездатності під час експлуатації, наприклад, дискових щітковихThe proposed device can be used to determine the limitations of processing modes to increase efficiency during operation, for example, disc brush
Зо інструментів на основі полімерно-абразивних волокон, які використовують для полірування різних матеріалів.From tools based on polymer-abrasive fibers, which are used for polishing various materials.
Також його можна використовувати на фірмах-виробниках таких інструментів при пошуку нових полімерних матеріалів, які можуть мати відносно невисоку температуру знеміцнення, для моніторингу інтенсивності теплового прояву деформаційних процесів від циклічного згину волокон.It can also be used by companies that manufacture such tools when searching for new polymer materials that may have a relatively low softening temperature, to monitor the intensity of thermal manifestation of deformation processes from cyclic bending of fibers.
Виходячи з вищевикладеного можна зробити висновок, що технічне рішення, яке заявляється, задовольняє критерію "Промислове застосування".Based on the above, it can be concluded that the proposed technical solution meets the "Industrial application" criterion.
Джерела інформації: 1. "Устройство для испьтания гибких образцов на усталость при циклическом изгибе с растяжением" АС СРСР Мо 855431, Янков В.П., Даштнев И.3., Карасик В.И.опубл. 15.08.81,Sources of information: 1. "Device for fatigue testing of flexible samples in cyclic bending with stretching" AS USSR Mo 855431, Yankov V.P., Dashtnev I.3., Karasik V.I. publ. 15.08.81,
Бюл. Мо 30. 2. "Устройство для усталостньїх испьітаний образцов материалов на ударньій изгиб" АСBul. Mo 30. 2. "Device for fatigue tests of material samples on impact bending" AS
СРСР Мо 1735740, Власов В.П. опубл.23.05.92, Бюл. Мо 19.USSR Mo 1735740, Vlasov V.P. publ. 23.05.92, Bull. Mo 19.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU202007083U UA146708U (en) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | DEVICE FOR INVESTIGATION OF BRUSH TOOL FIBERS FOR THERMOMECHANICAL FATIGUE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU202007083U UA146708U (en) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | DEVICE FOR INVESTIGATION OF BRUSH TOOL FIBERS FOR THERMOMECHANICAL FATIGUE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA146708U true UA146708U (en) | 2021-03-10 |
Family
ID=74856235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU202007083U UA146708U (en) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | DEVICE FOR INVESTIGATION OF BRUSH TOOL FIBERS FOR THERMOMECHANICAL FATIGUE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA146708U (en) |
-
2020
- 2020-11-05 UA UAU202007083U patent/UA146708U/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10788476B2 (en) | Friction testing apparatus and method | |
| UA146708U (en) | DEVICE FOR INVESTIGATION OF BRUSH TOOL FIBERS FOR THERMOMECHANICAL FATIGUE | |
| RU2686121C1 (en) | Friction machine (options) | |
| RU133301U1 (en) | STAND FOR TESTING AND DETERMINING THE PHYSICAL PARAMETERS OF AN OPTICAL CABLE | |
| RU137120U1 (en) | INSTALLATION FOR TESTING SAMPLES FROM MATERIAL WITH EFFECT OF MEMORY OF FORM UNDER COMPLEX THERMAL POWER LOADING | |
| RU2476854C2 (en) | Test setup of specimen from material with shape memory, at complex stress condition | |
| RU2390751C2 (en) | Device for testing of anchor fasteners of suspended facade systems | |
| RU2321848C1 (en) | Method of evaluation of stress-deformed state of easily deformed fiber-containing compositions | |
| RU2693796C1 (en) | Friction and wear testing device | |
| US2960862A (en) | Elastometer | |
| RU2790337C2 (en) | Fatigue testing plant | |
| RU2790843C1 (en) | Method for assessing the rigidity of a fiber or thread in sliding bending | |
| RU206935U1 (en) | Friction machine | |
| RU2786093C1 (en) | Method for investigation of samples of high-strength steels for stresh corrosion cracking | |
| RU214880U1 (en) | DEVICE FOR DEFINITION OF IMPREGNATED NON-CONDUCTING FIBERS OF MICROPLASTIC POLYMER MATERIALS | |
| RU2564520C1 (en) | Method of determining thermomechanical properties of polymer composite materials | |
| RU2308016C2 (en) | Device for measuring elasticity modulus of construction materials at high temperatures | |
| SU859880A1 (en) | Device for investigating material surface properties | |
| RU195830U1 (en) | DEVICE FOR CONTROLLING AREA OF CROSS-SECTION OF NON-CONDUCTING BANDS OF FIBERS MICROPLASTIC POLYMERIC MATERIALS | |
| US20070151341A1 (en) | Device and method for measuring flexural damping of fibres | |
| RU104315U1 (en) | DEVICE FOR TESTING THE DEFORMATION PROPERTIES OF TEXTILE CLOTHES UNDER MULTI-AXIS LOADS | |
| Kanzenbach et al. | Dynamic testing of a specimen setup for combined high precision uniaxial tension-compression tests of rubber | |
| Kvetan et al. | Non-destructive Investigation of Flexural Properties of Circular Metal and Plastic Hoops–by Means of Double Flywheels Method | |
| SU875257A1 (en) | Device for mechanical testing of specimens | |
| SU954856A1 (en) | Device for monitoring friction force |