SE506875C2 - Dragprovmaskin - Google Patents

Description

506 875 Z Töjningsgivare som står i beröringskontakt med dragprovsstycket är en vanlig typ mätanordningar. De kan utgöras av rena mekaniska arrangemang, elektromagnetiska anordningar eller av tràdtö j nings- givare. Gemensamt för dessa typer av töjningsgivare är att de med precision måste anordnas vid dragprovsstycket, vilket gör dem opraktiska vid automatiska provningsanläggningar. Vidare är risken stor att givarna går sönder eller skadas när dragprovs- stycket når brott.

Beröringsfria töjningsgivare är bättre lämpade för automatisk provning, eftersom de ovan nämnda nackdelarna undviks. De van- ligaste metoderna är att på dragprovsstycket ritsa eller på annat sätt applicera en märkning, vars förflyttning sedan kan följas med olika registrerande instrument. I patentskriften US 5, 193, 398 visas en anordning för töjningsmätning, vilken använder en registrering av ett gitter med hjälp av en CCD-kamera. Gemensamt för de beröringsfria töjningsgivarna med känd teknik är att de alla fordrar någon slag märkning av dragprovsstycket, vilket dels involverar ett extra arbetsmoment och dels kan riskera att för- ändra dragprovsstyckets egenskaper något.

Dragprovning med känd teknik arbetar nästan uteslutande med en konstant draghastighet, vilket åstadkoms genom att dragkraften anpassas. I en dragprovskurva finns emellertid den viktigaste informationen i områden där kraftändringen är stor, vilket får till följd att noggrannheten i mätningar av vissa storheter blir lidande, eftersom dessa regioner snabbt passeras. Däremot finns många partier i en dragprovskurva som är tämligen ointressanta men där kraftändringen är liten, varvid dessa områden passeras långsamt. Detta utnyttjar därmed dragprovningstiden mycket ineffektivt.

Ett område av synnerligt intresse är området omedelbart före brott. För dragprovning enligt teknikens ståndpunkt passeras detta parti snabbt och lite information finns tillgänglig genom dragprovskurvan. Ett intressant mått är brottarean, och med känd teknik mäts denna area för hand efter ett fullbordat brott. Det 506 875 å är uppenbart att ett manuellt arbetsmoment av detta slag både introducerar stora osäkerheter i mätningen, i synnerhet när brottytan är oregelbunden. Förfarandet är även förhållandevis tidskrävande. För många dragprovsstycken är brottytan inte heller enkelt definierbar, varför olika modeller för hur mätningen ska gå till kommer att inverka på resultatet.

Storheterna som mäts vid dragprovning relateras vid teknikens ståndpunkt till dragprovsstyckets ursprungliga area. Areamàttet varierar under dragprovningen och kunskap om denna variation är intressant i många aspekter. Ingen dragprovningsanläggning enligt teknikens ståndpunkt kan tillhandahålla en sådan information.

Av tradition är de flesta dragprovningsanläggningar anordnade i en lodrät konfiguration, vilket ofta medför oergonomiska arbets- ställningar~vid.provmontering, injustering ochxnätning. En lodrät konfiguration är dessutom svår att kombinera med automatmatning av dragprovsstycken.

Redogörelse för uppfinningen Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en anordning och ett förfarande för dragprovning som inte uppvisar de ovan nämnda nackdelarna. Anordningen och förfarandet enligt uppfinningen gör det möjligt att på ett noggrant och automatiskt sätt genomföra dragprovsmätningar, där töjningsmätningen utförs beröringsfritt och utan att dragprovsstycket behöver märkas upp före mätningen. Draghastigheten anpassas i en föredragen utför- ingsform så att en så tidseffektiv mätning som möjligt uppnås.

Anordningen och förfarandet i den föredragna utföringsformen gör det också möjligt att erhålla ett mått på dragprovsstyckets brottarea utan att behöva tillgripa manuell mätning. Det är dess- utom möjligt att erhålla en kontinuerlig mätning av dragprovs- styckets diameter under hela dragprovningsförloppet. Hela anord- ningen är dessutom anpassad för att tillhandahålla en maximalt ergonomisk arbetsställning för operatören. 506 875 lab Figurbeskrivning Andra utmärkande drag framgår ur de följande detaljerade beskriv- ningarna i anslutning till de medföljande ritningarna, i vilka: FIGUR 1 är en skiss av en utföringsform av den föreliggande uppfinning; FIGUR 2 är en skiss av ett klämningsorgan enligt utförings- formen som visas i figur 1; FIGUR 3 är ett skiss över monteringen av den beröringsfria dimensionsmätaren enligt utföringsformen som visas i figur 1; FIGUR 4 är ett blockschema som visar anslutningarna av de i utföringsformen, som visas i figur 1, ingående delar- na; FIGUR 5 är ett blockschema som visar en mätvärdesbehandling enligt den föreliggande uppfinningen; FIGUR 6 är ett blockschema som visar en annan mätvärdesbe- handling enligt den föreliggande uppfinningen; samt FIGUR 7 är ett exempel på en typisk dragprovskurva.

Belysande utföringsform Fig. l illustrerar en föredragen utföringsform av uppfinningen.

Dragprovsanordningen sitter fixerad vid ett stativ 1. Ett första infästningsorgan 2 innefattar i denna utföringsform ett första ändblock 3, vilket sitter fast anordnat vid stativets 1 ena ände.

Det första ändblocket 3 har i den sida som är riktad in mot stativets mitt en urfräst volym 5. I denna volym finns två insatser 6, 7 för klämbackar anordnade, varav en är rörlig 6 medelst hydraulik och en är fast 7. Under en platta 8 finns ett klämningsorgan anordnat, vilket kommer att beskrivas mer i detalj nedan och till vilket insatserna 6 och 7 hör. Klämningsorganet bildar tillsammans med det första ändblockets 3 urfrästa volym 5 en relativt smal spalt 4 riktad mot anordningens mitt. 506 875 å Vid stativets 1 andra ände finns ett andra ändblock 9 fast anord- nat. Mellan det första och det andra ändblocket 3 respektive 9 finns två parallella kraftiga linjäraxlar 10, 11 monterade. På var och en av linjäraxlarna är en del av det översta stycket bortfräst sá att en plan yta bildas, och pá dessa urfrästa ytor finns en respektive linjärräls 12, 13 fast monterad.

Ett andra infästningsorgan 14 innefattar i denna utföringsform ett rörligt klämbackshus 15, vilket glidbart vilar på de paral- lella linjäraxlarna 12, 13 på ett antal linjärvagnar. Linjär- rälsarna 12, 13 styr via linjärvagnarna klämbackshuset 15 så att det endast kan förflytta sig rätlinjigt efter linjäraxlarna 12, 13 och inte roteras eller förskjutas i någon annan riktning.

Klämbackshuset 15 är i den sida som är vänd mot det första änd- blocket 3 försedd med en urfräsning 16. I denna urfräsning är på samma sätt som i det första ändblocket två insatser 17, 18 för klämbackar anordnade, en fast 17 och en rörlig 18. Under en platta 19 finns ett klämningsorgan anordnat, vilket är utformat analogt med det i det första ändblocket 3.

Klämbackshuset är i den sida som är vänd mot det andra ändblocket 9 utformad av två parallella plattor med ett hålrum 23 emellan.

Igenom klämbackshuset 15, i närheten av den sida som är vänd mot det andra ändblocket 9, är ett hål upptaget i vardera plattan.

Genom dessa hål är en lastcell 20 instucken. Lastcellen 20 sitter monterad med sina ändpartier med flänsbussningar mot klämbacks- husets 15 plattor för att fixeras relativt dessa. En hydraul- cylinder 21 är fast monterad på utsidan av det andra ändblocket 9 och en kolvstáng 22 på hydraulcylindern 21 går genom ett hál i det andra ändblocket 9, i riktning mot klämbackshuset 15.

Klämbackshusets 15 hålrum 23 är anordnat så att det sträcker sig runt området för lastcellen 20. Ãnden pá hydraulcylinderns 21 kolvstáng 22 sticker in i detta hålrum 23 och är ansluten till mittpartiet på lastcellen 20.

I figur 2 visas ett klämningsorgan innefattande en första kläm- back 40 och en andra klämback 41, vilka sitter monterade i den 506 875 å fasta insatsen.7 respektive den rörliga insatsen 6i.den.urfrästa volymen 5 i det första ändblocket 3. Klämbackarna 40, 41 består av härdat stål och en klämyta 42, 43 på vardera backen är slipad med räfflor för att gripa tag i dragprovsstycket 24. Klämbackarna 40, 41 kan alternativt ha inlägg av räfflad hårdmetall, vilka då utgör klämytorna 42, 43. Klämbackarna är i dragriktningen spärr- ade av vid insatserna fast anordnade stöd (ej visade) och i mot- satt riktning av fjädrar. Detta arrangemang håller backarna exakt på plats under dragprovningen. Det är möjligt att byta ut kläm- backarna när de inte är belastade utan behov av verktyg genom att skjuta klämbackarna uppåt. En hydraulenhet 44 är anordnad vid den rörliga insatsen 6 för att förflytta den andra klämbacken 41 mot den första klämbacken 40 och därigenom klämma fast dragprovs- stycket 24 mellan klämbackarna 40, 41.

Motsvarande arrangemang av insatser, klämbackar och hydraulenhet finns i klämbackshuset 15 för fastklämning av dragprovsstyckets andra ände.

Ett hydraulsystem, som inte visas i figur 1, förser hydraul- cylindern 21 samt klämningsorganen med hydrauliskt tryck för att driva kolvstången 22 respektive klämma ihop klämbackarna 40, 41.

Styrningen av de hydrauliska trycken sker via en styranordning som i sin tur är ansluten till en logikenhet.

Lastcellen 20 innefattar ett antal töjningsgivare, vilka mäter böjningen av lastcellen 20. Böjningen av lastcellen 20 kan av en fackman enkelt relateras till den pàlagda dragkraften på kläm- backshuset 15, varför böjningen utgör ett mått pà den pàlagda kraften. En linjär lägesgivare 25 finns anordnad vid stativet 1 och känner av förflyttningen hos klämbackshuset 15.

En beröringsfri dimensionsmätare sitter anordnad vid det första ändblocket 3, och innefattar en laserljuskälla 26 och en reflek- tordel 27. Denna del finns bättre återgiven i figur 3. Laserlju- set fràn laserkällan 26 belyser dragprovsstycket 24 och det ljus som passerar reflekteras tillbaka i reflektordelen 27 och detek- 506 875 Z teras av laserljuskällan 26. Den mängd ljus som stoppas av drag- provsstycket 24 är proportionell mot dragprovsstyckets 24 dia- meter vinkelrätt mot ljusets riktning. Den uppmätta ljusmängden utgör därför ett mått på dragprovsstyckets 24 dimension. Sådana dimensionsmätare är i sig kända och finns kommersiellt tillgäng- liga, t.ex. Mitutoyo Laser Scan Micrometer 544-432V, men har i teknikens ståndpunkt inte används för detta ändamål.

Dragprovningsanordningen sitter monterad vågrätt, vilket gör det lätt för en operatör att komma åt provpositionen och att arbeta med montering av dragprovsstycket under ergonomiska förhållanden.

Figur 4 visar schematiskt hur de olika delarna av anordningens styr- och mätsystem är anslutna. En logikenhet 50 är systemets centrala punkt. I denna utföringsform innefattar logikenheten 50 en mikroprocessor som är lämpad för styrning och mätvärdesinsam- ling. Sådana mikroprocessorer är välkända för fackmannen. Till logikenheten är lämpligtvis en manöverenhet 51 och en presenta- tionsenhet 52 ansluten. Manöverenheten kan innefatta en manöver- panel och/eller ett tangentbord för att operatören ska kunna kommunicera med anordningens olika delar. Presentationsenheten innefattar lämpligen en skrivare och/eller display. Funktionen av sådana komponenter är välkända för fackmannen och beskrivs därför inte mer ingående.

Logikenheten 50 är vidare ansluten till den linjära lägesgivaren 25, laserljuskällan 26 och lastcellen 20 så att den från dessa enheter kan läsa ut mätvärden för klämbackshusets 15 förflytt- ning, dragprovsstyckets 24 diameter respektive hydraulcylinderns 21 dragkraft. Logikenheten 50 är dessutom ansluten till ett styr- organ för hydraulsystemet 53, vilket i sin tur styr hydraul- trycket till klämbackarna 40, 41 i klämbackshuset 15 och i det första ändblocket 3, samt till hydraulcylindern 21. Förbindelsen mellan styrorganet för hydraulsystemet 53 och logikenheten 50 kan förutrmustyrinformation från logikenheten 50 till styrorganet för hydraulsystemet 53 dessutom lämpligen förmedla tillståndsin- 506 875 å formation från styrorganet för hydraulsystemet 53 till logiken- heten 50.

Ett dragprovsstycke 24 placeras in med sina ändar mellan kläm- backarna 40, 41 i det första ändblocket 3 respektive klämbacks- huset l5. Ett hydrauliskt tryck läggs på klämbackarna 40, 41, vilka griper tag i ändarna på dragprovsstycket 24 med en sådan kraft att infästningspunkterna på dragprovsstycket 24 inte kan förflytta sig relativt klämbackarna 40. Ett hydrauliskt tryck läggs därefter kontrollerat pà hydraulcylindern 21 varvid kolv- stången 22 lägger på en dragande kraft på klämbackshuset 15 via lastcellen 20. Klämbackarnas 40, 41 funktion enligt uppfinningen är att bilda en infästning för dragprovsstycket 24 som inte beror av dragkraften som appliceras på dragprovet. Det är därför av synnerlig vikt att klämbackarna 40, 41 griper tag i dragprovs- stycket med en sàdan kraft att den senare pàlagda dragspänningen inte kan få dragprovsstyckets 24 position relativt backarna att ändra sig. I och med en sådan konstruktion kan man använda kläm- backshusets 15 förflyttning som ett mått pà dragprovsstyckets töjning, företrädesvis efter en korrektion för maskintöjningen.

Därigenom undviker man töjningsmätning direkt på dragprovsstyck- et, vilket gör märkning på stycket respektive anbringandet av töjningsmätare direkt på dragprovsstycket umbärliga.

Det är ibland nödvändigt att anpassa den inspännande kraften beroende på vilket material som ska provas och vilken diameter dragprovsstycket har. En föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar sålunda en möjlighet att styra den kraft, med vilken dragprovsstycket spänns in i dragprovsanordningen, med hjälp av uppgifter om dragprovsstyckets material och dimensioner, som matas in i systemet via manöverenheten 51.

Under dragprovningen registreras den pàlagda dragspänningen via lastcellen 20 och förflyttningen av klämbackshuset 15 via den linjära lägesgivaren 25. Den uppmätta dragspänningen innefattar två termer, den verkliga dragspänningen i dragprovsstycket samt klämbackshusets 15 friktion mot linjäraxlarna 10, 11. Den senare 506 875 2 termen kan enkelt mätas upp för varje anordning. I en föredragen utföringsform sker därefter'en.bearbetning av det uppmätta värdet av dragspänningen, såsom visas i figur 5. Processen startar vid 60. Vid 61 läses det avlästa värdet för lastcellens 20 töjning xm in till logikenheten 50. Vid 62 omvandlas töjningsmàttet till ett dragkraftsvärde Fm enligt specifikationerna för den använda lastcellen 20, vilka anges av en funktion f(x). Detta dragkrafts- värde korrigeras därefter i steg 63 för de uppmätta friktions- krafterna F, mot linjäraxlarna, vilka ligger lagrade i logiken- heten, och omvandlas till ett nominellt dragspänningsvärde oo genom jämförelse med dragprovsstyckets ursprungliga area Ao.

Detta ursprungliga areamått.A,kan antingen matas in av operatör- en via manöverenheten 51 eller mätas med hjälp av dimensionsmäta- ren 26, 27. Processen avslutas sedan vid 64.

Om dragprovsstycket 24 har fästs in mellan klämbackarna 40, 41 på föreskrivet vis bidrar inte infästningen till någon relativ förflyttning av dragprovsstycket med avseende på klämbackshuset.

Den uppmätta förflyttningen av klämbackshuset 15 innefattar då två termer, dels en som beror av den verkliga töjningen hos drag- provsstycket och dels en som beror av maskintöjningen. Maskintöj- ningen kan vid en lämplig konstruktion av ingående delar antas vara proportionell mot den pálagda dragkraften, och en fackman inser att denna proportionalitetskonstant lätt kan mätas upp och lagras i logikenheten. I en föredragen utföringsform sker en bearbetning av det uppmätta värdet för töjningen, såsom visas i figur 6. Processen startar vid 70. Vid 71 läses det avlästa värdet för klämbackshusets 20 förflyttning xuß in till logiken- heten 50. Vid 72 korrigeras förflyttningsmàttet för den uppmätta maskintöjningen a-FW till ett förflyttningsmått för dragprovs- stycket x. Detta förflyttningsmått omvandlas vid 73 till ett nominellt töjningsvärde eogenom jämförelseemed dragprovsstyckets ursprungliga längd Lo. Denna ursprungliga längd Lo kan antingen matas in av operatören via manöverenheten 51 eller mätas med hjälp av den linjära lägesgivaren 25. Processen avslutas sedan vid 74, 506 875 lQ De på så sätt framtagna verkliga måtten på dragprovsstyckets nominella dragspänning och töjning kan således registreras allt- eftersom dragprovningen fortskrider. Ett diagram som illustrerar ett vanligt utseende för en sådan dragprovskurva för stål visas i figur 7. Vid låga dragspänningar varierar töjningen vanligtvis linjärt med dragspänningen, dvs. materialet töjs elastiskt. Vid större töjningar planar dragprovskurvan ut i och med att plast- isk deformation inträder. Dragprovskurvan går genom en punkt där en maximal dragspänning om” passeras. Motsvarande töjning beteck- nas med ena. I samband med detta maximum börjar normalt en midja bildas på dragprovsstycket. Ökas töjningen ytterligare nås en brottpunkt med motsvarande dragspänningsvärde cb och töjnings- värde qw Genom att beräkna en derivata.för en glättad dragprovs- kurva är det möjligt att fastställa i vilken punkt dragprovskur- van passerar sitt maximum och därigenom bestämma värdena för om* och em”.

Genom uppfinningen erhålls en snabb och noggrann bestämning av dragprovskurvan. Eftersom draghastigheten bestäms av styrningen av hydralcylindern 21, vars styrorgan 53 är anslutet till logik- enheten 50, är det möjligt att styra draghastigheten beroende på dragprovskurvans utseende. I det elastiska området varierar drag- spänningen snabbt med töjningen och genom att använda en låg draghastighet i detta område kan man erhålla noggranna mätningar i detta område. I det plastiska området sker inte så stora för- ändringar, och draghastigheten kan därför ökas utan att någon väsentlig information tappas. Strax för brottet sjunker normalt dragspänningen drastiskt, och för att kunna extrapolera fram ett bra värde på spänningen och töjningen vid brott, är det fördel- aktigt om draghastigheten kan minskas till ett minimum.

Vid brott avslutas mätningen och dragprovskurvan kan analyseras i detalj. Ett antal olika töjningsmått brukar anges för drag- provsstycket och det vanligaste är att ange töjningen för ett visst längd av dragprovsstycket runt brottytan. Olika standarder anger olika längder, varav de vanligaste är: 5 gånger dragprovs- stycket diameter, 10 gånger dragprovsstycket diameter, 100 mm, 506 875 _1_1_ 5 tum samt 10 tum. I konventionella anordningar görs sådana bestämningar ofta för hand efter det att brottet har skett. I en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning görs dessa bestämningar genom beräkningar utgående från dragprovskurvan.

Under antagande av att en volymsberäkning kan göras, dvs. att töjningen fram till den maximala dragspänningen omm sker homogen längs dragprovsstycket och därefter endast sker i området närmast runt brottpunkten, kan följande relationer användas för beräk- ningarna av töjningsmåtten: en = ena-(1 - Im/D) + eb-Im/D (l) där D anger aktuell längd för töjningsmåttet. Resultatet av dessa beräkningar kan sålunda omedelbart efter brottets inträffande presenteras tillsammans med den kompletta dragprovskurvan på presentationsenheten, vilket gör det möjligt för operatören att snabbt göra en preliminär bedömning av testresultatet.

Brottareans storlek är av betydelse för utvärdering av dragprovs- styckets egenskaper. Den enligt teknikens ståndpunkt använda manuella metoden inbegriper stora osäkerheter, både vad gäller skillnader mellan olika operatörer och i definitionen av areans begränsningar. I den föreliggande uppfinningen undviks dessa nackdelar genom att använda dragkraften vid brott som utgångs- punkt för beräkning av brottarean. Därigenom undviker man ett extra manuellt arbetsmoment samt stora osäkerheter vid bestäm- ningen.

När dragkraften drastiskt börjar minska i dragprovkurvan efter det att maximumpunkten har passerats sänks draghastigheten kraftigt och den långsammast möjliga draghastigheten med bibe- hållen noggrannhet i mätningen av töjningen införs. Dragkraften minskar kraftigt tills brott inträffar. Ju långsammare denna sista töjning kan ske, desto högre säkerhet i bestämningen av dragkraften vid brott kan man erhålla. För att kunna effektuera en sådan styrning måste logikenheten ha tillgång till de ovan beräknade värdena för dragprovkurvan samt beräkningen av den 506 875 1_2 maximala dragspänningen, vilket är möjligt genom förfarandet som beskrivs ovan. Antingen används det sista mätta värdet för drag- kraften innan brott som ett värde på dragkraften vid brott. Ett alternativt sätt är att använda ett antal av de sista mätpunkter- na för att anpassa en lämplig kurva och extrapolera fram ett mått på dragkraften vid brott genom att anta att brottet inträffade halvvägs till nästa avsedda mätpunkt. Oberoende av utvärderings- metod erhålls ett relativt andra utvärderingsmetoder välbestämt värde för dragkraften vid brott Fb.

Brottarean Ab kan vidare bestämmas genom jämförelse av drag- kraften vid brott och den nominella dragspänningen o¿u vid maxi- mum. En ytterligare förbättrad uppskattning erhålls om drag- kraften vid brott kompenseras för friktionskraften Ff, vilket beskrivits ovan, samt för den areakontraktion som inträder fram till dess midjan utvecklas på dragprovsstycket. Den senare termen kan uppskattas ur em”. Beräkningen av brottarean kan sålunda erhållas ur sambandet: Ab = (Fb - Fà/Umæägßmu) (2) där g anger en funktion som uppskattar areaminskningen ur töj- ningen. Resultatet av dessa beräkningar kan sålunda omedelbart efter brottets inträffande presenteras tillsammans med övriga beräknade värden och den kompletta dragprovskurvan på presenta- tionsenheten, vilket gör det möjligt för operatören att snabbt göra en preliminär bedömning av testresultatet.

Att dragprovsstyckets area minskar under hela dragprovsförfaran- det är ett välkänt faktum. Minskningen i area är relativt liten, utom när och där midjan bildas. Normalt används dragprovsstyckets nominella area som normering för att ange alla dragspänningar.

Det är emellertid ofta intressant att kunna utvärdera den verk- liga dragspänningen, såsom till exempel i fallet med brottarean som beskrevs ovan, varvid ett mått på den verkliga arean är önsk- värd. I en föredragen utföringsform av den föreliggande uppfin- ningen finns en beröringsfri dimensionsmätare anordnad i drag- 506 875 lå provsanordningen. Denna lasermikrometer 26, 27 tillhandahåller information om areans variation under dragprovsmätningen. Laser- mikrometern 26, 27 kan t.ex. förse dragprovsanordningen med ett mått på den nominella arean för dragprovsstycket före dragprov- ningen, vilket används vid beräkning av den nominella dragspän- ningen, som beskrivits ovan. Den kan också bidra till att för- bättra uppskattningen av brottarean, genom att tillhandahålla information om dragprovsstyckets verkliga diameter vid maximal dragspänning. Korrektionsfaktorn g i formeln 2 ovan kan då bytas ut mot en annan korrektionsfaktor baserad på den uppmätta arean vid maximal dragspänning Aux.

För många dragprov varierar inte arean jämnt över hela dragprovs- styckets längd, utan töjning sker ibland endast i vissa partier av dragprovsstyckets längd. Dessa partier varierar under för- farandet så att den genomsnittliga töjningen fram till maximal dragspänning blir i stort sett lika över hela dess längd. Genom att följa utvecklingen av«den lokala areaminskningen vid ett läge på dragprovsstycket kan man därigenom erhålla information om dragprovsstycketshomogenitet,kristallstorlekarmm.Uppfinningen gör det möjligt att inkludera en sådan information direkt till- sammans med dragprovskurvan på presentationsenheten, vilket på samma sätt som ovan underlättar utvärderingen av testresultaten.

De ovanstående mätningarna, beräkningarna och styrningen av dragprovsförfarandet hör samman med resultatet av dragprovsför- farandet på ett ömsesidigt beroende sätt. Figur 8 visar schema- tiskt hur de olika komponenterna samverkar. Styrningen av drag- hastigheten betecknas med 80. Denna draghastighet påverkar anord- ningens mätorgan att utföra mätning och omvandling av dragkraft 81, förflyttning 82 och dragprovsstyckets diameter 83. Dragkraft omvandlas 81 till ett dragspänningsmått enligt förfarandet som visas i figur 5. Förflyttningen omvandlas 82 till ett töjnings- mått enligt figur 6. Dessa tre storheter bidrar till presentatio- nen av dragprovsmätningens resultat 84, vilket i sin tur påverkar den fortsatta styrningen 80 av draghastigheten. Ur resultatet 84 bestäms dels den maximala dragspänningen aux och töjningen vid 506 875 Q maximal dragspänning emu, vilket betecknas med 85, och dels, efter brottet, dragkraft och töjning vid brott Fb respektive eb, vilket betecknas med 86. Styrningen av draghastigheten 80 påverk- as även av bestämningarna vid maximal dragspänning 85. Ur båda bestämningarna 85 och 86 bestäms vidare ett önskat antal töj- ningsmått 87, vilka i sin tur presenteras tillsammans med resultatet 84. Ur bestämningarna 85 och 86 kan vidare brottarean Ab bestämmas 88. I denna bestämning kan även om så önskas den kontinuerliga mätningen av dragprovsstyckets area 83 användas.

Brottarean presenteras även den tillsammans med de övriga resul- taten 84 för att ge en lätt tillgänglig total bild över alla väsentliga resultat som erhållits från dragprovningsförfarandet.

Den ovanstående beskrivningen skall förstås som en exemplifieran- de utföringsform av den föreliggande uppfinningen och inga in- skränkningar av patentets omfång skall införstås från denna beskrivning. Ändringar och modifieringar, vilka är uppenbara för en fackman skall införstås i patentets omfång, såsom det beskrivs i patentkraven. På så sätt är det t.ex. möjligt att för att åstadkomma en dragande kraft använda en kontrollerbar motor till- sammans med ett skruvarrangemang för att ge den välkontrollerade dragande kraften. Inspänningen av dragprovsstycket i klämbackarna kan även det ske med motorstyrda skruvanordningar. Vidare kan implementeringen av styrsystemen, mätvärdeshanteringen och beräkningarna ske på olika sätt enligt teknikens ståndpunkt.

Likaså, är det möjligt att ha båda infästningsorganen för drag- provsstycket rörliga och mäta dess relativa avståndsförändring som ett mått på dragprovsstyckets töjning.

Claims (9)

506 875 /5 PATENTKRAV

1. Förfarande för materialprovning med en dragprovsanord- ning, vilken innefattar ett första och ett andra infâstnings- organ för infästning av dragprovsstycke, dragorgan för för- flyttning av infästningsorganen relativt varandra, organ för töjningsmâtning, organ för dragkraftsmätning, logikenhet samt presentationsenhet, vilket förfarande innefattar stegen: infästning av dragprov genom fastklämning av dess ändar i ett första respektive ett andra infästningsorgan, varvid fast- klämningen sker med en av dragorganets dragkraft oberoende kraft; förflyttning av infästningsorganen relativt varandra genom kraftapplicering med hjälp av dragorganet; mätning av den dragkraft som dragorganet applicerar på infàstningsorganen; mätning av töjning av dragprovet, vilken innefattar mät- ning av infästningsorganens förflyttning relativt varandra; uppsamling av mätresultat fràn töjningsmätningsorganet och dragkraftsmätningsorganet genom logikenheten; samt presentation av mätresultat på presentationsenheten, k ä n n e t e c k n a t av att det vidare innefattar beröringsfri mätning av dragprovets diameter, varvid den beröringsfria mätningen av dragprovets diameter sker samtidigt med förflyttningen av infâstningsorganen, samt presentation av resultatet av den beröringsfria mätningen av dragprovets diameter tillsammans med resultatet av övriga resultat från dragprovningen pà presentationsenheten,

2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det vidare innefattar styrning av dragorganets drag- hastighet, att styrningen av dragorganets draghastighet beror av det uppmätta sambandet mellan dragkraft och töjning, samt att styrningen av dragorganets draghastighet sker med ett till logikenheten anslutet dragstyrorgan. 506 875 lb

3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a t av att det vidare innefattar bestämning av en maximal dragspânning och motsvarande töjning.

4. Förfarande enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a t av att det vidare innefattar beräkning och presentation av töjningsmàtt.

5. Förfarande enligt något av patentkraven 2 till 4, k ä n n e t e c k n a t av att det vidare innefattar extra- polering och presentation av dragkraften vid brott.

6. Förfarande enligt något av patentkraven 2 till 5, k ä n n e t e c k n a t av att draghastigheten reduceras till en minsta möjlig hastighet när dragkraften har sjunkit under en förutbestämd del av den maximala dragspànningen, för att felen vid extrapolering av dragkraften vid brott ska mini- meras.

7. Förfarande enligt patentkrav 5 eller 6, k ä n n e- t e c k n a t av att det vidare innefattar beräkning och presentation av brottarean vid brott, utgående fràn mätningen av dragkraften vid brott.

8. Anordning för materialprovning av dragprov, innefattande ett första och ett andra infàstningsorgan för infâstning av dragprovet, dragorgan för förflyttning av infästningsorganen relativt varandra, organ för töjningsmätning, organ för drag- kraftsmàtning, logikenhet för insamling av mätdata från töj- ningsmätningsorganet och dragkraftsmätningsorganet samt presentationsenhet för presentation av mätresultat, varvid töjningsmätningsorganet innefattar organ för mätning av förflyttningen av infästningsorganen relativt varandra, samt 506 875 i? varvid infästningsorganen innefattar klämorgan vilka klämmer fast dragprovet med en av dragorganets dragkraft oberoende kraft, och vilka innefattar backar, vilka klämmer fast drag provet i infästningsorganen vinkelrätt mot den riktning, i vilken dragorganets dragkraft appliceras, k ä n n e t e c k n a d av: en lasermikrometer för beröringsfri mätning av drag- provets diameter som är anordnat för mätning i dragprovets dragläge och är ansluten till logikenheten för överföring av mätresultat.

9. Anordning enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k n a d av ett dragstyrorgan för styrning av dragorganets dragkraft och draghastighet, vilket dragstyrorgan är anslutet till logikenheten och styr dragorganet beroende av i logikenheten utvärderade samband mellan dragkraft och töjning.