Ce teste de performanță mecanică cheie sunt necesare pentru arcurile cu formă neregulată înainte de a părăsi fabrica

Testarea sarcinii-deformare: Verificarea funcționalității de bază

Pentru un arc anormal, care este o componentă elastică personalizată, caracteristicile de deformare a sarcinii constituie indicele de bază pentru inspecția înainte de expediere. Spre deosebire de relația liniară simplă a arcurilor elicoidale standard, curba de sarcină a unui arc anormal este adesea complexă și foarte variabilă, reflectând geometria sa unică și funcția dorită.

Proceduri și obiective cheie ale testului

• Poziția inițială și preîncărcare: Testarea începe de la poziția inițială (liberă) a arcului sau un punct de preîncărcare desemnat specificat de proiect. Înregistrările precise ale lungimii libere sau ale unghiului liber al arcului în această stare sunt cruciale.

• Măsurarea sarcinii în mai multe puncte: de-a lungul cursei de lucru proiectate, se aplică o deplasare sau un unghi specific în cel puțin trei puncte critice. Forța reactivă (sarcină) sau momentul reactiv (cuplul) rezultată produs de arc este apoi măsurată cu meticulozitate.

• Verificarea consistenței rigidității: Deși curba poate fi neliniară, rezultatele testelor trebuie să respecte cu strictețe intervalul de toleranță pentru rata arcului (k) sau rigiditatea la torsiune specificată în desenele de proiectare și specificațiile tehnice. Acest lucru determină în mod direct dacă arcul oferă suportul corect sau forța de antrenare în cadrul mecanismului.

Provocare profesională

Forma non-standard a arcurilor anormale face ca designul dispozitivului de fixare să fie extrem de important. Testarea necesită cleme și scule specializate proiectate la comandă pentru a simula cu precizie direcția de aplicare a sarcinii și punctele de sprijin. Acest lucru previne alunecarea, încărcarea laterală sau concentrarea tensiunilor în timpul testării, asigurând astfel autenticitatea și validitatea datelor de testare.

Relaxarea stresului și testarea fluajului: evaluarea fiabilității pe termen lung

Arcuri anormale din oțel inoxidabil , în special cele utilizate în aplicații la temperatură înaltă, la încărcare pe termen lung sau la aplicații de înaltă precizie, trebuie să fie supuse unor teste de relaxare a stresului și fluaj pentru a evalua fiabilitatea lor pe termen lung pe toată durata de viață.

Testarea de relaxare a stresului

• Definiție și scop: Relaxarea tensiunii este fenomenul în care solicitarea internă a unui arc, menținută în condiții de deformare constantă (deplasare sau unghi), scade treptat în timp, rezultând o atenuare a forței sau momentului reactiv a arcului.

• Condiții de testare: Testul simulează temperatura maximă reală de funcționare a arcului și deformarea maximă de lucru. Arcul este blocat în deplasarea de lucru proiectată, iar întreaga configurație este plasată într-o cameră cu temperatură constantă pentru monitorizare continuă.

• Analiza datelor: este înregistrată scăderea procentuală a valorii forței în timp. De exemplu, arcurile de înaltă performanță pot necesita o rată de decădere a forței care nu depășește 5% după o anumită durată la o anumită temperatură.

Testarea fluajului

• Definiție și scop: Fluaj este fenomenul în care deformarea unui arc crește lent în timp în timp ce este supus unei condiții de sarcină constantă (forță sau moment).

• Semnificație: Deși mai puțin obișnuită la arcuri la temperatura camerei, testarea fluajului este un indice cheie pentru evaluarea stabilității materialelor și a procesului în domenii cu toleranțe de deplasare extrem de strânse, cum ar fi senzorii de înaltă precizie sau supapele de control al fluidului.

Testarea la oboseală: determinarea performanței de rezistență

Durata de viață la oboseală este cel mai important indice pentru măsurarea durabilității unui arc, în special pentru aplicațiile care necesită mișcări frecvente și repetitive (de exemplu, componente auto, mecanisme de comutare).

Metodologia și condițiile de testare

• Simularea ciclurilor reale: testarea la oboseală trebuie să simuleze încărcarea ciclică între sarcina minimă și sarcina maximă pe care arcul o va experimenta în mecanismul său real.

• Frecvența și ciclurile de testare: Testarea este efectuată în mod obișnuit pe mașini specializate de testare a oboselii, aplicând încărcare ciclică de mare viteză și frecvență înaltă până când arcul cedează (fractura sau depășirea limitei de deformare plastică permanentă). Numărul de cicluri necesare ajunge adesea la sute de mii sau chiar milioane.

• Obiectiv și standarde: Arcul trebuie să îndeplinească nivelul de fiabilitate specificat de proiect. De exemplu, poate fi necesar să supraviețuiască unui milion de cicluri la sarcină maximă, cu o rată de eșec care nu depășește un anumit procent.

Validarea tratamentului de suprafață

Performanța la oboseală a arcurilor din oțel inoxidabil este legată intrinsec de calitatea suprafeței sârmei. Testarea oboselii validează, de asemenea, indirect, eficacitatea proceselor de lustruire a suprafeței, tratament de pasivare și tratament termic în inhibarea inițierii și propagării microfisurilor de suprafață. Orice defect de suprafață sau efort rezidual poate deveni punctul de origine al fracturii de oboseală.

Testarea cuplului și a momentului de încovoiere: cerințe unice pentru arcurile anormale

Pentru arcurile anormale care încorporează brațe de torsiune, secțiuni îndoite sau structuri de legătură specializate, simpla testare a forței axiale este insuficientă; De asemenea, trebuie testate caracteristicile cuplului și momentului de încovoiere.

Testarea cuplului

• Obiectiv: Măsurarea momentului reactiv produs de un arc cu anomalii de torsiune sau de segmentele sale de torsiune la unghiuri specifice.

• Instrumentare: Se folosesc testere de cuplu de înaltă precizie, echipate cu dispozitive personalizate pentru a ancora capătul care nu se rotește al arcului și pentru a roti celălalt capăt în trepte unghiulare precise pentru achiziția datelor.

Testarea momentului de încovoiere

• Obiectiv: Măsurarea momentului de încovoiere reactiv produs de brațele îndoite sau de capetele de legătură ale unui arc anormal la deplasări specifice de încovoiere.

• Semnificație: Acest lucru este vital pentru aplicațiile care necesită un control precis asupra unghiului de resetare și a forței de blocare a mecanismului. Datele de testare a momentului de încovoiere verifică în mod direct acuratețea teoriei fasciculului și a calculelor factorului de concentrare a tensiunii în proiectarea structurii anormale.