159164. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék kötélalakú testek dinamikus hajlítószilárdságának, illetve hajlíthatóságának meghatározására
3 159164 4 Ha figyelemtoevesszük, hogy c = SEJ/13 és m — ni'l, ahol E a rugalmassági modulus kp/ /cn^-ben, J a másodrendű nyomaték cmMaén és m' a hosszúegységenkénti tömeg g/om-ben, akkor a következő egyenletet kapjuk: f = A_ ][ 8 EJ — í_ í8 A_ ][ EJ 2TC ) m'1* ~2% 1» V m7 - (2) A vizsgálni kívánt darab rezonanciafrekven- 10 ciájia tehát fordítva arányos befogási hosszának négyzetével és egyenesen arányos EJ/m' négyzetgyökével. Ha a (2) egyenletet fi 2 y~s 2TZ ! EJ (3) formára alakítjuk át. azt találjuk, hogy a rezonainéiafrekvencia és a hossz négyzetének szorzata — egy számszerű tényezőtől eltekintve — kizárólag EJ-től és m'-től függ, és ez a vizsgálni kívánt darab i(EJ) szilárdságának jelzőértéke tömegének (ím') figyelembevételével és egyértelmű jellemzője a dinamikus hajlító igénybevételeknél való viselkedésére. Az fi2 szorzat cm 2 /sec-iben egy bajlítva lengő testhez a frekvencia- vagy lengésállandó. Nagyobb befogási hosszoknál azonban a vizsgálni kívánt darab olyan fizikai ingaként viselkedik, amelynek önrezgésszáima il r 2rc ahol g nehézségi gyorsulás = 981 cm'sec2 , il+ a redukált ingahossz. Egy egyenletes tömegű vizsgált darabhoz: (mint ahogyan általában rúd alakú testnél tapasztalható) 1+ = 2/3 1, és a lengésállandó f2 l Sn2 Ez csak a befogási hossztól függ, és nem a vizsgálni kívánt darab fontos jellemzőitől, mint rugalmassági modulustól, másodrendű nyomatéktól és itömegtől. Ezért valamennyi görbének jobboldali, emelkedő része 3/2 emelkedésű egyeneshez közeledik, amely egyenest a következő egyenlettel hátlározihatjuk meg: fi2 = 1 3/2 2TC (6) 20 25 35 40 50 55 60 ;Ez a tartomány nem "alkalmas a dinamikus bajlítószilárdsíág megba tarozására. 65 A vizsgálatok célja az volt, hogy kötél alakú testek hajlítbatóságiára meghatározásit találjunk. Azonban azt találtuk, hogy a reciprok érték, a dinamikus merevség .méréstechnikai szempontból rendkívül egyszerűen meghatározható. Ezekuítán az F hajlítbatóságot úgy definiáljuk, mint a dinamikus haijlítőszilárdság, illetve a lengésállandó reciprok értékét. F = 1 "fiz" 2% n~ m' "ÉT (7) Egy kötél alakú test (például vezeték) annál hajlékonyabb, minél nagyobb a tömege és minél kisebb szerkezeti eleiméinek rugalmassági modulusa és másodrendű nyomatéka. A gyakorlatban azt tapasztaltuk, hogy az ilyen egyszerű módon -meghatározható lengésállandó reciprok értéke fölösleges, mivel a lengésállandó = dinamikus bajlítószilárdság számértéke éppen ilyen kifejező. A találmányt részleteiben egy páldaképpeni kiviteli alakkal kapcsolatban ismertetjük. Az 1. ábra egy kísérleti készülék elvi vázlata. 3 A 2. ábra néhány fontosabb erősáramú vezetéknél a fi2 lengésállandók változását az 1 befogási hossz függvényében szemlélteti. A vizsgálni kívánt 1 darabot a 2 befogószerkezetben az alternálva mozgó 3 tolórúid révén lengésre gerjesztjük. Az 5 állítötranszformátorral a 4 motor n fordulatszámát úgy állítjuk be, hogy a vizsgálni kívánt, hosszúságú 1 darab a legnagyobb amplitúdójú rezgést végzi (rezonancia). A mérési eredmények kiértékelésiéhez az 1 befogási hossz fölé fölmérjük a rezonancia frekvencia ós a befogási hossz négyzetének szorzatát. 45 A 2. ábrán néhány fontosabb erősáraimú vezeték mérési eredményeit grafikusan ábrázoltuk, ahol az egyes betűjelek a következő anyagféleségeket jelölik: a NYLHY 2 x 0,715 b NLH 2xO,7S c NYZ 2x0,75 (42 x 0,(115) régebbi gyártás d'-NYZ 2x10,715 (42 x 0,15) e NYZ 2x0,5 '(64x0,10) Az ilyen módon létrehozott görbék például az e jelű vizsgálni kívánt darabnál a kis befogási hosszak (10—12 cm) tartományában vízszintesek. Ebben a tartományban a vizsgálni kívánt darab hiajlítvta lengő testként viselkedik. Ezzel szemben a nagyobb befogási hosszak (>10— 12) tartományában a görbék a határegyeneshez közelednek. Ebben a tartományban a vizsgálni kívánt daíalb fizikai ingaként viselkedik. 2
