Dynamiczne i zmęczeniowe maszyny wytrzymałościowe

Dekady doświadczenia w badaniach dynamicznych i zmęczeniowych

Marka ‘ZwickRoell‘ jest domyślnie kojarzona ze statycznymi maszynami wytrzymałościowymi. Jednakże, od lat firma ZwickRoell jest aktywna w polu serwohydraulicznej techniki badawczej do dynamicznych testów zmęczeniowych oraz wyznaczania trwałości, a od kilku lat sukcesywnie rozszerza swój zakres produktów. Dziś ZwickRoell posiada kompleksową gamę produktów do dynamicznych i zmęczeniowych badań materiałów i komponentów. Klienci z branży badawczo rozwojowej polegają na technologii badawczej ZwickRoell, zarówno przy wyznaczania trwałości standardowych komponentów oraz przy badaniach zmęczeniowych większych, bardziej złożonych detali i kompletnych produktów. Nasi eksperci pracują bark w bark z naszymi klientami i dzięki temu gwarantujemy perfekcyjne rozwiązania dla wszelkich gałęzi przemysłu.

Od kompaktowych stołowych maszyn o napędzie liniowym LTM, przez unikalne konstrukcje pulsatorów (Vibrophore), do uniwersalnych i złożonych systemów serwohydraulicznych w zakresie obciążeń rzędu MN – sprostamy jakiemukolwiek wyzwaniu badawczemu.

Równolegle do systemów badawczych, portfolio ZwickRoell obejmuje szeroką gamę uchwytów do próbek, kontrolerów zapewniających precyzyjne sterowanie i akwizycję danych, oprogramowanie badawcze oraz komponenty hydrauliczne.

Badanie materiałów z ZwickRoell dla każdej aplikacji

Portfolio produktów do zmęczeniowych badań wytrzymałościowych:

Serwohydrauliczne maszyny wytrzymałościowe do badań dynamicznych zmęczeniowych
Zmęczeniowe elektrodynamiczne maszyny wytrzymałościowe LTM 10 kN od Zwick Roell
Zmęczeniowe maszyny wytrzymałościowe Vibrophore do 1000 kN (100 ton)
Serwohydrauliczne maszyny wytrzymałościowe

Seria HA składa się z klasycznej serwohydraulicznej maszyny wytrzymałościowej z siłownikiem badawczym zamocowanym w dolnej trawersie. Te serwohydrauliczne maszyny wytrzymałościowe znajdują zastosowanie zwłaszcza przy wyznaczaniu właściwości materiałów pod obciążeniem cyklicznym, np. mechanika pękania, czy LCF (Low Cycle Fatigue).

Ogólne badania zmęczeniowe są opisane w normie DIN 50100. ASTM E466 opisuje na przykład badania zmęczeniowe metali, podczas gdy EN 15630 określa reżim testów stali zbrojeniowej.

  • Serwohydrauliczne maszyny wytrzymałościowe HA są dostępne w różnych wersjach o obciążeniach badawczych od 50 do 500 kN.
  • Standardowy skok siłownika badawczego wynosi 100 lub 250 mm.
  • Mogą być dostarczone z ciśnieniem systemowym 210 lub 280 barów.
  • Ramę obciążeniową cechuje niezmiernie wysoka sztywność i rezonans własny. Wyjątkowo dokładne wyosiowanie ramy badawczej niweluje niepożądane naprężenia zginające na próbce.
  • Głowica pomiarowa siły w standardzie zamocowana do górnej trawersy.
  • Regulowana górna trawersa, z opcjonalnym hydraulicznym przestawianiem trawersy i siłownikami podnoszącymi.
  • Seria HA jest preferowanym wyborem przy badaniach wysokotemperaturowych.
  • System badawczy może być dopasowany do indywidualnych wymagań klienta (np. uchwyty do próbek, oprzyrządowanie, ekstensometry czy oprogramowanie badawcze).

Serwohydrauliczne maszyny wytrzymałościowe HB do testów dynamicznych posiadają siłownik badawczy zamocowany na górnej trawersie dla maksymalnej uniwersalności. Szczególnie z opcjonalną płytą T-rowkową, testy zginania i komponentów mogą być wykonywane w dodatku do standardowych badań zmęczeniowych.

  • Dynamiczne maszyny badawcze serii HB są dostępne w różnych wersjach o obciążeniach badawczych od 50 do 2500 kN.
  • Standardowy skok siłownika badawczego wynosi 100, 250 lub 400 mm.
  • Mogą być dostarczone z ciśnieniem systemowym 210 lub 280 barów.
  • Ramę obciążeniową cechuje niezmiernie wysoka sztywność i rezonans własny. Wyjątkowo dokładne wyosiowanie ramy badawczej niweluje niepożądane naprężenia zginające na próbce.
  • W zależności od wymagań głowica pomiarowa siły może być zamocowana na tłoczysku, bądź na dolnej sztywnej trawersie.
  • Przestawna górna trawersa. Wersja z hydraulicznym klemowaniem i siłownikami podnoszącymi jest zalecana.
  • System badawczy może być dopasowany do indywidualnych wymagań klienta (np. uchwyty do próbek, oprzyrządowanie, ekstensometry czy oprogramowanie badawcze).
  • Maszyna HB-T jest wariantem z dodatkowym siłownikiem skrętnym do połączonych testów rozciągania, ściskania i obciążenia skrętnego (przykładowo: maksymalne obciążenie 250 kN, skok siłownika 100 mm, moment skręcający 1000 Nm, kąt 100°, inne kombinacje na zapytanie).

Kompaktowe maszyny wytrzymałościowe serii HC o konstrukcji stołowej znacznie oszczędzają przestrzeń. Z siłownikiem badawczym zamocowanym na górnej trawersie i standardową płytą T-rowkową, testy zginania i komponentów mogą być wykonywane w dodatku do rutynowych badań.

  • Dostępne w różnych wersjach o obciążeniach maksymalnych 10 lub 25 kN.
  • Standardowy skok siłownika badawczego wynosi 100 lub 250 mm.
  • Mogą być dostarczone z ciśnieniem systemowym 210 lub 280 barów.
  • Ramę obciążeniową cechuje niezmiernie wysoka sztywność i rezonans własny. Wyjątkowo dokładne wyosiowanie ramy badawczej niweluje niepożądane naprężenia zginające na próbce.
  • Twardo chromowana płyta T-rowkowa znajduje zastosowanie przy badaniach wykorzystujących korozyjne media, np. roztwór soli, często stosowane w biomedycynie.
  • W zależności od wymagań głowica pomiarowa siły może być zamocowana na tłoczysku, bądź na płycie T-rowkowej.
  • Regulowana górna trawersa opcjonalnie dostępna z hydraulicznymi siłownikami podnoszącymi.
  • System badawczy może być dopasowany do indywidualnych wymagań klienta (np. uchwyty do próbek, oprzyrządowanie, ekstensometry czy oprogramowanie badawcze).
  • Połączenie zasilacza hydraulicznego o niskim hałasie (9 l/m, 210 bar) z ramą HC, tworzy szczególnie kompaktowy system badawczy, jako że rama obciążeniowa jest zamocowana bezpośrednio na agregacie hydraulicznym.
  • Maszyna HC-T jest wariantem z dodatkowym siłownikiem skrętnym do połączonych testów rozciągania, ściskania i obciążenia skrętnego (maksymalne obciążenie 10 lub 25 kN, skok siłownika 100 mm, moment skręcający 250 Nm, kąt 100°/ opcjonalnie 280°).
Maszyny elektrodynamiczne LTM

Elektrodynamiczne maszyny wytrzymałościowe LTM są wykorzystywane do określania wytrzymałości zmęczeniowej w zakresie żywotności i granicy wytrzymałości.

Dzięki technice napędowej pozbawionej oleju oraz prostej instalacji, są one idealne do zastosowań w inżynierii biomedycznej oraz w pracach B+R. Typowymi przykładami są badania stawów biodrowych i kolanowych oraz implantów dentystycznych. Innymi zastosowaniami są badania standaryzowanych próbek tworzywowych lub kompozytowych, jak również aluminiowych i tworzywowych próbek CT i SEB.

Seria dynamicznych maszyn LTM jest obecnie dostępna w obciążeniach badawczych od ± 1 do ± 10 kN, jak również z siłownikiem o skoku 60 mm i maksymalnych częstotliwościach badawczych do 100 Hz

Pulsatory Vibrophore do określania wytrzymałości

Pulsatory rezonansowe (Vibrophore) są używane do wyznaczania wytrzymałości zmęczeniowej, z uwzględnieniem trwałości zmęczeniowej i granicy zmęczeniowej, na przykład badanie zmęczeniowe wg DIN 50100 (Krzywa Wöhlera), pod obciążeniem rozciągającym, ściskającym, pulsującym oraz przemiennym.

Typowymi aplikacjami są testy mechaniki pękania na próbkach CT i SEB, inicjowanie szczeliny, zmęczeniowe i trwałościowe badania komponentów (np. gwintowane elementy złączne i sprężyny) oraz kontrola produkcyjna i jakościowa detali wystawionych na obciążenie dynamiczne w okresie ich pracy.

  • Dostępnych jest kilka modeli, dla różnych obciążeń badawczych od 25 kN do 1000 kN
  • Wysokie częstotliwości badawcze (do 285 Hz) zapewniają krótkie czasy badań, co prowadzi do dużej przepustowości.
  • Pulsator pracuje w zakresie częstotliwości rezonansowej. Nieodłączną cechą cyklu rezonansowego jest wytwarzanie dużego obciążenia i amplitud odkształcenia przy niskim poborze energii (około 2% energii zużytej przez serwohydrauliczną maszynę wytrzymałościową).
  • Programy badawcze testXpert (oprogramowanie badawcze) są precyzyjnie dopasowane do wymagań testowych, co czyni obsługę bardzo przystępną.
  • Instalacja jest również bardzo prosta – pulsator nie wymaga żadnych dodatkowych elementów jak zasilacz hydrauliczny czy jednostki chłodzące.
  • Podzespoły odporne na zużycie zapewniają bezobsługową pracę.
Siłowniki do badań zmęczeniowych
Siłowniki elektromechaniczne EZ

Sytuacje badawcze dotyczące dużych komponentów, takich jak siedzenia samochodowe, meble, panele ścienne czy części karoserii wymagają dużych, elastycznych przyrządów badawczych. Portalowa konstrukcja ramy obciążeniowej zapewnia wygodną obsługę oraz szeroki zakres opcji regulacji.

  • Modułowa konstrukcja portali umożliwia na ich łatwą konfigurację dla każdej aplikacji badawczej. Podstawowa platforma T-rowkowa, portal oraz elektromechaniczny serwo siłownik są dostępne w rożnych rozmiarach i formach.
  • Elektromechaniczne serwo siłowniki firmy ZwickRoell są dostępne w sześciu wersjach: 1, 2, 5, 10, 20, 30, 50 i 100 kN. Portale o nominałach 5 kN lub 30 kN są odpowiednio dobierane.
  • Platformy T-rowkowe są dostępne w różnych standardowych rozmiarach; specjalne wymiary są oczywiście dostępne na zapytanie. Pozycjonowanie siłowników badawczych w osiach X, Y oraz Z może odbywać się ręcznie lub poprzez napęd elektryczny.
  • Dostępne są również różne klatki bezpieczeństwa w zgodności z całkowitymi rozmiarami systemu.
  • Sztywna, solidna konstrukcja umożliwia wysokie poziomy dokładności pomiarowych, w większości bez dodatkowych czujników pomiarowych.
X