Hochfrequenzpulsatoren zur Bestimmung der Zeit- und Langzeitfestigkeit (LLF)

Hochfrequenzpulsatoren nutzte man bauartbedingt bislang ausschließlich als dynamische Material-Prüfmaschine, um die Schwingfestigkeit von Werkstoffen und Bauteilen im Zeit- und Langzeitfestigkeitsbereich (LLF), beispielsweise im Dauerschwingversuch nach der Norm DIN 50100 (Wöhlerkurve), im Zug-, Druck-, Schwell- und Wechsellastbereich zu bestimmen.

Die neue Generation von Zwick Hochfrequenzpulsatoren der Baureihe Vibrophore können erstmalig sowohl dynamische als auch als vollwertige statische Material-Prüfmaschinen eingesetzt werden - und das bei Prüfkräften von bis zu 1000 kN.

Typische Anwendungsbeispiele sind Materialermüdungsversuche und Lebensdauerversuche an Normproben und Bauteilen (beispielsweise Pleuel, Kurbelwellen und Schrauben) und Produktions- und Qualitätskontrolle von Bauteilen, die während ihrer Lebensdauer einer schwingenden Belastung ausgesetzt sind, wie zum Beispiel Beton- und Bewährungsstähle sowie quasi-statische Zug-/ Druckversuche, Untersuchungen der Bruchmechanik an CT- und SEB-Proben.

Hochfrequenzpulsator 250 kN zur Bestimmung der Zeit- und Langzeitfestigkeit (LLF)

Die wesentlichen Vorteile und Merkmale

Vorteile & Mermale

  • Optimale Verhältnisse in Bezug auf die exakte Ausrichtung der Prüfachsen dank des steifen
    4-Säulen-Lastrahmen
    - Vermeidung von mechanischen Einflüssen auf die Probe
    - Präzise Messergebnisse
  • Sicheres Prüfen von kurzen, wie auch langen Proben. Ermöglicht durch den großen Traversen-Verfahrweg
  • Ergonomisches  Arbeiten auf Grund des niedrigen Aufspanntisches
  • Wiederholbarer und genauer Probenwechsel bei definierten Einspannlängen, durch das integrierte Traversenwegmesssystem
  • Minimale Wertungskosten, da keine Verschleißteile
  • Einfache Installation ohne zusätzliche Infrastruktur, wie zum Beispiel Hydraulik, Kühlwasser oder Druckluft

"Two in One"

"two in one" - Der Vibrophore ist eine vollwertige dynamische und statische Prüfmaschine in Einem 

Dynamische Prüfungen mit dem Vibrophore

Die Funktionsweise des Zwick Vibrophores basiert auf dem Prinzip eines mechanischen Resonators mit elektromagnetischem Antrieb. Die Mittelkraft wird über Verschiebung der oberen Traverse über den Spindelantrieb aufgebracht. Die dynamische Last wird durch ein im Vollresonanzbetrieb arbeitendes Schwingsystem erzeugt. Dadurch sind bei ausreichend steifen Proben Prüffrequenzen von bis zu 285 Hz möglich. Beide Antriebe, der des dynamischen und der des statischen Anteils, werden separat voneinander geregelt und angesteuert, wodurch jegliche Spannungsverhältnisse (R-Verhältnisse) möglich sind. Versuche können sowohl kraft-, weg- als auch dehnungsgeregelt durchgeführt werden.

Statische Prüfungen mit dem Vibrophore

Durch eine mechanische Klemmung der Schwingtraverse und dem Einsatz der Prüfsoftware testXpert II wird der Vibrophore zu einer vollwertigen statischen Material-Prüfmaschine.

Die großflächigen mechanischen Verbindungen und die solide Bauteildimensionierung sorgen für eine hohe Maschinensteifigkeit. In Kombination mit der präzisen Traversenführung werden unerwünschte mechanische Einflüsse auf die Probe minimiert. Durch den Einsatz von entsprechenden Zusatzvorrichtungen sind sowohl statische als auch dynamische Prüfungen unter verschiedenen Umweltbedingungen (Temperatur, aggressive Medien) bzw. Torsions- und Biegeversuche möglich. Durch den Verzicht der Zentralspindel maximiert der neue Vibrophore die Arbeitsraumvariabilität. Somit sind Prüfungen von sowohl sehr kurzen Proben als auch sehr großen Bauteilen möglich.

Vorteile des "two in one"-Prinzips

  • Kurze Versuchszeiten und ein hoher Probendurchsatz bei dynamischen Versuchen auf Grund von hohen Prüffrequenzen
  • Minimaler Energiebedarf dank des Resonanzprinzips (ca. 2% des Energiebedarfs einer servohydraulischen Prüfmaschine)

Technischer Überblick

Vibrophore 100

Beschreibung

Wert

Fmax

100

kN

Mittellast max.

±100

kN

Kraftamplitude max.

±50

kN

Elastische Probendehnung (Schwingweg) max.

6 (±3)

mm

Prüffrequenzbereich[1]

30 ... 285

Hz

Anzahl Frequenzstufen[2]

8

Anzahl Führungssäulen

4

Anzahl Antriebsspindeln

2

Rahmensteifigkeit bei 1000 mm Traversenabstand[3]

ca. 380

kN/mm

Antrieb

Statische Versuche und zur Mittelkraftregelung

AC-Antrieb

min. Traversengeschwindigkeit

0,0001

mm/min

max. Traversengeschwindigkeit

600

mm/min

max. Traversen-Rücklaufgeschwindigkeit

1000

mm/min

Positionier-Wiederholungsgenauigkeit an der Traverse

±2

µm

Motorhaltebremse

ja

Dynamische Versuche

Verschleißfreier elektro-magnetischer-Antrieb

Abmessungen Lastrahmen

H4 - Höhe

2570

mm

H3 - Höhe Aufspanntisch

807

mm

B2 - Breite

1095

mm

T3 - Tiefe

775

mm

Gewicht ca.[4]

3200

kg

Abmessungen Prüfraum

Arbeitsraumhöhe ohne Kraftaufnehmer

1200

mm

Arbeitsraumtiefe

550

mm

Breite freier Säulendurchgang

626

mm

Verfahrweg Maschinenrahmen max.

977,5

mm

Artikelnr.

Vibrophore 100 inklusive testControl II

084142

Optional: Two in one für statische Versuche

1009579

Optional: Schwingwegmessung

1001259

Optional: Spindelschutz mit Faltenbalg für Arbeitsraum oberhalb der Fahrtraverse

1016430

Optional: Spindelschutz mit Faltenbalg für Arbeitsraum unterhalb der Fahrtraverse

1016431

  1. Die Prüffrequenz wird durch die Steifigkeit und Masse des Prüfaufbaus bestimmt.
  1. durch Aktivieren / Deaktivieren der Gewichte
  1. Steifigkeit des Lastrahmens: Dieser Wert resultiert aus einer direkten Verformungsmessung zwischen den Traversen (Fahr- und Sockeltraverse) und berücksichtigt nicht die Verformung von Antrieb und Kraftaufnehmer.
  1. Gewicht ohne Probenhalter oder Werkzeuge

Vibrophore 250

Beschreibung

Wert

Fmax

250

kN

Mittellast max.

±250

kN

Kraftamplitude max.

±125

kN

Elastische Probendehnung (Schwingweg) max.

6 (±3)

mm

Prüffrequenzbereich[1]

30 ... 285

Hz

Anzahl Frequenzstufen[2]

8

Anzahl Führungssäulen

4

Anzahl Antriebsspindeln

2

Rahmensteifigkeit bei 1000 mm Traversenabstand[3]

ca. 380

kN/mm

Antrieb

Statische Versuche und zur Mittelkraftregelung

AC-Antrieb

min. Traversengeschwindigkeit

0,0001

mm/min

max. Traversengeschwindigkeit

600

mm/min

max. Traversen-Rücklaufgeschwindigkeit

1000

mm/min

Positionier-Wiederholungsgenauigkeit an der Traverse

±2

µm

Motorhaltebremse

ja

Dynamische Versuche

Verschleißfreier elektro-magnetischer-Antrieb

Abmessungen Lastrahmen

H4 - Höhe

2570

mm

H3 - Höhe Aufspanntisch

807

mm

B2 - Breite

1095

mm

T3 - Tiefe

775

mm

Gewicht ca.[4]

3200

kg

Abmessungen Prüfraum

Arbeitsraumhöhe ohne Kraftaufnehmer

1200

mm

Arbeitsraumtiefe

550

mm

Breite freier Säulendurchgang

626

mm

Verfahrweg Maschinenrahmen max.

925

mm

Artikelnr.

Vibrophore 250 inklusive testControl II

1001253

Optional: Two in one für statische Versuche

1009579

Optional: Schwingwegmessung

1001259

Optional: Spindelschutz mit Faltenbalg für Arbeitsraum oberhalb der Fahrtraverse

1016430

Optional: Spindelschutz mit Faltenbalg für Arbeitsraum unterhalb der Fahrtraverse

1016431

  1. Die Prüffrequenz wird durch die Steifigkeit und Masse des Prüfaufbaus bestimmt.
  1. durch Aktivieren / Deaktivieren der Gewichte
  1. Steifigkeit des Lastrahmens: Dieser Wert resultiert aus einer direkten Verformungsmessung zwischen den Traversen (Fahr- und Sockeltraverse) und berücksichtigt nicht die Verformung von Antrieb und Kraftaufnehmer.
  1. Gewicht ohne Probenhalter oder Werkzeuge

Vibrophore 1000

Beschreibung

Wert

Fmax

1000

kN

Mittellast max.

± 1000

kN

Kraftamplitude max.

± 500

kN

Prüffrequenzbereich

30 – 150

Hz

Anzahl Frequenzstufen[1]

8

Anzahl der Führungssäulen

4

Anzahl der Antriebsspindeln

2

Steifigkeit des Lastrahmens

Traversenbiegung und Spindeldehnung ca.

1600

kN/mm

  1. durch Aktivieren / Deaktivieren der Gewichte

Layout

68831

Mess-, Steuer und Regelelektronik testControl II

Mess-, Steuer- und Regelelektronik testControl II

Regeltakt

10 kHz

Messwerterfassung

10 kHz, 24 bit, rechnerisch

Steckplätze

5 x ModulBus (davon 2 standardmäßig belegt)

PC-Schnittstelle

GigaBit Ethernet

Integriertes Sicherheitskonzept

2-kanalige Ausführung für maximale Sicherheit

Schnittstelle für verriegelbare Schutztüren

Not-Aus-Verkettungs-Schnittstelle

Displayfernbedienung

Einricht- bzw. Prüfmodus

Not-Aus Taster

Schlüsselschalter für Umschalten zwischen Einricht- und Testbetrieb

Abmessungen Mess-, Steuer- und Regelelektronik testControl II

H1 - Höhe ohne Tischplatte

1000

mm

B1 - Breite

600

mm

T1 - Tiefe

600

mm

Gewicht ca.

135

kg

Kabellänge zw. Vibrophore & testControl II

5

m

Zubehör

Universal-Messverstärker (029443)

Wahlweise AC/DC-Speisung

DMS in Halb- und Vollbrücke

4- und 6-Leitertechnik

IO-Karte ( 029448)

1 analoger ± 10 V Eingang (regelbar)

2 analoge ± 10 V Ausgänge

4 digitale Eingänge, 24 V

3 digitale Ausgänge, 24 V

1 Relais-Ausgang, potentialfrei

Zwick unterstützt Abeking & Rasmussen bei der Produktentwicklung

Abeking & Rasmussen ist eine innovative und traditionsreiche Schiffs- und Yachtwerft. Mit rund 400 Mitarbeitern werden in Lemwerder am Ufer der Weser hochwertige Spezialschiffe wie Minensucher, Behördenfahrzeuge, Schnellboote sowie Motor- und Segelyachten für anspruchsvolle Kunden in aller Welt hergestellt. Dabei steht die Langlebigkeit, Eleganz und technische Perfektion im Vordergrund. Zwick unterstützt Abeking & Rasmussen ein geeignetes Prüfverfahren für die Beurteilung von neu entwickelten Verbindungselementen zu spezifizieren.
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