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Hochfrequenzpulsator Vibrophore

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Branchen
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  • Baustoffe
Prüfkraft
  • 25 - 1.000 kN
Versuchsart
  • Ermüdung
  • Bruchmechanik
  • Zug
  • Druck
Normen
  • DIN 50100
  • ASTM E399
  • ASTM E647
  • ASTM E466
  • ISO 6892

Die Resonanzprüfmaschine für statische und dynamische Prüfungen

Ein Vibrophore ist eine Resonanzprüfmaschine, die einen mechanischen Resonator in Verbindung mit elektromagnetischem Antrieb verwendet. Die dynamische Last wird durch ein im vollresonanzbetriebarbeitendes Schwingsystem erzeugt. Die Mittelkraft wird über Verschiebung der oberen Traverse über den Spindelantrieb aufgebracht.

In der Vergangenheit waren Resonanzprüfsysteme und Resonanzprüfmaschinen auf die dynamische Werkstoffprüfung (d. h. die Bestimmung der Dauerfestigkeit) beschränkt. Die neueste Generation von Hochfrequenzpulsatoren der Baureihe Vibrophore ermöglicht heute jedoch auch statische Prüfungen - und das bei Prüfkräften von bis zu 1.000 kN. Der elektromagnetische Antrieb eines Vibrophors liefert große Kraftamplituden bei geringem Energieaufwand, so dass sie effizienter arbeiten als herkömmliche Geräte.

Typische Anwendungsbeispiele der Resonanzprüfsysteme 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 Bewehrungsstähle sowie quasi-statische Zug-/ Druckversuche, Untersuchungen der Bruchmechanik an CT-Proben und SEB-Proben.

Vorteile & Merkmale

Vorteile & Merkmale

Vorteile & Mermale
"Two in One" - Die Vorteile
Dynamische Prüfungen
Statische Prüfungen

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 Wartungskosten, da keine Verschleißteile
  • Einfache Installation ohne zusätzliche Infrastruktur, wie zum Beispiel Hydraulik, Kühlwasser oder Druckluft

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"Two in One" - Die Vorteile

Der Vibrophore ist eine vollwertige dynamische und statische Prüfmaschine in Einem 

  • 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)

Dynamische Prüfungen

Materialien und Bauteile können unter schwingender Beanspruchung vorzeitig versagen. Aus diesem Grund ist das Verhalten der Werkstoffe unter wechselnder mechanischer Belastung wichtiges Entscheidungskriterium. Die hierfür erforderlichen Daten werden in unterschiedlichen Versuchen ermittelt.

Die Funktionsweise des ZwickRoell 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

Durch eine mechanische Klemmung der Schwingtraverse und dem Einsatz der Prüfsoftware testXpert III 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.

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ZwickRoell bietet Prüfmaschinen für Zugprüfung, Torsionsprüfung oder Ermüdungsprüfung von Guss- und Schmiedeteilen
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ZwickRoell bietet im Bereich der Motorenentwicklung zahlreiche Prüflösungen unter realen Bedingungen für neue Materialien und höhere Belastungen.
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  • Produktinformation: Vibrophore 25 PDF 232 KB
  • Produktinformation: Vibrophore 50 PDF 227 KB
  • Produktinformation: Vibrophore 100 PDF 320 KB
  • Produktinformation: Vibrophore 250 PDF 310 KB
  • Produktinformation: Vibrophore 500 PDF 312 KB
  • Produktinformation: Vibrophore 600 PDF 314 KB
  • Produktinformation: Vibrophore 1000 PDF 325 KB
  • Produktinformation: Kraftaufnehmer Xforce dynamic PDF 314 KB
  • Produktbroschüre: Dynamik PDF 5 MB

Interessante Kundenprojekte

FAQ

Eine Resonanzprüfmaschine ist ein Schwingsystem mit einem mechanischen Resonator in Verbindung mit einem elektromagnetischen Antrieb. Mit Resonanzprüfmaschinen können Werkstoffproben mit einer dynamischen Last beansprucht werden.

Resonanz Prüfsysteme werden für hochzyklische Ermüdungsprüfungen in den Bereichen Zug, Druck, pulsierende und wechselnde Belastung eingesetzt. Zusätzlich werden bruchmechanische Prüfungen an CT- (compact tension) und SEB-Proben (single edge bending) durchgeführt.

Resonanz-Prüfsysteme werden beispielsweise bei Antriebsketten, Kurbelwellen, Pleuelstangen und Steuerketten in Automotoren, Turbinenschaufeln oder Beton und Bewehrungsstahl eingesetzt.

ZwickRoell Vibrophores gibt es in acht Baureihen für Resonanzermüdungsprüfungen bis 1.000 kN. Der extrem steife Lastrahmen verwendet vier Säulen, um hervorragende Führungseigenschaften zu erzielen. Durch eine mechanische Klemmung der Schwingtraverse und dem Einsatz der Prüfsoftware testXpert III wird der Vibrophore zu einer vollwertigen statischen Material-Prüfmaschine.

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