Pulsadores de alta frecuencia para la determinación de la vida a fatiga y límite de fatiga (LLF)

Hasta hace poco, los pulsadores de alta frecuencia o vibróforos se usaban, por su construcción, como equipos de ensayos dinámicos para determinar la resistencia por vibración en los ámbitos de vida y límite de fatiga de materiales y componentes, por ejemplo, en el ensayo de fatiga según la norma DIN 50100 (curva de Wöhler), en régimen de cargas de tracción, compresión, pulsante y alternante.

La nueva generación de pulsadores de ZwickRoell de la serie Vibrophore es la primera que tiene aplicación tanto en ensayos dinámicos como estáticos a una carga de hasta 1000 kN. Los ejemplos de aplicación más comunes son los ensayos de fatiga de materiales y los ensayos de durabilidad en probetas normalizadas y componentes, por ejemplo bielas, cigüeñales y tornillos, los controles de producción y calidad de componentes que, a lo largo de su vida útil, están sometidos a cargas con vibración, como pueden ser el hormigón y el acero corrugado, así como los ensayos de tracción y compresión cuasiestáticos, análisis de mecánica de la fractura en probetas CT y SEB.

Pulsadores de alta frecuencia para fuerzas de ensayo de 25 kN a 1000 kN

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Ventajas y características destacables

Ventajas y características

  • Condiciones ideales en relación con la alineación exacta de los ejes de ensayo gracias al bastidor de carga de 4 columnas - Se evitan influencias mecánicas en la probeta - Precisión de los resultados de medición
  • Ensayo seguro de probetas cortas y largas gracias al amplio recorrido del travesaño
  • Manipulación ergonómica gracias a la baja mesa de sujeción
  • Alta reproducibilidad y precisión en longitudes de sujeción definidas mediante el sistema integrado de recorrido del travesaño
  • Gastos de mantenimiento mínimos dado que no hay piezas de desgaste
  • Fácil instalación sin infraestructura adicional, como por ejemplo el sistema hidráulico, de agua de refrigeración o de aire comprimido

"Two in One"

"Two in one" - El Vibrophore es una máquina de ensayos estática y dinámica en un solo equipo 

Ensayos dinámicos con el Vibrophore

Los pulsadores de alta frecuencia de la serie Vibrophore de ZwickRoell se basan en el principio de funcionamiento de un resonador mecánico con accionamiento electromagnético. La fuerza media se aplica con el desplazamiento del travesaño superior a través del desplazamiento del travesaño superior mediante un husillo. La carga dinámica se genera con un sistema de oscilación que funciona en modo de resonancia, con el que se alcanzan frecuencias de ensayo de hasta 285 Hz siempre que las probetas sean lo suficientemente rígidas. Ambos accionamientos, el de la parte dinámica y el de la parte estática se regulan y controlan de forma independiente, lo que permite cualquier relación de esfuerzo (ratio R). Los ensayos se pueden llevar a cabo tanto con control por fuerza, por recorrido como por deformación.

Ensayos estáticos con el Vibrophore

Gracias al bloqueo mecánico del travesaño oscilante y al uso del software de ensayo testXpert II, el Vibrophore se convierte en una máquina de ensayos estática.

Las uniones de gran superficie y el dimensionamiento sólido de los componentes garantizan una elevada rigidez de la máquina. Junto con la guía de travesaño de precisión, se minimizan las influencias mecánicas indeseadas sobre la probeta. Gracias al uso de algunos dispositivos adicionales, se pueden realizar tanto ensayos estáticos como dinámicos en diferentes condiciones ambientales (temperatura, medios agresivos) como ensayos de torsión y flexión. La ausencia de un husillo central permite una mayor versatilidad de la zona de trabajo del nuevo Vibrophore, con ello se pueden realizar ensayos tanto de probetas muy cortas como de componentes de grandes dimensiones.

Ventajas del principio "two in one"

  • Tiempos de ensayo breves y un elevado volumen de probetas en los ensayos dinámicos gracias a las altas frecuencias de ensayo
  • Consumo mínimo gracias al principio de resonancia (aprox. 2% del consumo energético de una máquina de ensayos servohidráulica)

Descripción técnica

Vibrophore 100

Fmáx.

100

kN

Carga media, máx.

±100

kN

Amplitud de fuerza máx.

±50

kN

Extensión elástica (recorrido de oscilación) máx.

6 (±3)

mm

Rango frecuencia de ensayo[1]

30 ... 285

Hz

N.º escalones frecuencia[2]

8

N.º de columnas guía

4

N.º de husillos de accionamiento

2

Rigidez del bastidor a 1000 mm de distancia de travesaño[3]

aprox.. 380

kN/mm

Accionamiento

Ensayos estático y para la regulación de fuerza media

Accionamiento AC

Velocidad mín. del travesaño

0,0001

mm/min

Velocidad máx. del travesaño

600

mm/min

Velocidad máx. de retorno del travesaño

1000

mm/min

Repetibilidad del posicionado en el travesaño

±2

µm

Freno de retención del motor

sí

Ensayos dinámicos

Accionamiento electromagnético libre de desgaste

Dimensiones del bastidor de carga

H4 - Altura

2570

mm

H3 - Altura mesa de sujeción

807

mm

B2 - Ancho

1095

mm

T3 - Fondo

775

mm

Peso aprox.[4]

3200

kg

Dimensiones área de ensayo

Altura del área de ensayo sin captador de fuerza

1200

mm

Fondo área de ensayos

550

mm

Paso libre entre columnas

626

mm

Recorrido máx. bastidor de máquina

977,5

mm

N.º artículo

Vibrophore 100 incluido testControl II

084142

Opcional: Two in one para ensayos estáticos

1009579

Opcional: Medición de la oscilación

1001259

Opcional: Protector de husillo con fuelle para zona de trabajo sobre el travesaño móvil

1016430

Opcional: Protector de husillo con fuelle para zona de trabajo bajo el travesaño móvil

1016431
  1. La frecuencia de ensayo viene determinada por la rigidez de la masa del montaje de ensayo.
  1. mediante activación / desactivación de los pesos
  1. Rigidez del bastidor de carga: Este valor es el resultado del cálculo directo de la deformación medida entre los travesaños (travesaño móvil y base) y no tiene en cuenta la deformación del accionamiento y el captador de fuerza.
  1. Peso sin probetas o útiles de ensayo

Vibrophore 250

Fmáx.

250

kN

Carga media, máx.

±250

kN

Amplitud de fuerza máx.

±125

kN

Extensión elástica (recorrido de oscilación) máx.

6 (±3)

mm

Rango frecuencia de ensayo[1]

30 ... 285

Hz

N.º escalones frecuencia[2]

8

N.º de columnas guía

4

N.º de husillos de accionamiento

2

Rigidez del bastidor a 1000 mm de distancia de travesaño[3]

aprox.. 380

kN/mm

Accionamiento

Ensayos estático y para la regulación de fuerza media

Accionamiento AC

Velocidad mín. del travesaño

0,0001

mm/min

Velocidad máx. del travesaño

600

mm/min

Velocidad máx. de retorno del travesaño

1000

mm/min

Repetibilidad del posicionado en el travesaño

±2

µm

Freno de retención del motor

sí

Ensayos dinámicos

Accionamiento electromagnético libre de desgaste

Dimensiones del bastidor de carga

H4 - Altura

2570

mm

H3 - Altura mesa de sujeción

807

mm

B2 - Ancho

1095

mm

T3 - Fondo

775

mm

Peso aprox.[4]

3200

kg

Dimensiones área de ensayo

Altura del área de ensayo sin captador de fuerza

1200

mm

Fondo área de ensayos

550

mm

Paso libre entre columnas

626

mm

Recorrido máx. bastidor de máquina

925

mm

N.º artículo

Vibrophore 250 incluido testControl II

1001253

Opcional: Two in one para ensayos estáticos

1009579

Opcional: Medición de la oscilación

1001259

Opcional: Protector de husillo con fuelle para zona de trabajo sobre el travesaño móvil

1016430

Opcional: Protector de husillo con fuelle para zona de trabajo bajo el travesaño móvil

1016431
  1. La frecuencia de ensayo viene determinada por la rigidez de la masa del montaje de ensayo.
  1. mediante activación / desactivación de los pesos
  1. Rigidez del bastidor de carga: Este valor es el resultado del cálculo directo de la deformación medida entre los travesaños (travesaño móvil y base) y no tiene en cuenta la deformación del accionamiento y el captador de fuerza.
  1. Peso sin probetas o útiles de ensayo

Vibrophore 1000

Fmáx.

1000

kN

Carga media, máx.

± 1000

kN

Amplitud de fuerza máx.

± 500

kN

Rango frecuencia de ensayo

30 – 150

Hz

N.º escalones frecuencia[1]

8

N.º de columnas guía

4

N.º de husillos de accionamiento

2

Rigidez del bastidor de carga

Flexión del travesaño y extensión del husillo aprox.

1600

kN/mm
  1. mediante activación / desactivación de los pesos

Diseño

68831

Electrónica de medición, control y regulación testControl II

Electrónica de medición, control y regulación testControl II

Frecuencia de regulación

10 kHz

Adquisición de datos de medición

10 kHz, 24 bit, aritmética

Ranuras

5 x ModulBus (2 ocupadas de serie)

Puerto PC

GigaBit Ethernet

Concepto de seguridad integrado

Ejecución de 2 canales para máxima seguridad

Puerto para puertas de protección bloqueables

Interfaz circuito parada de emergencia

Control remoto con pantalla

Modo de verificación o de ensayo

Botón de parada de emergencia

Interruptor de llave para conmutar entre los modos Verificación y Ensayo

Dimensiones electrónica de medición, control y regulación testControl II

H1 - Altura sin tablero

1000

mm

B1 - Ancho

600

mm

T1 - Fondo

600

mm

Peso aprox.

135

kg

Longitud de cable entre Vibrophore y testControl II

5

m

Accesorios

Amplificador universal (029443)

Alimentación opcional AC/DC

Bandas extensométricas en semipuente o puente completo

Técnica de 4 y 6 conductores

Tarjeta-IO ( 029448)

1 entrada analógica ± 10 V (regulable)

2 salidas analógicas ± 10 V

4 entradas digitales, 24 V

3 salidas digitales, 24 V

1 relé de salida, sin potencial

Durability testing of components - Chinese university uses the largest Vibrophore in the world

Periodic loading of components eventually leads to breaking. In order to ensure maximum reliability, having in-depth knowledge about the durability is essential. Electromagnetic high frequency pulsators (Vibrophores) offer an extremely efficient solution for determining the mechanical properties of materials at high frequencies and forces. Chongqing University in central China will be using a Vibrophore with 1,000 kN in the future.
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