Máquinas de ensayos de torsión
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- 2,5 / 250 kN
- 2 - 2.000 Nm
- ensayo de torsión uniaxial o biaxial
¿Qué es un ensayo de torsión?
El ensayo de torsión es un método de ensayo mecánico con el que se analiza la deformación de una probeta sometida a rotación.
La torsión es, simplificado, el proceso de retorcimiento. Muchos materiales cotidianos, componentes, conjuntos de componentes y productos de consumo utilizados en diversos sectores están diseñados principalmente para soportar esta dirección de movimiento. Esto incluye tornillos, muelles, componentes de jeringuillas, cables, mangueras y muchos más.
En el mundo de los ensayos de materiales, utilizamos máquinas de ensayos de torsión para simular este movimiento de torsión y ayudar a los fabricantes a determinar importantes propiedades de los materiales, entre ellas:
- Par de giro máximo
El par máximo de giro es el mayor valor de par (fuerza de torsión) que puede aplicarse antes de que falle la probeta. Una vez determinado el par máximo de un tornillo o perno, por ejemplo, se puede calcular un factor de seguridad e incorporarlo a las especificaciones de resistencia al par del producto. - Resistencia a la torsión
La resistencia a la torsión describe la resistencia a la rotura de una probeta y el esfuerzo de torsión máximo que una probeta puede soportar bajo una carga de torsión antes de fallar. - Esfuerzo cortante de torsión
El esfuerzo cortante de torsión es un esfuerzo cortante aplicado a una sección transversal de la probeta debido a un movimiento de torsión. La carga de torsión produce una distribución no uniforme de la tensión a lo largo de la sección transversal de la probeta, que va desde cero en el centro hasta la tensión de cizalladura de torsión máxima en el borde de la probeta. - Módulo de elasticidad al cizallamiento
La rigidez elástica al cizallamiento se define como la relación entre el esfuerzo de cizallamiento y la deformación por cizallamiento. Cuando se comparan productos idénticos, se aplica lo siguiente: Cuanto mayor sea el módulo elástico del material, mayor será la rigidez. Cuanto mayor sea la rigidez de una estructura, mayor será la fuerza necesaria para provocar una deformación. - Ángulo de rotura
El ángulo de rotura es una medida de la deformabilidad de un material sometido a un momento de torsión. Por ejemplo, según la norma ASTM F543-13, un tornillo óseo médico con un ángulo de fractura mayor puede dar al cirujano una advertencia táctil más temprana de que está alcanzando su máxima resistencia a la torsión.
Dependiendo de la aplicación, las máquinas de ensayos de torsión pueden configurarse para ensayar probetas de material hasta su rotura o en función de un par de giro y una duración específicos. También pueden utilizarse en conjuntos de productos acabados, como autoinyectores farmacéuticos o tapones de rosca, para determinar el correcto funcionamiento del dispositivo.
Ejemplos de aplicación de una máquina de ensayos de torsión
Máquinas de ensayos de torsión de ZwickRoell
Nuestras máquinas de ensayos de torsión y accionamientos de torsión cubren una amplia gama de aplicaciones de ensayos de torsión y pueden personalizarse.
- TorsionLine
Máquina de ensayos de torsión con eje de torsión horizontal, servoaccionamiento de CA sin mantenimiento y rango de par de 20 Nm a 500 Nm o de 1.000 Nm a 2.000 Nm para ensayos de torsión uniaxiales. - zwickiLine
Equipada con un accionamiento de torsión de 2 Nm o 20 Nm para fuerzas de ensayo de hasta 5 kN para ensayos uniaxiales o biaxiales (tracción o compresión combinada con torsión). - AllroundLine
Máquina de sobremesa o de pie con accionamiento de torsión de 200 Nm o 2.000 Nm para fuerzas de ensayo de hasta 250 kN para ensayos uniaxiales o biaxiales (tracción o compresión combinada con torsión). - Accionamiento de torsión
Accionamientos de torsión modulares con pares de 2 Nm a 2.000 Nm para un reequipamiento sencillo de su máquina de ensayos de materiales zwickiLine o AllroundLine existente.
Software de ensayos testXpert
Las máquinas de ensayos de torsión ZwickRoell para ensayos uniaxiales y ensayos ZDT (tracción-compresión-torsión) trabajan sin problemas con nuestras herramientas y accesorios de ensayo, nuestro software de ensayo testXpert y nuestra electrónica de medición y control testControl.
testXpert III dispone de un programa de ensayo master normalizado preconfigurado para varios ejes de ensayo e incluye nuestro editor gráfico de secuencias para secuencias de ensayo libremente programables con bloques de función sencillos.
¿Cómo funcionan las máquinas de ensayos de torsión?
El accionamiento de torsión de una máquina de ensayos de materiales controla y regula el par y la velocidad del movimiento giratorio. Con las máquinas de ensayos de torsión se pueden realizar ensayos de carga uniaxiales y multiaxiales (ensayos de tracción-compresión-torsión), en función de los requisitos del ensayo .
Para realizar un ensayo, la probeta se sujeta en las mordazas de la máquina de ensayos de torsión y un extremo de la probeta se torsiona alrededor del eje longitudinal durante un determinado número de revoluciones, un determinado tiempo o hasta el fallo, en función de la aplicación y el objetivo del ensayo.
El par o la fuerza de torsión aplicados a la probeta provocan su torsión, lo que produce una distribución de esfuerzos a lo largo de la sección transversal de la probeta (esfuerzo cortante). Esto difiere de las cargas de tracción o compresión, que producen una tensión uniforme en toda la sección transversal de la probeta.
Normas comunes de ensayo de torsión
- ASTM A938-18 – Standard Test Method for Torsion Testing of Wire
El alambre se retuerce a cierta velocidad y se determina el número de vueltas totales hasta la rotura. Cuando se obtiene el número de vueltas, se considera que la probeta ha superado el ensayo. - ASTM F543-13 – Standard Specification and Test Methods for Metallic Medical Bone Screws
Esta norma se aplica a los tornillos óseos metálicos implantados en el hueso. La resistencia a la torsión se comprueba para garantizar que el tornillo no se fracturará durante su inserción o extracción. Las propiedades medidas incluyen el límite elástico de torsión, el par máximo y el ángulo de fractura en condiciones estándar. - ISO 7800 – Materiales metálicos - alambre- Ensayo simple de torsión
Este ensayo se utiliza para determinar la capacidad del alambre metálico con un diámetro o dimensión característica de 0,1 mm a 14 mm para deformarse plásticamente en una dirección bajo torsión simple. El ensayo se realiza hasta que la probeta se rompe o hasta que se alcanza un determinado número de vueltas. - ISO 7206-8 – Implantes quirúrgicos - Prótesis parcial y total de cadera - Parte 8:Capacidad de carga de los vástagos de prótesis con carga de torsión
Los vástagos de prótesis se ensayan en su estado listo para el uso y no deben romperse durante el número de ciclos y la fuerza de ensayo especificados en la norma.
Descripción técnica
TorsionLine 20/200/500 | TorsionLine 1000/2000 | zwickiLine | AllroundLine | AllroundLine | |
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Modelo | Máquina de ensayos de suelo | Máquina de ensayos de suelo | Máquina de sobremesa | Máquina de sobremesa | Máquina de ensayos de suelo |
Tipo de ensayo | Ensayo de torsión | Ensayo de torsión | Tracción-compresión-torsión | Tracción-compresión-torsión | Tracción-compresión-torsión |
Eje de ensayo | horizontal | horizontal | vertical | vertical | vertical |
Fuerza axial máx. | - | - | 2,5 kN 5 kN | 50 kN | 250 kN |
Accionamiento de torsión | 20 Nm 200 Nm 500 Nm | 1.000 Nm 2.000 Nm | 2 Nm 20 Nm | 2 Nm 20 Nm 100 Nm 200 Nm | 200 Nm 2000 Nm |
Accionamiento de torsión reequipable | - | - | ✓ | ✓ | ✓ |
Ejemplos de aplicación |
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N.º artículo | 1020233 | 1023835 | |
Par nominal Mnom | 2 | 20 | Nm |
Fuerza axial admisible | 2,5 | 5 | kN |
Accionamiento | |||
Velocidades de giro | 0,01...801 0,01...202 | 0,01...801 0,01...202 | rev/min |
Círculo graduado brida de conexión Ø | 40/753 | 40/753 | mm |
Consumo de potencia | 0,5 | 0,8 | kVA |
Valores de conexión eléctr. | 230 V AC, 50/60 Hz, 1Ph/PE/N | 230 V AC, 50/60 Hz, 1Ph/PE/N |
- Velocidad máxima Solo en combinación con un dispositivo de protección
- Velocidad reducida en funcionamiento sin dispositivo de protección
- Bridas adaptadoras con bulón de conexión Ø 20 mm adicionales en el volumen de suministro.
N.º artículo | 1020233 | 1023835 | 1027734 | 1027737 | 3005980 | |
Par nominal Mnom | 2 | 20 | 100 | 200 | 200 | Nm |
Fuerza axial admisible | 2,5 | 5 | 5 | 50 | 50 | kN |
Accionamiento | ||||||
Velocidades de giro | 0,01...801 0,01...202 | 0,01...801 0,01...202 | 0,002...601 0,002...202 | 0,002...20 | 0,005...501 0,005...202 | rev/min |
Círculo graduado brida de conexión Ø | 40/753 | 40/753 | 75 | 75/115 | 75/115 | mm |
Valores de conexión electr. | 230 V AC, 50/60 Hz, 1Ph/PE/N | 230 V AC, 50/60 Hz, 1Ph/PE/N | 400 V AC, 50/60 Hz, 3Ph/PE/N | |||
Consumo de potencia | 0,5 | 0,8 | 2,3 | 2,3 | 5 | kVA |
- Velocidad máxima Solo en combinación con un dispositivo de protección
- Velocidad reducida en funcionamiento sin dispositivo de protección
- Bridas adaptadoras con bulón de conexión Ø 20 mm adicionales en el volumen de suministro.
N.º artículo | 1024998 | 1025005 | |
Par nominal Mnom | 200 | 2000 | Nm |
Fuerza axial admisible | 250 | 250 | kN |
Accionamiento | |||
Velocidades de giro | 0,001 ... 10 | 0,002 ... 10 | rev/min |
Círculo graduado brida de conexión Ø | 115/2201 | 115/2201 | mm |
Valores de conexión eléctr. | 230 V AC, 50/60 Hz, 1Ph/PE/N | 400 V AC, 50/60 Hz, 3Ph/PE/N | V |
Consumo de potencia | 2,2 | 5 | kVA |
- Bridas adaptadoras con pasador de conexión adicionales en el volumen de suministro
Tipo | TL 020 | TL 200 | TL 500 | |
N.º artículo | 1026875 | 1026878 | 1026879 | |
Bastidor de carga | ||||
Momento de ensayo (izq./dcha.) | 20 | 200 | 500 | Nm |
Altura total con dispositivo de protección | 1775 | 1775 | 1775 | mm |
Ancho total con cubierta de protección | 1475 | 1475 | 1475 | mm |
Fondo total | 650 | 650 | 650 | mm |
Altura del eje de ensayo | ajustable | ajustable | ajustable | |
Dispositivo de protección | con bloqueo eléctrico | con bloqueo eléctrico | con bloqueo eléctrico | |
Protección contra torsión del captador de par | accionamiento manual, monitorización eléctrica | accionamiento manual, monitorización eléctrica | accionamiento manual, monitorización eléctrica | |
Peso con unidad electrónica, cubierta de protección, captador de par | 185 | 188 | 188 | kg |
Longitud de sujeción con mandril de 4 mordazas | máx. 510 | máx. 510 | máx. 510 | mm |
Longitud de sujeción con brida universal (sin mordazas) | máx. 680 | máx. 680 | máx. 680 | mm |
Diámetro de probetas / portaprobetas | máx. 200 | máx. 200 | máx. 200 | mm |
Pintura | RAL 7011 y RAL 7038 | RAL 7011 y RAL 7038 | RAL 7011 y RAL 7038 | |
Temperatura ambiente | +10 ... +35 | +10 ... +35 | +10 ... +35 | °C |
Humedad relativa del aire (sin rocío) | 20 ... 90 | 20 ... 90 | 20 ... 90 | % |
Nivel de ruido | 70 | 70 | 70 | dB(A) |
Rigidez inherente de torsión: | > 1000 | > 1000 | > 1000 | Nm/° |
Fuerza de fricción axial con movimiento del patín (sin carga de torsión) | aprox.. 4 | aprox.. 4 | aprox.. 4 | N |
Accionamiento | ||||
Velocidad de giro | ||||
en revoluciones | 0,0005 ... 180 | 0,0005 ... 90 | 0,0005 ... 50 | rev/min |
en grados | 0,072 ... 64800 | 0,036 ... 32400 | 0,036 ... 18000 | °/min |
Resolución angular del accionamiento | 3,29 | 1,89 | 0,92 | seg./min. de ángulo |
Repetibilidad del posicionado (sin cambio de sentido) | ||||
a 1000°/min | ≤ 20 | ≤ 10 | ≤ 10 | Segundos de ángulo |
Juego en paso por cero momento | < 1 | < 1 | < 1 | Minutos de ángulo |
Valores de conexión | ||||
Conexión eléctrica | 230 (1 Ph/N/PE) | 400 (3 Ph/N/PE) | 400 (3 Ph/N/PE) | V |
Consumo de potencia | 2,2 | 5 | 5 | kVA |
Frecuencia | 50/60 | 50/60 | 50/60 | Hz |
Tipo | TL 1000 | TL 2000 | |
N.º artículo | 1026880 | 1026881 | |
Bastidor de carga | |||
Momento de ensayo (izq./dcha.) | 1000 | 2000 | Nm |
Altura total con dispositivo de protección | 1650 | 1650 | mm |
Ancho total con cubierta de protección | 2580 | 2580 | mm |
Fondo total | 843 | 843 | mm |
Altura del eje de ensayo, desde el suelo | 958 | 958 | mm |
Dispositivo de protección | con bloqueo eléctrico | con bloqueo eléctrico | |
Peso con unidad electrónica, cubierta de protección, captador de par | 1400 | 1400 | kg |
Longitud de sujeción con disco de fijación, sin mordazas | máx. 1000 | máx. 1000 | mm |
Diámetro de probetas / portaprobetas | máx. 600 | máx. 600 | mm |
Pintura | RAL 7011 y RAL 7038 | RAL 7011 y RAL 7038 | |
Temperatura ambiente | +10 ... +35 | +10 ... +35 | °C |
Humedad relativa del aire (sin rocío) | 20 ... 90 | 20 ... 90 | % |
Nivel de ruido | 62 | 62 | dB(A) |
Rigidez inherente de torsión: | > 11.500 | > 11.500 | Nm/° |
Portaprobetas | |||
Conexión a bastidor de carga (engranajes, captador de par) mediante disco de fijación | |||
Diámetro brida portaprobetas, lado motor | 400 | 400 | mm |
Accionamiento | |||
Velocidad de giro | |||
en revoluciones | 0,0005 ... 20 | 0,0005 ... 10 | rev/min |
en grados | 0,18 ... 7200 | 0,18 ... 3600 | °/min |
Resolución angular del accionamiento | 0,5 | 0,2397 | seg./min. de ángulo |
Repetibilidad del posicionado (sin cambio de sentido) | |||
a 1000°/min | ≤ 5 | ≤ 5 | Segundos de ángulo |
Juego en paso por cero momento | < 5 | < 5 | Minutos de ángulo |
Valores de conexión | |||
Conexión eléctrica | 400 (3 Ph/N/PE) | 400 (3 Ph/N/PE) | V |
Consumo de potencia | 5 | 5 | kVA |
Frecuencia | 50/60 | 50/60 | Hz |
Descargas
- Información de producto: zwicki-Line para enesyoa de torsión PDF 226 KB
- Información del producto: Máquina de ensayos de sobremesa para ensayos de torsión PDF 449 KB
- Información del producto: Máquina de ensayos de suelo para ensayos de torsión PDF 248 KB
- Información del producto: TorsionLine 20 a 500 Nm PDF 263 KB
- Información del producto: TorsionLine 1000 a 2000 Nm PDF 338 KB
Preguntas frecuentes sobre las máquinas de ensayos de torsión
El ensayo de torsión es un método de ensayo mecánico con el que se somete una probeta a una fuerza de rotación.
En el ensayo de torsión se simulan dicho movimiento de torsión para ayudar a los fabricantes a determinar propiedades importantes de los materiales. Entre ellos figuran el par máximo (fuerza de torsión), la resistencia a la torsión (resistencia a la rotura bajo carga de torsión), el esfuerzo cortante de torsión, la rigidez elástica al cizallamiento (módulo de elasticidad al cizallamiento) y el ángulo de fractura de la probeta (deformabilidad).
Las máquinas de ensayos de torsión simulan el movimiento de torsión de materiales, componentes o productos finales. El accionamiento de torsión de una máquina de ensayos de materiales controla y supervisa el par y la velocidad del movimiento de rotación. Para realizar un ensayo, la probeta se sujeta en las mordazas de la máquina de ensayos de torsión. Un extremo de la probeta se retuerce alrededor del eje longitudinal durante un determinado número de revoluciones, un determinado tiempo o hasta el fallo, en función de la aplicación y la finalidad del ensayo.
En el mundo de los ensayos de materiales, utilizamos máquinas de ensayos de torsión para simular movimientos de torsión (retorcimiento) y ayudar a los fabricantes de materiales, componentes o productos finales de uso cotidiano a determinar propiedades importantes de los materiales. Los ejemplos de aplicación son diversos y van desde ensayos detorsión en tornillos óseos, conexiones luer-lock, bolígrafos para medicación, tapones de rosca en las industrias farmacéutica y médica, hasta ensayos detorsión en árboles de levas, pasando por ensayos detorsión en materiales metálicos como elementos de fijación, tornillos, alambres y muchos más.