ねじり振動：試験機とアプリケーション

ねじり振動とは？

ねじり振動は、コンポーネントまたはシステムがねじれを受けたときに発生する可能性のある振動です。これらは、システムの一部がねじれてねじり荷重が発生し、その結果システムが跳ね返ったり、ねじり荷重が再度加えられたりするときに発生します。

多くの場合、ねじり荷重にはアキシアル荷重 (静的または動的) も重畳されます。この重畳された動的荷重は、脊椎インプラントを試験する場合など、コンポーネントに影響を与える現実の条件のシミュレーションでよく使用されます。

ツビックローエルの軸方向ねじり試験機

当社のねじり試験機は、幅広いねじり試験に対応しており、お客様固有のアプリケーションに対応しています。

電気式ねじり試験機 LTM Torsion
リニアモーター技術に基づいたドライブを備えた電気式ねじり試験機。1kN～10kNの試験荷重に対応する10Nm、20Nm、30Nm、50Nm、または100Nmのねじりドライブが装備されています。
サーボ油圧式ねじり試験機 HCT
サーボ油圧式ねじり試験機（テーブルトップ型）は250Nmのねじりドライブを搭載しています。最大25 kNの試験荷重のねじり振動の決定に使用できます。
サーボ油圧式ねじり試験機 HBT
サーボ油圧式ねじり試験機（フロアスタンディング型）は、2,500Nmのねじりドライブを搭載しています。最大250kNの試験荷重のねじり振動の決定に使用できます。

アドバンテージと特徴

電気式軸方向ねじり試験機

低い移動質量での高い動的性能。
広い速度範囲により、動的疲労試験と低速静的試験の両方を実行できます。
メンテナンスや調整が不要な機械式ピストンクランプ用ブレーキ。
追加で空気圧、冷却剤、オイルなどの供給は必要ありません。
モーター駆動のクロスヘッド調整により操作が簡単。
10 mm/s および 24°/s までの速度低下による EN 60204-1に準拠した安全セットアップモード。
精密かつ低摩耗のピストンロッドベアリング。
電気式モニタリングとLEDステータスインジケーターを備えたハンドレバーによるシンプルな手動クロスヘッドロック
ピストンストロークが60mmと長く、幅広い試験が可能です。

サーボ油圧式軸方向ねじり試験機

上方クロスヘッドの油圧調整および手動クランピング
上方クロスヘッドへの試験用アクチュエータの設置
高ねじり剛性、バックラッシュフリーの長さ補正カップリング
静圧的に取り付けられたシールフリーのリニアアクチュエータ
腐食性媒体における試験用のハードクロム処理されたT-スロットプラットフォームおよびコラム
アプリケーションに基づいたCE機械指令に準拠した安全ハウジング

testXpert R – 自社製動的試験用ソフトウェア

testXpert Rソフトウェアでは、すべての試験プログラムがワークフローベースの構造を持ち、ラボの実際のワークフロープロセスと連携しています。この設定では、論理的でトレーサブルな手順でユーザーを試験に導きます。さらに、2軸シーケンサ試験ソフトウェアのグラフィカルブロックエディタを使用して、単純な試験シーケンスと複雑な試験シーケンスの両方を直感的に作成して実行できます。

testXpert R試験ソフトウェアに関してもっと詳しく

ねじり振動を伴う試験の共通規格

ASTM F1717 - 脊椎切除術モデルにおける脊椎インプラント構造体の標準試験方法
ASTM F1717規格に従って試験される場合、脊椎インプラントは静的試験に加えて多軸疲労試験を受けます。
ASTM F2706 - 脊椎切除術モデルにおける後頭頸部および後頭頸部胸部脊椎インプラント構造体の標準試験方法
ASTM F2706規格には、後頭頸椎インプラントおよび後頭頸椎胸椎インプラントの静的試験方法、疲労試験、および重ね合わせねじり試験方法が記載されています。
ISO 12189 - 埋め込み型脊椎デバイスの機械的試験–前方支持を使用する脊椎インプラントアセンブリの疲労試験
ISO 12189 規格では、柔軟な脊椎インプラントアセンブリの疲労試験と、あらゆるタイプの脊椎インプラントアセンブリの生体力学的疲労試験について説明しています。
ISO 7206-6 外科用インプラント — 股関節の一部または全体のプロテーゼ:ステム付き大腿骨コンポーネントの頸部領域の耐久特性試験と性能要件
ISO 7206-6規格は、人工股関節の頸部領域の多軸疲労試験に使用されます。この試験は、大きく陥入した大腿骨幹をシミュレートします。

テクニカルオーバービュー

軸方向ねじり試験機の比較
	LTM 捩り	HCT	HBT

ドライブ	電気機械式	油圧サーボ	油圧サーボ
モデル	フロアスタンディングマシーン	テーブル-トップマシーン	フロアスタンディングマシーン
Max軸力	1 kN 2 kN 3 kN 5 kN 10 kN	10 kN 25 kN	50 kN 100 kN 250 kN
ねじりドライブ,動的	10 Nm 20 Nm 30 Nm 50 Nm 100 Nm	100 Nm 250 Nm	500 Nm 1,000 Nm 2,500 Nm
回転角度の	連続回転	±50°	±50°
ねじりドライブはレトロフィットによる後付け可能	✓	-	-
アプリケーション	脊椎インプラントボーンスクリュー股関節	生産試験用アクチュエータゴム製金属接続ドライブコンポーネント	カムシャフトゴム製金属接続結合部品

タイプ	LTM 1 T+ 400 mm¹	LTM 2 T+ 400 mm¹	LTM 3 T+ 400 mm¹
アイテムNo.	3014181	3014182	3014183
試験荷重 F_max動的	±1000	±2000	±3000	N
試験荷重 F_max 静的,連続的	±700	±1400	±2100	N
最大周波数²	100	100	100	Hz
ピストンストローク	60	60	60	mm
スピードレンジ	2	2	1.5	m/s
位置決め精度及び繰返し性	±2	±2	±2	μm
ねじりドライブ
モーメント,動的	±10			Nm
モーメント,静的連続	±7			Nm
回転	±500
RPM, max.	100			1/min
モーメント,動的		±20	±30
モーメント,静的連続		±14	±21
回転		±500	±500
RPM, max.		100	100
試験フレーム
試験エリア
試験エリア幅			460
試験エリア幅	460			mm
試験エリア
試験エリア幅		460
試験機の全高さ, max. (A)	2775	2775	2775	mm
試験フレームの全高さ, max. (B)	1988	1988	1988	mm
トータル幅	800	800	800	mm
トータル奥行き	700	700	700	mm
マウントテーブルの高さ (C)	692	692	692	mm
コラム径	65	65	65	mm
1000 mmのクロスヘッド距離時のフレーム剛性	24	24	24	kN/ mm
全重量³	510	510	550	kg
試験エリア高さ、最大（D)	1125	1125	1125	mm
試験エリア幅、ロードセルを含まない、max.（E)⁴	1065	1065	1065	mm
試験エリア高さロードセルを含む、max.（F)⁴	905	905	905	mm
トップクロスヘッド調整	モーター駆動
トップクロスヘッドクランプ	手動
クロスヘッドクランプはモーター駆動	Yes、シグナルインジケーターで
一般情報
１ｍ距離における最大ノイズレベル⁵	<63		<63	dB(A)
１ｍ距離における典型的なノイズレベル⁵	<46		<46	dB(A)
１ｍ距離における最大ノイズレベル⁵		<63
１ｍ距離における典型的なノイズレベル⁵		<46

拡張ロードフレーム - ベースフレーム (1055466) と補助質量 (1055467) が必ず必要です
荷重レシオ（r-ratio）と試験振幅による
マシーンのみ、制御キャビネット、ツールとオプション含まず
ミドルピストン位置
必要な出力、環境、試験配置、試験の種類、試験片の周波数に応じて、DIN EN ISO 11205 に従って自由磁場で決定されます。

タイプ	LTM 10 T Standard	LTM 10 T+ 250 mm
アイテムNo.	3011465	3011466
試験荷重 F_max 動的	±10000	±10000	N
試験荷重 F_max 静的, 連続	±7000	±7000	N
最大周波数¹	100	100	Hz
ピストンストローク	60	60	mm
スピードレンジ	1	1.5	mm/min
	1.0		m/s
位置決め精度及び繰返し性	±2	±2	μm
ねじりドライブ
モーメント,動的	±100	±100	Nm
モーメント,静的連続	±70	±70	Nm
回転	±500	±500
RPM, max.	100	100	1 /min
一般情報
１ｍ距離における最大ノイズレベル²	<68	<68	dB(A)
試験フレーム
試験機の全高さ, max. (A)	2919	3169	mm
試験フレームの全高さ, max. (B)	1980	2230	mm
トータル幅	860	860	mm
トータル奥行き	850	850	mm
マウントテーブルの高さ (C)	720	720	mm
コラム径	65	65	mm
1000 mmのクロスヘッド距離時のフレーム剛性	300	300	kN/ mm
全重量³	1100		kg
試験エリア
試験エリア幅	460	460	mm
試験エリア高さ、ロードセルを含まない、max.（E)⁴	983	1233	mm
試験エリア高さロードセルを含む、max.（F)⁴	830	1080	mm
トップクロスヘッド調整	モーター駆動
トップクロスヘッドクランプ	手動
クロスヘッドクランプはモーター駆動	Yes、シグナルインジケーターで
全重量⁵		1125

荷重レシオ（r-ratio）と試験振幅による
必要な出力に応じて、DIN EN ISO 11205に準拠した自由フィールドで測定された環境、試験構成、試験タイプ、試験片の周波数
マシーンのみ、制御キャビネット、ツールとオプション含まず
ミドルピストン位置
マシンのみ、制御キャビネット、ツールとオプションを含まず

試験エリア高さ	規格	250mm拡張可	500 mm拡張可
動的試験力	25	25	25	kN
A_G100 – max. 試験フレーム高さ	2310	2560	2810	mm
A_K - インストール時傾斜寸法	1750	1995	2240	mm
B– max. 試験フレーム幅	660	660	660	mm
C– max. 試験フレーム奥行き	500	500	500	mm
D1 - コラム間距離	460	460	460	mm
E – コラム径	65	65	65	mm
F - 下部クロスヘッドトップエッジ高さ	215	215	215	mm
G – max. 試験エリア高さ¹	1000	1250	1500	mm
H – max. 試験エリア高さ²	910	1160	1410	mm
J – クロスヘッド移動レンジ	600	600	600	mm
K – 重量³	435	450	465	kg
1000 mmのクロスヘッド距離時のフレーム剛性	300	300	300	kN/ mm
T-スロットコネクション寸法	DIN 508準拠 M10 x 12, スペーシング 80 mm Ø 70 mm, 6 x M8 ( 6 ボルトのみ) と Ø 115 mm, 4 x M8
クランピング/ 調整: 手動/油圧	935275⁴	936110⁴	936259⁴