Tests op motoronderdelen

Testen van drijfstangen

Vermoeiingstest op drijfstangen: De gecombineerde belastingen uitgeoefend op drijfstangen vereisen een ontwerp incl. de gebruikte materialen die bestand zijn tegen de gestelde eisen. De vermoeiingsgrens van drijfstangen wordt aangenomen op ongeveer N = 5 x 10⁶ cycli. De drijfstang kan verdeeld worden in drie belastingszones. Beide ogen moeten getest worden onder reële condities, dus met speling, in een temperatuurrange tussen 90 en 120° en in een olie-omgeving. De ZwickRoell Vibrophore met speciale, gevorkte klemmen maakt een testfrequentie tot 250 Hz mogelijk. Door het hoge sampledebiet en het lage energieverbruik ontstaan duidelijk lagere bedrijfskosten.

Testen van krukassen

Voor vermoeiingstests op krukassen kan zowel een Vibrophore hoogfrequentpulsator als een servo-hydraulische testmachine gebruikt worden. In het getoonde geval wordt de Wöhlercurve bepaald volgens DIN 50100. Omwille van de relatief lage frequentie van 10...30 Hz werd hier gekozen voor een servo-hydraulische testmachine. De vermoeiing ontstaat door buigbelasting, waarbij de opspanplaat en het werktuig zo zijn uitgerust dat door omspannen alle segmenten van de krukas getest kunnen worden. Als vermoeiingsgrens wordt hier uitgegaan van ca. N = 3 x 10⁶ cycli. Het gaat om krachtgeregelde sinus-cycli in een traptest. Vermoeiingstests met torsiebelasting zijn met dezelfde machine mogelijk.

Krukassegment

Krukassegment onder dynamische belasting in een Vibrophore.

Dynamische buigbelasting

De tests worden meestal uitgevoerd bij een frequentie tussen 10 en 30 Hz.

Gebroken krukassen

Krukas na vermoeiingstest

Testen van het motorblok

Verbrandingsmotoren bestaan uit drie hoofdonderdelen: het motorblok (met de cilinders), de aandrijving met de krukas en het stuurgedeelte met de nokkenas. Het cilinderblok kan uit één stuk of enkelvoudige cilinders bestaan. Het is opgebouwd uit één of meerdere gietstukken gemaakt uit gietijzer of lichtmetaal, bv. aluminium, of legeringen van aluminium en magnesium. Het cilinderblok ondervindt vele belastingen, zoals traagheidsmomenten, torsiemomenten of krachten afkomstig van de cilinderkop uitgeoefend op de krukaslagers.

Testen van distributiekettingen

Voor het bepalen van de vermoeiingseigenschappen van afzonderlijke kettingonderdelen in serieproductie, is de vibrophore bijzonder geschikt. Met een testfrequentie van 50 Hz kunnen de vermoeiingsgrenzen van zowel volledige kettingen als van aparte kettingonderdelen (bv. kettingbruggen) bepaald worden. De ZwickRoell sturing werd speciaal voor het testen van kettingen ontwikkeld. Hierdoor kunnen ook kettingen met grote dempingsveranderingen gemeten worden. Verder is een aanpassing aan klantspecifieke testnormen steeds mogelijk.

Testen van nokkenassen

Omwille van hun toepassingsgebied, moeten nokkenassen continue hoge torsiebelastingen uithouden. Voor productiebegeleidende kwaliteitscontrole kunnen torsie-testmachines gebruikt worden. Bij nokkenassen wordt het draaimoment bepaald waarbij de verbindingen tussen de onderdelen loskomen. Secties van een nokkenas worden horizontaal in de machine gespannen en geleidelijk tot 1000 Nm belast. Interessant is daarbij de elastische en plastische vervorming van de onderdelen van de nokkenas ten opzichte van elkaar. De meting van de verdraaiing gebeurt contactloos met de optische laser rekmeter laserXtens van ZwickRoell.

Torsietest op nokkenassen met een TorsionLine testmachine

TorsionLine 500

Torsietests op nokkenassen met Nmax 500 Nm.Een laser rekmeter wordt gebruikt voor de meting van de verdraaiing.

Meting van de verdraaiing

De laserXtens werkt op basis van het 'laser speckle principe' en meet torsiebewegingen zonder contact.

Torsietests op nokkenassen met laserXtens

TorsionLine met laserXtens

De ZwickRoell TorsionLine is uiterst stijf gebouwd en verzekert daardoor een zeer precieze hoekmeting bij om het even welk draaimoment.

Tests bij hoge temperatuur

In toepassingen zoals motorenbouw, energiecentrales, aandrijvingen en chemische installaties, is het materiaalgedrag bij verhoogde temperaturen tot ca. 1600 °C van vitaal belang. Hiervoor worden vooral trektests maar ook buigtests bij verhoogde temperatuur uitgevoerd.