Высокочастотные пульсаторы для определения усталостной прочности и долговечности

До сих пор высокочастотные пульсаторы (их также называют резонансными испытательными машинами) использовались исключительно как динамические испытательные машины для определения вибропрочности материалов и готовых изделий в диапазоне усталостной прочности и долговечности (например, испытание на усталость по стандарту DIN 50100 (кривая Вёлера)), растяжения, сжатия, динамической и переменной нагрузки.

Новое поколение высокочастотных пульсаторов фирмы ZwickRoell модельного ряда Vibrophore впервые можно использовать не только как динамические, но и как полноценные статические испытательные машины - и это при усилиях испытания до 1000 кН! Типовые примеры применения резонансных испытательных машин: усталостные испытания материалов и испытания нормативных образцов и готовых изделий на долговечность (например, шатуны, коленчатые валы и болты), производственный контроль и контроль качества готовых изделий, подвергаемых в течение срока службы воздействию колебательных нагрузок (например, стальная арматура), а также квазистатические испытания на растяжение/сжатие, исследования механики разрушения образцов CT и SEB.

ВЧП Vibrophore для усилий испытания от 5 кН до 1000 кН

Важные преимущества и признаки

Преимущества и признаки

  • Оптимальное соотношение в плане точного выравнивания осей испытания, благодаря жесткой 4-колонной нагружающей раме - отсутствие механических влияний на образец - точные результаты измерений
  • Надежные испытания как коротких, так и длинных образцов. Возможен также большой путь перемещения траверсы
  • Эргономическое проведение работы, благодаря низкому расположению монтажного стола
  • Воспроизводимая и точная смена образцов при регламентированной зажимной длине, благодаря интегрированной системе измерения перемещения траверсы
  • Минимальные затраты на техобслуживание, т.к. отсутствуют изнашиваемые элементы
  • Простая инсталляция без дополнительной инфраструктуры (гидравлики, охлаждающей жидкости или нагнетаемого воздуха)

"Два в одном"

"Два в одном" - Vibrophore представляет собой полноценную динамическую и статическую испытательную машину в одном 

Динамические испытания с помощью пульсаторов Vibrophore

Принцип работы машины Vibrophore фирмы ZwickRoell базируется на принципе механического резонатора с электромагнитным приводом. Среднее усилие прикладывается посредством перемещения верхней траверсы шпиндельным приводом. Динамическая нагрузка создается работающей в режиме полного резонанса колебательной системой. При достаточной жесткости образцов это позволяет достичь испытательной частоты до 285 Гц. Оба привода (динамической и статической составляющей) регулируются и активируются отдельно друг от друга, что делает возможным любые соотношения напряжений (R-соотношения). Можно проводить испытания с регулированием как по усилию и перемещению, так и по деформации.

Статические испытания с помощью пульсаторов Vibrophore

Благодаря механическому прижиму траверсы и использованию программного обеспечения testXpert III, Vibrophore стал полноценной статической испытательной машиной.

Занимающие большую площадь механические соединения и солидные размеры компонентов обеспечивают высокую жесткость машины. Благодаря комбинации с прецизионными направляющими траверсы, нежелательные механические влияния на образец сводятся к минимуму. Благодаря применению соответствующих дополнительных приспособлений, можно проводить как статические, так и динамические испытания в различных условиях (температура, агрессивные среды), а также испытания на кручение и изгиб. Отказ от центрального шпинделя доводит до максимума универсальность рабочей зоны новых машин Vibrophore. Это позволяет испытывать как очень короткие образцы, так и очень большие готовые изделия.

Преимущества принципа "Два в одном"

  • Быстрота и высокая интенсивность проведения динамических испытаний по причине высокой испытательной частоты
  • Минимальный расход энергии, благодаря принципу резонанса (ок. 2% расхода энергии сервогидравлической испытательной машины)

Видео

0:53

Vibrophore 1000 – connecting rod and screw tests with Vibrophores

Vibrophores with high forces are used for connecting rod and screw tests.

Технический обзор

Обзор

Машины Vibrophore доступны с 7 номиналами усилия:

  • Vibrophore 25
  • Vibrophore 50
  • Vibrophore 100
  • Vibrophore 250
  • Vibrophore 500
  • Vibrophore 600
  • Vibrophore 1000

25 кН

Fmax

25

кН

Макс. средняя нагрузка

±25

кН

Макс. амплитуда усилия

±12,5

кН

Упругая деформация образца (виброперемещение), макс.

6 (±3)

мм

Диапазон частоты испытания[1]

35 ... 300

Гц

Кол-во ступеней частоты[2]

8

Кол-во направляющих колонн

4

Кол-во приводных шпинделей

2

Жесткость рамы при расстоянии до траверсы 1000 мм[3]

ок. 170

кН/мм

Привод

Статические испытания и для регулирования среднего усилия

привод AC

мин. скорость траверсы

0,0001

мм/мин

макс. скорость траверсы

600

мм/мин

макс. возвратная скорость траверсы

1000

мм/мин

точность повторного позиционирования на траверсе

±2

µм

Наличие тормоза мотора

да

Динамические испытания

износоустойчивый электромагнитный привод

Размеры нагружающей рамы

H4 - высота

2375

мм

H3 - высота монтажного стола

693

мм

H2 - высота рабочей зоны

1200

мм

H5 - высота рабочей зоны, включая датчик силы

1100

мм

B2 - ширина

890

мм

T3 - глубина

645

мм

T2 - глубина цоколя

482

мм

Вес ок.[4]

1900

кг

Размеры рабочей зоны

Высота рабочей зоны без датчика силы

1200

мм

Глубина рабочей зоны

482

мм

Ширина свободного прохода между колоннами

610[5]

мм

Макс. путь перемещения рамы машины

1099

мм

Арт.-№

Пульсатор Vibrophore 25, включая testControl II

1050926

Опция: "два в одном" для статических испытаний

1028357

Опция: система измерения пути колебаний

1033236

  1. Частота испытания определяется жесткостью и массой испытательной конструкции.
  1. посредством активации / деактивации грузов
  1. Жесткость нагружающей рамы: это значение является результатом непосредственного измерения деформации между траверсами (подвижной и цокольной) и не учитывает деформацию привода и датчика силы.
  1. вес без захватов или приспособлений
  1. без гофрированного чехла

на 50 кН

Fmax

50

кН

Макс. средняя нагрузка

±50

кН

Макс. амплитуда усилия

±25

кН

Упругая деформация образца (виброперемещение), макс.

6 (±3)

мм

Диапазон частоты испытания[1]

35 ... 300

Гц

Кол-во ступеней частоты[2]

8

Кол-во направляющих колонн

4

Кол-во приводных шпинделей

2

Жесткость рамы при расстоянии до траверсы 1000 мм[3]

ок. 170

кН/мм

Привод

Статические испытания и для регулирования среднего усилия

привод AC

мин. скорость траверсы

0,0001

мм/мин

макс. скорость траверсы

600

мм/мин

макс. возвратная скорость траверсы

1000

мм/мин

точность повторного позиционирования на траверсе

±2

µм

Наличие тормоза мотора

да

Динамические испытания

износоустойчивый электромагнитный привод

Размеры нагружающей рамы

H4 - высота

2375

мм

H3 - высота монтажного стола

693

мм

H2 - высота рабочей зоны

1200

мм

H5 - высота рабочей зоны, включая датчик силы

1100

мм

B2 - ширина

890

мм

T3 - глубина

645

мм

T2 - глубина цоколя

482

мм

Вес ок.[4]

1900

кг

Размеры рабочей зоны

Высота рабочей зоны без датчика силы

1200

мм

Глубина рабочей зоны

482

мм

Ширина свободного прохода между колоннами

610[5]

мм

Макс. путь перемещения рамы машины

1099

мм

Арт.-№

Пульсатор Vibrophore 50, включая testControl II

1023099

Опция: "два в одном" для статических испытаний

1028360

Опция: система измерения пути колебаний

1033326

  1. Частота испытания определяется жесткостью и массой испытательной конструкции.
  1. посредством активации / деактивации грузов
  1. Жесткость нагружающей рамы: это значение является результатом непосредственного измерения деформации между траверсами (подвижной и цокольной) и не учитывает деформацию привода и датчика силы.
  1. вес без захватов или приспособлений
  1. без гофрированного чехла

100 кН

Описание

Значение

Fmax

100

кН

Макс. средняя нагрузка

±100

кН

Макс. амплитуда усилия

±50

кН

Упругая деформация образца (виброперемещение), макс.

6 (±3)

мм

Диапазон частоты испытания[1]

30 ... 285

Гц

Кол-во ступеней частоты[2]

8

Кол-во направляющих колонн

4

Кол-во приводных шпинделей

2

Жесткость рамы при расстоянии до траверсы 1000 мм[3]

ок. 380

кН/мм

Привод

Статические испытания и для регулирования среднего усилия

привод AC

мин. скорость траверсы

0,0001

мм/мин

макс. скорость траверсы

600

мм/мин

макс. возвратная скорость траверсы

1000

мм/мин

точность повторного позиционирования на траверсе

±2

µм

Наличие тормоза мотора

да

Динамические испытания

износоустойчивый электромагнитный привод

Размеры нагружающей рамы

H4 - высота

2565

мм

H3 - высота монтажного стола

794

мм

H2 - высота рабочей зоны

1200

мм

H5 - высота рабочей зоны, включая датчик силы

1007

мм

B2 - ширина

1094

мм

T3 - глубина

770

мм

T2 - глубина цоколя

553

мм

Вес ок.[4]

3200

кг

Размеры рабочей зоны

Высота рабочей зоны без датчика силы

1200

мм

Глубина рабочей зоны

550

мм

Ширина свободного прохода между колоннами

626[5]

мм

Макс. путь перемещения рамы машины

977,5

мм

Арт.-№

Пульсатор Vibrophore 100, включая testControl II

084142

Опция: "два в одном" для статических испытаний

1009579

Опция: система измерения пути колебаний

1001259

  1. Частота испытания определяется жесткостью и массой испытательной конструкции.
  1. посредством активации / деактивации грузов
  1. Жесткость нагружающей рамы: это значение является результатом непосредственного измерения деформации между траверсами (подвижной и цокольной) и не учитывает деформацию привода и датчика силы.
  1. вес без захватов или приспособлений
  1. без гофрированного чехла

250 кН

Описание

Значение

Fmax

250

кН

Макс. средняя нагрузка

±250

кН

Макс. амплитуда усилия

±125

кН

Упругая деформация образца (виброперемещение), макс.

6 (±3)

мм

Диапазон частоты испытания[1]

30 ... 285

Гц

Кол-во ступеней частоты[2]

8

Кол-во направляющих колонн

4

Кол-во приводных шпинделей

2

Жесткость рамы при расстоянии до траверсы 1000 мм[3]

ок. 380

кН/мм

Привод

Статические испытания и для регулирования среднего усилия

привод AC

мин. скорость траверсы

0,0001

мм/мин

макс. скорость траверсы

600

мм/мин

макс. возвратная скорость траверсы

1000

мм/мин

точность повторного позиционирования на траверсе

±2

µм

Наличие тормоза мотора

да

Динамические испытания

износоустойчивый электромагнитный привод

Размеры нагружающей рамы

H4 - высота

2565

мм

H3 - высота монтажного стола

794

мм

H2 - высота рабочей зоны

1200

мм

H5 - высота рабочей зоны, вкл. датчик силы

915

мм

B2 - ширина

1094

мм

T3 - глубина

770

мм

T2 - глубина цоколя

553

мм

Вес ок.[4]

3200

кг

Размеры рабочей зоны

Высота рабочей зоны без датчика силы

1200

мм

Глубина рабочей зоны

550

мм

Ширина свободного прохода между колоннами

626[5]

мм

Макс. путь перемещения рамы машины

925

мм

Арт.-№

Пульсатор Vibrophore 250, включая testControl II

1001253

Опция: "два в одном" для статических испытаний

1009581

Опция: система измерения пути колебаний

1001259

  1. Частота испытания определяется жесткостью и массой испытательной конструкции.
  1. посредством активации / деактивации грузов
  1. Жесткость нагружающей рамы: это значение является результатом непосредственного измерения деформации между траверсами (подвижной и цокольной) и не учитывает деформацию привода и датчика силы.
  1. вес без захватов или приспособлений
  1. без гофрированного чехла

500 Н

Fmax

500

кН

Макс. средняя нагрузка

± 500

кН

Макс. амплитуда усилия

± 250

кН

Упругая деформация образца (виброперемещение), макс.

4 (± 2)

мм

Диапазон частоты испытания[1]

35 ... 285

Гц

Кол-во ступеней частоты[2]

8

Кол-во направляющих колонн

4

Кол-во приводных шпинделей

2

Жесткость рамы при расстоянии до траверсы 1000 мм[3]

ок. 960

кН/мм

Привод

Статические испытания и для регулирования среднего усилия

привод AC

мин. скорость траверсы

0,0001

мм/мин

макс. скорость траверсы

250

мм/мин

макс. возвратная скорость траверсы

1000

мм/мин

точность повторного позиционирования на траверсе

± 2

µм

Наличие тормоза мотора

да

Динамические испытания

износоустойчивый электромагнитный привод

Размеры нагружающей рамы

H4 - высота

3465

мм

H3 - высота монтажного стола

930

мм

H2 - высота рабочей зоны

1680

мм

H5 - высота рабочей зоны, вкл. датчик силы

1347

мм

B2 - ширина

1220

мм

T2 - глубина

1369

мм

Вес ок.[4]

9000

кг

Размеры рабочей зоны

Высота рабочей зоны без датчика силы

1700

мм

Глубина рабочей зоны

640

мм

Ширина свободного прохода между колоннами

780[5]

мм

Макс. путь перемещения рамы машины

1700

мм

Арт.-№

Пульсатор Vibrophore 500, включая testControl II

1011633

Опция: "два в одном" для статических испытаний

1012275

Опция: система измерения пути колебаний

1012273

  1. Частота испытания определяется жесткостью и массой испытательной конструкции.
  1. посредством активации / деактивации грузов
  1. Жесткость нагружающей рамы: это значение является результатом непосредственного измерения деформации между траверсами (подвижной и цокольной) и не учитывает деформацию привода и датчика силы.
  1. вес без захватов или приспособлений
  1. без гофрированного чехла

600кН

Fmax

± 600

кН

Макс. средняя нагрузка

± 600

кН

Макс. амплитуда усилия

± 300

кН

Упругая деформация образца (виброперемещение), макс.

4 (± 2)

мм

Диапазон частоты испытания[1]

30 ... 265

Гц

Кол-во ступеней частоты[2]

8

Кол-во направляющих колонн

4

Кол-во приводных шпинделей

2

Жесткость рамы при расстоянии до траверсы 1000 мм[3]

ок. 880

кН/мм

Привод

Статические испытания и для регулирования среднего усилия

привод AC

мин. скорость траверсы

0,0001

мм/мин

макс. скорость траверсы

250

мм/мин

макс. возвратная скорость траверсы

1000

мм/мин

точность повторного позиционирования на траверсе

± 2

µм

Наличие тормоза мотора

да

Динамические испытания

износоустойчивый электромагнитный привод

Размеры нагружающей рамы

H4 - высота

3465

мм

H3 - высота монтажного стола

930

мм

H2 - высота рабочей зоны

1680

мм

H5 - высота рабочей зоны, вкл. датчик силы

1347

мм

B2 - ширина

1220

мм

T2 - глубина

1369

мм

Вес ок.[4]

9000

кг

Размеры рабочей зоны

Высота рабочей зоны без датчика силы

1700

мм

Глубина рабочей зоны

640

мм

Ширина свободного прохода между колоннами

780[5]

мм

Макс. путь перемещения рамы машины

1700

мм

Арт.-№

Пульсатор Vibrophore 600, включая testControl II

1030616

Опция: "два в одном" для статических испытаний

1012275

Опция: система измерения пути колебаний

1012273

  1. Частота испытания определяется жесткостью и массой испытательной конструкции.
  1. посредством активации / деактивации грузов
  1. Жесткость нагружающей рамы: это значение является результатом непосредственного измерения деформации между траверсами (подвижной и цокольной) и не учитывает деформацию привода и датчика силы.
  1. вес без захватов или приспособлений
  1. без гофрированного чехла

1000 кН

Fmax

±1000

кН

Макс. средняя нагрузка

±1000

кН

Макс. амплитуда усилия

±500

кН

Диапазон частоты испытания[1]

30 ... 150

Гц

Упругая деформация образца (виброперемещение), макс.

4 (±2)

мм

Кол-во ступеней частоты[2]

8

Кол-во направляющих колонн

4

Кол-во приводных шпинделей

2

Жесткость рамы при расстоянии до траверсы 1000 мм[3]

ок. 880

кН/мм

Привод

Статические испытания и для регулирования среднего усилия

привод AC

мин. скорость траверсы

0,0001

мм/мин

макс. скорость траверсы

250

мм/мин

макс. возвратная скорость траверсы

1000

мм/мин

точность повторного позиционирования на траверсе

± 2

µм

Наличие тормоза мотора

да

Динамические испытания

износоустойчивый электромагнитный привод

Размеры нагружающей рамы

H4 - высота

4538

мм

H3 - высота монтажного стола

1058

мм

H2 - высота рабочей зоны

2320

мм

H5 - высота рабочей зоны, вкл. датчик силы

2005

мм

B2 - ширина

1620

мм

T2 - глубина

1445

мм

Вес ок.[4]

17500

кг

Размеры рабочей зоны

Высота рабочей зоны без датчика силы

2310

мм

Глубина рабочей зоны

1995

мм

Ширина свободного прохода между колоннами

982[5]

мм

Макс. путь перемещения рамы машины

мм

Арт.-№

Опция: "два в одном" для статических испытаний

1017257

Опция: система измерения пути колебаний

1012273

  1. Частота испытания определяется жесткостью и массой испытательной конструкции.
  1. посредством активации / деактивации грузов
  1. Жесткость нагружающей рамы: это значение является результатом непосредственного измерения деформации между траверсами (подвижной и цокольной) и не учитывает деформацию привода и датчика силы.
  1. вес без захватов или приспособлений
  1. без гофрированного чехла

Макет

Макет высокочастотного пульсатора (резонансная испытательная машина)

Блок электроники testControl II

Измерительная, управляющая и регулирующая электроника testControl II

Регулировочный цикл

10 кГц

Регистрация измеренных значений

10 кГц, 24 бит (ПК)

Гнезда

5 гнезд модульной шины (из них 2 стандартно заняты)

Интерфейс ПК

GigaBit Ethernet

Концепция безопасности

2-канальное исполнение для максимальной безопасности

интерфейс для защитных дверей с блокировкой

интерфейс контура аварийного выключения

Пульт ДУ с дисплеем

режим настройки и испытания

аварийный выключатель

ключевой переключатель для выбора режима настройки или испытания

Размеры блока измерительной, управляющей и регулирующей электроники testControl II

H1 - высота без столешницы

1000

мм

B1 - ширина

600

мм

T1 - глубина

600

мм

Вес ок.

135

кг

Длина кабелей между Vibrophore и testControl II

5

м

Аксессуары

Универсальный усилитель измерения (029443)

питание AC/DC (на выбор)

DMS (полумост или полный мост)

4- и 6-проводная техника

Плата входа/выхода (029448)

1 аналоговый вход ± 10 В (регулируемый)

2 аналоговых выхода ± 10 В

4 цифровых входа, 24 В

3 цифровых выхода, 24 В

1 выход реле, свободен от потенциала

Russian research center relies on testing technology from ZwickRoell

The Central Institute of Aviation Motors (CIAM) is the leading Russian research institute in the field of aeronautical engine development. In order to further advance the development of energy-efficient drive technologies, the institute chose a fatigue testing machine from ZwickRoell.
ZwickRoell Vibrophore 100
вверх