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弹簧试验与弹簧试验机

弹簧试验机也被称为弹簧试验装置或弹簧试验系统,用于测定弹簧的质量表现,确保其达到规定要求。

弹簧是机械工程、汽车工程以及众多日常应用中的重要制造元件,可用于需要发挥材料弹性特性的能源储存和能源转换领域。根据具体设计和运作模式的不同,弹簧将发挥减振、力存储、精确运动控制等特定功能。

ZwickRoell 主要针对螺旋弹簧、气动弹簧、圆盘弹簧和空气弹簧进行弹簧试验。因此,我们提供多种不同设计和尺寸的弹簧试验机,用于测试各个类型的弹簧。

螺旋弹簧 - 多分量 螺旋弹簧 - 单轴 气动弹簧 圆盘弹簧 波形弹簧 气弹簧 试验系统 请求咨询

弹簧的使用范围

弹簧用于存储转化能量,以便充分发挥材料的弹性特性。

弹簧最重要的功能在于:

  • 吸收冲击和振动
    应用:悬挂弹簧、减震器、拖车联轴器
  • 分配和平衡力
    应用:床垫、家具、联轴器、抗震安全装置
  • 维持预载荷
    应用:预加载滚子轴承、链条和皮带张紧装置、夹具
  • 测量控制力和扭矩
    应用:控制阀、过载保护装置、扭矩扳手

用于多分量弹簧试验的弹簧试验机

螺旋弹簧是呈圆柱形或锥形缠绕的钢丝弹簧,主要承受压缩载荷,受力时会通过弹性变形储存机械能量。螺旋弹簧是现代悬挂系统的核心元件。它们可用于抑制颠簸路面的冲击,提高驾驶安全性和牵引力,并实现舒适操控。其紧凑的设计以及可与减震器配合使用的特征使其成为众多车型的首选解决方案。

ZwickRoell 提供全球罕见的多分量弹簧试验机,用于开展精确、符合标准且安全的螺旋弹簧试验,该系统最多可配备九个力传感器,因此还能测定螺旋弹簧的力作用曲线。弹簧试验对于避免材料开裂或弹簧性能不均至关重要。只有经过测试的螺旋弹簧才能确保在很长的使用寿命内可靠地发挥其功能。

关于螺旋弹簧试验的更多信息

螺旋压缩弹簧的单轴弹簧测试

技术的快速发展导致市场对弹簧精度耐久性的要求显著提高。由此带来的必然结果是,材料在尺寸、形状和位置方面的公差进一步缩小,对生产精度和试验技术的要求都日益严格。

ZwickRoell 提供精确的弹簧压缩工装,该工装可与 zwickiLine 万能试验机组合成一台精确的弹簧试验机。该工装非常抗横向力,且具有过载保护功能。试验机压板接地并消磁,压板间平行度为 1 μm / 10 mm,精密的导向使得压板的垂直移动非常精确,可避免受到剪切力的影响。设备能够准确地对弹簧施加载荷,以获取高度精确的测试结果

使用电液伺服疲劳试验机进行弹簧疲劳试验/循环试验

使用HA100电液伺服疲劳试验机进行弹簧疲劳试验

符合 EN 13597 标准的气动弹簧试验

气动弹簧与机械金属弹簧不同,是一种使用压缩空气的特殊弹簧。气压会产生弹簧效应。此类弹簧主要应用于对舒适度、可调节性或悬架减振功能有所要求的车辆和机械。例如,卡车或公共汽车的悬架必须适应不同载荷。气动弹簧也应用于火车和货车。

除了常规的拉伸和压缩试验外,还可以按照 EN 13597 标准执行以下试验:

  • 测试气密性能
  • 通过静态轴向力施加内部压力
  • 轴向刚度
  • 径向刚度
  • 轴向等压特性

用于空气弹簧的弹簧试验机

所用橡胶及织物复合材料必须具备气密性、抗撕裂性和耐候性。ZwickRoell 的弹簧试验机有助于对气动弹簧进行质量保证与开发。该装置包含一台 250 kN 万能试验机,并额外配备 50kN 水平机电驱动器以及带五个力传感器(3 个垂直力传感器以及 2 个水平力传感器)的力测量平台。

为了测定空气弹簧的水平和轴向刚度,试验系统会对试样加载垂直、水平以及复合载荷。试验系统可以分别单独控制以下通道:

  • 垂直方向力和行程
  • 水平方向力和行程
  • 气体或液体内压

为了简便地插入试样,弹簧试验机配备了一个载物台,可将试样推入弹簧试验机中。

圆盘弹簧试验

圆盘弹簧是一种锥形环状垫圈,在轴向载荷下会产生弹性变形。此类弹簧弹力大且所需空间小,可用于组合成弹簧装置。圆盘弹簧主要应用于离合器系统、轴承预载荷或安全阀。

圆盘弹簧需要在静态载荷与动态载荷下接受测试。静态压缩试验可通过 400 kN 机电试验机执行。该试验机使用圆盘弹簧压力装置测定所需特性值。

动态疲劳试验则通过 HB 电液伺服试验机机架执行。该设备还可以测试整个弹簧装置的使用寿命。为防止材料在动态载荷下失效,必须开展裂纹试验和疲劳强度试验。

波形弹簧试验

单层波形弹簧由带波纹的圆形扁线制成。波形弹簧的工作高度相对较低,因此非常节省空间。根据具体应用,此类弹簧可采用不同尺寸的弹簧轴,因此能够适应从低到高的各种轴向载荷。

波形弹簧试验系统使用电动伺服试验缸进行压缩试验。波形弹簧可通过托架插入试验系统接受测试。

压缩试验也可以实现自动化。传送带会将波形弹簧输送至电动伺服试验缸。试验结束后设备将执行好/坏分类流程。

用于空气弹簧的弹簧试验机

空气弹簧也称为气弹簧,由充气(通常为氮气)的气缸和集成活塞构成。此类弹簧能产生可控的线性力效应,使用时尤为安静平稳。空气弹簧应用广泛,例如行李箱盖、发动机罩、升降桌椅、机器护罩和医疗设备。

由于空气弹簧内部压力极高,因此必须测试气缸、密封件及活塞杆的密封性、材料强度和耐腐蚀性。材料缺陷可能导致功能失效或安全隐患。

AllroundLine 弹簧试验机设计用于测定插入速度伸长速度。试验机的高速驱动系统可确保针对特定弹簧应用领域提供相应的试验速度。

每台试验机配备多个力传感器,支持同时测试多个空气弹簧。切换不同的空气弹簧类型也十分简单快捷,只需调用相应试验规范即可,其中已包含试验机的所有默认设置。

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