Servohydraulische Lastrahmen bis 2.500 kN

Prüfkraft

10 kN - 25 kN (HC)
50 kN - 500 kN (HA)
50 kN - 2.500 kN (HB)

Versuchsart

Ermüdung
Bruchmechanik
LCF

Normen

ISO 12106
ASTM E606
DIN 50100
ASTM E399
ASTM E647
ASTM E466

Beschreibung Videos Vorteile Technischer Überblick Zubehör Software

Servohydraulische Lastrahmen

Die Lastrahmen der servohydraulischen Prüfmaschinen von ZwickRoell wurden extra für die besonderen Anforderungen der Ermüdungsprüfung konzipiert, was u.a. in ihrer hohen Rahmensteifigkeit zum Ausdruck kommt. Sie werden zur Ermittlung von Werkstoffkennwerten unter schwingender Beanspruchung wie beispielsweise Wöhlerversuche (Dauerschwingversuche), LCF-Versuche (Kurzzeitfestigkeit) oder Bruchmechanik-Versuche eingesetzt.

Abhängig von den Prüfanforderungen und den Anforderungen an ergonomisches Arbeiten im Prüfalltag ist der Prüfzylinder entweder unterhalb oder oberhalb des Prüfraums montiert.

Für die servohydraulischen Lastrahmen wird ein separates Hydraulikaggregat benötigt. ZwickRoell bietet Hydraulikaggregate mit unterschiedlichen Leistungsstufen, wodurch die servohydraulischen Lastrahmen spezifisch an die Kundenanforderungen angepasst werden können.

HC-Baureihe bis 25 kN HA-Baureihe bis 500 kN HB-Baureihe bis 2.500 kN

Servohydraulische Lastrahmen von 10 kN bis 2.500 kN

HC-Baureihe bis 25 kN

Während die Lastrahmen der HA- und HB-Baureihe selbst auf dem Boden stehen und in optimaler Bedienhöhe bestückt werden können, sind die servohydraulischen Lastrahmen der HC-Baureihe 10 kN und 25 kN sogenannte Tischmodelle. Ein passender Betonsockel sorgt für eine ergonomische Arbeitshöhe.

Bei den servohydraulischen Tischlastrahmen HC ist der Prüfzylinder oberhalb des Prüfraumes angeordnet. Die hartverchromte T-Nutenplatte im Prüfraum sowie die Säulen des Prüfrahmens sind auch für Versuche unter korrosiven Medien geeignet.

Eine optional verfügbare hydraulische Verstellung erleichtert das Positionieren der oberen Traverse.

HA-Baureihe bis 500 kN

Die servohydraulischen Lastrahmen der HA-Baureihe sind in den Standardbaugrößen (Fmax) von 50 kN, 100 kN, 250 kN und 500 kN verfügbar.

Die HA-Baureihe mit dem in der unteren Traverse montierten Prüfzylinder ist die klassische servohydraulische Prüfmaschine für die Ermittlung von Werkstoffkennwerten unter zyklischer Beanspruchung. Sie ist besonders geeignet für Versuche bei denen Temperierkammern oder Hochtemperatur-Öfen eingesetzt werden.

Die obere Traverse ist verstellbar und kann optional mit hydraulischer Traversenklemmung und Hubzylindern ausgestattet werden. Der Prüfzylinderhub beträgt 100 mm oder 250 mm. Die servohydraulische Prüfmaschine kann für 210 bar oder 280 bar Systemdruck geliefert werden.

HB-Baureihe bis 2.500 kN

Die servohydraulischen Lastrahmen der HB-Baureihe sind in den Standardbaugrößen (Fmax) 50 kN, 100 kN, 250 kN, 500 kN, 1.000 kN und 2.500 kN verfügbar.

Bei der HB-Baureihe ist der Prüfzylinder oberhalb des Prüfraumes angeordnet. Diese Maschinen sind besonders vielseitig einsetzbar. In der Ausführung mit integrierter T-Nutenplatte können neben Standard-Dauerschwingversuchen auch Biege- und Bauteilversuche durchgeführt werden. Der Kraftaufnehmer kann je nach Anwendung entweder auf der unteren Traverse befestigt werden oder direkt an der Kolbenstange.

Ein umfangreiches Zubehörprogramm wie beispielsweise hydraulische Probenhalter, Druckplatten, Biegevorrichtung etc. vervollständigen das System.

Videos zu servohydraulischen Lastrahmen

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Bruchmechanikprüfung nach ASTM E647

Der Risswachstumstests nach ASTM E647 wird an sogenannten CT-Proben durchgeführt. Dabei kommt ein servohydraulischer Lastrahmen HA 250 kN zum Einsatz. Die ermittelten Kennwerte sind das Risswachstum da/dN und der Schwellwert ΔKth.

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Bruchmechanikprüfung nach ASTM E399

Die Risszähigkeit nach ASTM E399 wird mit einem servohydraulischen Lastrahmen HA 250 kN ermittelt.

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HB-Baureihe: Ermüdungsversuch

Viele geschweißte Bauteile sind zyklischen Belastungen ausgesetzt, weshalb diese Schweißverbindungen in einem dynamischen Ermüdungsversuch geprüft werden müssen. Typischerweise können diese Proben nicht mittig in den Probenhaltern geklemmt werden. Die hier gezeigten Hydraulik-Probenhalter sind ideal für diese Anwendung, da der Versatz mit den Probenhaltern eingestellt werden kann.

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HC-Baureihe: Ermüdungsversuch Wirbelsäulenimplantat

Ermüdungsprüfung an Wirbelsäulenimplantaten mit einem servohydraulischen Lastrahmen HC 10 kN nach ISO 12189, ASTM F2077 und ASTM F2347.

Vorteile & Merkmale

Geschlossener Kraftfluss

Die 2-Säulen-Lastrahmen sind konzipiert für die Werkstoff- und Bauteilprüfung unter schwingender Beanspruchung im geschlossenen Kraftfluss. Der Rahmen steht auf schwingungsisolierenden Nivellierelementen.

Steifigkeit Lastrahmen

Der Prüfrahmen zeichnet sich durch eine extrem hohe axiale und laterale Steifigkeit und daraus resultierende Eigenresonanz aus. Um unerwünschte Biegespannungen in der Probe zu vermeiden, sind die Prüfrahmen sehr sorgfältig ausgerichtet.

Die hohe Steifigkeit ermöglicht höhere Frequenzen und Probenverformungen. Außerdem können höhe Seitenkräfte, wie sie bei Druck- und Biegeversuchen auftreten können, problemlos aufgenommen werden.

Ausrichtgenauigkeit

Die servohydraulischen Lastrahmen werden höchst präzise ausgerichtet. Nach Einbau von Prüfzylinder und Kraftaufnehmer beträgt die Ausrichtgenauigkeit +0,1 mm pro Meter Abstand. Bei einem Abstand kleiner 350 mm beträgt der Versatz konstant 0,05 mm. Die Planparallelität der Montageflächen ist gleich oder besser 0,03 mm je 100 mm.

Alle Werkzeuge und Kraftaufnehmer werden über Flansche mit Zentrierung montiert.

Verstellung Traverse

Eine hydraulische Klemmung und Verstellung vereinfacht das Positionieren des oberen Querhauptes.

Fernbedienung

Die komplette Versuchsdurchführung und das Einrichten und Ansteuern von automatischen Extensometern und Probenhaltern erfolgt über die Display-Fernbedienung.

Bedienerschutz

Wir bieten - abhängig von der Anwendung - eine optionale Schutzumhausung zur Erfüllung der CE-Maschinenrichtlinie.

Technischer Überblick

Servohydraulischer Lastrahmen HA-Baureihe — Servohydraulische Lastrahmen im Vergleich

Servohydraulischer Lastrahmen HB-Baureihe — Servohydraulische Lastrahmen im Vergleich

	HA-Baureihe	HB-Baureihe	HC-Baureihe

Kraftstufen	50 kN 100 kN 250 kN 500 kN	50 kN 100 kN 250 kN 500 kN 1.000 kN 2.500 kN	10 kN 25 kN
Prüfzylinder	Untere Traverse	Obere Traverse	Obere Traverse
Ausrichteinheit	✓	-	✓
Temperaturkammer	✓	-	-
Hochtemperatu-Ofen	✓	-	-
T-Nutenplatte	-	✓	✓
Typische Anwendungen	Wöhlerversuche Bruchmechanik	Wöhlerversuche Biegeversuche Bauteile	Bauteile Biomedizin

Dynamische Nennkraft	50	100	250	500	kN
Traversen-Klemmung	elektro-hydraulisch	elektro-hydraulisch	elektro-hydraulisch	elektro-hydraulisch
Traversen-Verstellung	elektro-hydraulisch	elektro-hydraulisch	elektro-hydraulisch	elektro-hydraulisch
A – Max. Höhe des Prüfrahmens	2750 (3250)¹	2750 (3250)¹	3040 (3540)¹	3430 (3930)¹	mm
A_K – Kippmaß zum Aufrichten	2820 (3320)¹	2820 (3320)¹	3195 (3695)¹	3650 (4125)¹	mm
B – Max. Breite des Prüfrahmens	1079	1079	1179	1525	mm
C – Max.Tiefe des Prüfrahmens	780	780	790	1390	mm
D₁ – Säulenabstand	565	565	670	800	mm
E – Säulendurchmesser	80	80	100	120	mm
F – Höhe Oberkante untere Traverse²	1010	1010	1030	1020	mm
G – Max. Prüfraumhöhe³	1450 (1950)¹	1450 (1950)¹	1750 (2250)¹	2000 (2500)¹	mm
H – Max. Arbeitsraumhöhe⁴	1372 (1872)¹	1372 (1872)¹	1659 (2159)¹	1900 (2400)¹	mm
J – Verstellweg Traverse	1000 (1250)¹	1000 (1250)¹	1150 (1400)¹	1250 (1400)¹	mm
Gewicht	920 (970)¹	920 (970)¹	1520 (1600)¹	3600 (3720)¹	kg
Rahmensteifigkeit bei Traversenabstand 1000 mm	673	673	967	2100	kN/mm
Geeignet für Zylinder mit einem Hub von max.	250	150	150	100	mm
Artikel-Nr.
Standard Höhe	039825	025238	924810	935267
Extra hoch +500 mm	073968	935832	073969	073970

Um 500 mm erhöhte Variante
Mit Schwingungsdämpferfüßen
Abstand zwischen unterer und oberer Traverse
Abstand zwischen Kolbenflansch und oberer Traverse bei eingefahrenem Kolben

Dynamische Nennkraft	50	100	250	500	kN
Traversen-Klemmung	elektro-hydraulisch	elektro-hydraulisch	elektro-hydraulisch	elektro-hydraulisch
Traversen-Verstellung	elektro-hydraulisch	elektro-hydraulisch	elektro-hydraulisch	elektro-hydraulisch
A_G100 – Max. Höhe des Prüfrahmens mit 100 mm Hub Zylinder	3175 (3675)¹	3259 (3759)¹	3523 (4023)¹	4045 (4545)¹	mm
A_G250 – Max. Höhe des Prüfrahmens mit 250 mm Hub Zylinder	3475 (3975)¹	3559 (4059)¹	3823 (4323)¹	4345 (4845)¹	mm
A_G400 – Max. Höhe des Prüfrahmens mit 400 mm Hub Zylinder	-	3859 (4359)¹	4123 (4623)¹	4635 (5135)¹
A – Max. Säulenhöhe	2690 (3190)¹	2690 (3190)¹	2900 (3400)¹	3250 (3750)¹	mm
A_K – Kippmaß zum Aufrichten	2820 (3320)¹	2820 (3320)¹	3060 (3560)¹	3500 (3980)¹	mm
B – Max. Breite des Prüfrahmens	1079	1079	1197	1525	mm
C – Max.Tiefe des Prüfrahmens	780 (1020)²	780 (1020)²	1130 (1130)²	1130 (1370)²	mm
D₁ – Säulenabstand	565	565	670	800	mm
E – Säulendurchmesser	80	80	100	120	mm
F – Höhe Oberkante untere Traverse³	950	950	890	900	mm
G – Max. Prüfraumhöhe⁴	1510 (2010)¹	1510 (2010)¹	1705 (2205)¹	2120 (2620)¹	mm
H – Max. Arbeitsraumhöhe⁵	1434 (1934)¹	1434 (1934)¹	1614 (2114)¹	2020 (2520)¹	mm
J – Verstellweg Traverse	1000 (1250)¹	1000 (1250)¹	1150 (1400)¹	1250 (1400)¹	mm
Gewicht ohne T-Nutenplatte⁶	899 (945)¹	895 (941)¹	1361 (1430)¹	3660 (3780)¹	kg
Gewicht mit T-Nutenplatte⁶	1137 (1182)¹	1133 (1178)¹	2082 (2232)¹	4860 (4980)¹	kg
Rahmensteifigkeit bei Traversenabstand 1000 mm⁷	730	730	988	1529	kN/mm
Rahmensteifigkeit bei Traversenabstand 1000 mm²	870	870	1332	1848	kN/mm
Artikel-Nr.
Standard Höhe	077533	924779	040159	079720
Standard Höhe mit T-Nutenplatte	077370	079752	040158	079728
Extra hoch +500 mm	750972	077534	079755	079721
Extra hoch +500 mm mit T-Nutenplatte	077535	079753	079756	079733

Um 500 mm erhöhte Variante
Variante mit T-Nutenplatte
Mit Schwingungsdämpferfüßen
Abstand zw. unterer und oberer Traverse
Abstand zw. Kolbenflansch und oberer Traverse bei eingefahrenem Kolben
Gewicht ohne Zylinder, Kraftaufnehmer und irgendwelche Werkzeuge
Standard Tischplatte

Prüfraumhöhe	Standard	Verlängert um 250 mm	Verlängert um 500 mm
Dynamische Nennkraft	25	25	25	kN
A – Max. Höhe des Prüfrahmens	1325	1575	1825	mm
A_G100 – Max. Höhe des Prüfrahmens mit 100 mm Hub Prüfzylinder	1865	2115	2365	mm
A_G250 – Max. Höhe des Prüfrahmens mit 250 mm Hub Prüfzylinder	2165	2415	2665	mm
B – Max. Breite des Prüfrahmens	660	660	660	mm
C – Max.Tiefe des Prüfrahmens	450	450	450	mm
D1 – Säulenabstand	460	460	460	mm
E – Säulendurchmesser	65	65	65	mm
F – Höhe Oberkante untere Traverse	75	75	75	mm
G – Max. Prüfraumhöhe¹	1070	1320	1570	mm
H – Max. Arbeitsraumhöhe²	310...1010	560...1260	810...1510	mm
J – Verstellweg Traverse³	700	700	700	mm
K – Gewicht⁴	300	315	330	kg
Rahmensteifigkeit bei 1000 mm Traversenabstand	300	300	300	kN/mm
Klemmung/ Verstellung: manuell/manuell	1037238	1037462	1037469
Klemmung/ Verstellung: manuell/hydraulisch	1036930	1036931	1037473

Abstand zw. unterer und oberer Traverse
Abstand zw. Kolbenflansch und unterer Traverse bei eingefahrenem Kolben
Nur für Rahmen mit hydraulischer Verstellung
Gewicht ohne Zylinder, Kraftaufnehmer und irgendwelche Werkzeuge

Komponenten und Zubehör

Hydraulikaggregat 40 l/min ohne Schallschutz für servohydraulische Lastrahmen

Hydraulikaggregate

Servohydraulische Lastrahmen benötigen ein Hydraulikaggregat als Antrieb und zur Steuerung des Prüfzylinders. Die ZwickRoell Hydraulikaggregate zeichnen sich durch eine hohe Betriebssicherheit und Lebensdauer aus.

Beim Design der Aggregate wurde auf Wirtschaftlichkeit für unsere Kunden geachtet. Bei den Aggregaten „stand alone“ Aggregaten kommen Systeme mit Leistungsregelung zum Einsatz. Es wird nur so viel hydraulische Leistung produziert, wie von den Prüfsystemen gerade benötigt wird.

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Prüfzylinder LH2500 für servohydraulische Lastrahmen

Servohydraulische Prüfzylinder

Bei den Prüfzylindern von ZwickRoell handelt es sich um servohydraulische Linearantriebe, die hydraulische Energie in eine mechanische Linearbewegung umwandeln.

Die servohydraulischen Prüfzylinder zeichnen sich durch eine robuste dauerfeste Konstruktion aus und werden sowohl in servohydraulischen Prüfmaschinen als auch als Einzelprüfzylinder, beispielsweise auf einer Spannplatte, eingesetzt. In Verbindung mit einem Servoventil können komplexe Belastungsverläufe sehr genau realisiert werden.

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Anschlusseinheit für servohydraulische Lastrahmen

Hydraulische Anschlusseinheit

Die hydraulische Anschlusseinheit verteilt das vom Hydraulikaggregat erzeugte Drucköl an die Prüfsysteme. Sie schaltet den hydraulischen Druck für einen servohydraulischen Prüfzylinder bzw. eine servohydraulischen Prüfmaschine zu oder ab.

Jedem Verbraucher wird ein Anschlussventil zugeordnet, so dass diese unabhängig voneinander geschaltet werden können. Die modulare Bauweise ermöglicht jederzeit die Hinzufügung eines weiteren Zuschaltblocks.

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Controller

Die Mess- und Regelelektronik testControl für servohydraulische Prüfmaschinen erlaubt die Regelung von hydraulischen Linear- oder Torsionsprüfzylindern, die freistehend oder in einer Prüfmaschine eingesetzt werden.

Der Regler erlaubt die Durchführung von statischen, quasistatischen, oszillierenden und dynamischen Prüfungen an Materialen, Bauteilen, Komponenten und kompletten Strukturen.

Höchste Datengenauigkeit durch die 24 bit Auflösung der Messsignale über den gesamten Messbereich.
Präzise Messung und Regelung durch die Datenerfassungs- und Taktrate von 10 kHz.

Fernbedienung

Die ergonomische Display-Fernbedienung ermöglicht effizientes und ergonomisches Arbeiten. Die komplette Versuchsdurchführung und das Einrichten un Ansteuern von automatischen Extensometern und Probenhalten erfolgt über die Display-Fernbedienung.

Erweiterter Temperaturbereich

Mit Versuchen in unterschiedlichen Temperaturbereichen wird festgestellt, welche Auswirkung eine spezielle Temperatur auf die Materialeigenschaften hat. Für diese Prüfungen bietet ZwickRoell Temperierkammern und Hochtemperaturöfen an, welche für jede Anwendung die exakt passende Lösung garantieren.

Speziell Versuche zur Ermittlung der Kurzzeitfestigkeit (LCF-Versuche) erfordern Prüftemperaturen an der Probe bis 1.000 °C. Um eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung an der Probe zu erzielen besitzt der Hochtemperaturofen drei unabhängig voneinander regelbare Temperaturzonen.

Weiteres Zubehör

Das dynamische Produktprogramm wird durch die Herstellung sämtlicher benötigter Zubehörteile wie beispielsweise Probenhalter oder Prüfwerkzeuge abgerundet. Durch die ständige Weiterentwicklung und Aufnahme neuer Produkte wird das Angebot stetig erweitert.

Für mehr Informationen zu unserem Zubehör fragen Sie unsere Experten!

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testXpert R – unsere Software für dynamische Prüfungen

Bei servohydraulischen Prüfmaschinen, Resonanzprüfsystemen und elektrodynamischen Prüfmaschinen kommt die Prüfsoftware testXpert R zum Einsatz. Die Prüfsoftware bietet passende Prüfprogramme für Ermüdungsversuche, Bruchmechanik und Low Cycle Fatigue (LCF). Zur freien Versuchsdefinition steht ein graphischer Block-Editor zur Verfügung, in dem bis zu 100 Blöcke parametrisiert werden können.

Zur Prüfsoftware testXpert R

Prüfung mit einer dynamischen Prüfmaschine

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Weitere dynamische Prüfmaschinen

Typische Versuche mit servohydraulischen Lastrahmen

Low Cycle Fatigue Versuche (LCF)

ISO 12106, ASTM E606

zu Low Cycle Fatigue Versuche (LCF)

Dauerschwingversuch / Wöhlerversuch

DIN 50100

zu Dauerschwingversuch / Wöhlerversuch

Bruchmechanik: kritischer Spannungsintensitätsfaktor K1C

ASTM E399

zu Bruchmechanik: kritischer Spannungsintensitätsfaktor K1C

Bruchmechanik: Risswachstum da/dN und Schwellwert

ASTM E647

zu Bruchmechanik: Risswachstum da/dN und Schwellwert

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Produktinformation: Servohydraulische Prüfmaschine HA-Baureihe PDF 398 KB
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Produktinformation: Hydraulische Anschlusseinheit PDF 396 KB
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Produktinformation: Servohydraulische Prüfmaschine HB-Baureihe PDF 378 KB
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Produktinformation: Servohydraulische Prüfmaschine HC-Baureihe PDF 293 KB
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Produktinformation: Hydrostatische Prüfzylinder 10-50 kN PDF 540 KB
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Produktinformation: Hydrostatische Prüfzylinder 100-1000 kN PDF 480 KB
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Produktinformation: Hydraulikaggregat 20 l/min PDF 567 KB
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Produktinformation: Hydraulikaggregat 40 l/min PDF 567 KB
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Produktinformation: Hydraulikaggregat 80 l/min PDF 598 KB
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Produktinformation: Hydraulikaggregat 170 l/min PDF 391 KB
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Produktbroschüre: Dynamik PDF 5 MB
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