Torzní stroje
Ke stažení- Plasty
- Kovy a slitiny
- Automobilový průmysl
- Medicínský průmysl
- 2,5 – 250 kN
- 2 – 2 000 Nm
- Jednoosá nebo dvouosá zkouška krutem
Co je zkouška krutem?
Kroucení je v té nejjednodušší podobě točení. Mnoho materiálů, komponentů používaných každých den, sestav dílů a výrobků pro koncové uživatele z různých průmyslových odvětví je navrženo tak, že u nich dochází k namáhání při krutu. Mezi tyto výrobky patří šrouby, pružiny, součásti injekčních stříkaček, dráty, hadičky a mnoho dalších.
Ve světě zkoušení materiálů používáme torzní stroje, které simulují tento krouticí pohyb a pomáhají výrobcům určit důležité vlastnosti materiálů, jako:
- Maximální krouticí moment
Největší hodnota krouticího momentu (krouticí síly), které lze dosáhnout před porušením vzorku. Jakmile je například u šroubu nebo svorníku zjištěn maximální krouticí moment, lze určit bezpečnostní faktor a zapracovat jej do specifikací pevnosti v krutu pro daný výrobek. - Pevnost v krutu
Mez pevnosti vzorku a maximální napětí v krutu, které může vzorek vystavený torznímu namáhání vydržet do porušení. - Smykové napětí při krutu
Smykové napětí, které působí na příčný průřez vzorku v důsledku namáhání v krutu. Namáhání krutem vytváří v průřezu vzorku nerovnoměrné rozložení napětí, od nulového ve středu, až po maximální torzní smykové napětí na jeho okraji. - Modul pružnosti ve smyku
Tuhost, pružnost ve smyku, je definovaná jako poměr smykového napětí a smykové deformace. Při porovnávání stejných výrobků platí, že čím vyšší je modul pružnosti materiálu, tím větší je tuhost. Čím vyšší je tuhost materiálu nebo konstrukce, tím větší síla je zapotřebí k vyvolání deformace. - Úhel při porušení vzorků
Úhel při porušení ukazuje míru tvárnosti materiálu při působení krouticího momentu. Podle normy ASTM F543-13 může například ortopedický kostní šroub s větším úhlem při porušení dříve hmatem upozornit chirurga, že se blíží své maximální pevnosti v krutu.
V závislosti na aplikaci zkoušky krutem lze torzní zkušební stroje nastavit tak, aby testovaly vzorky materiálu až do porušení nebo na základě definovaného krouticího momentu a doby trvání. Lze také provádět zkoušky sestav hotových výrobků, jako jsou injekční pera nebo šroubovací uzávěry, aby se zjistila správná funkčnost.
Použití zkušebních strojů pro zkoušky krutem
Torzní zkušební zařízení ZwickRoell
Naše stroje pro zkoušky krutem pokrývají širokou řadu torzních testů a lze je přizpůsobit vašim specifickým aplikacím.
- Torzní zkušební stroj TorsionLine
s horizontálním uspořádáním osy zatěžování, bezúdržbovým střídavým servopohonem a rozsahem krouticího momentu od 20 Nm do 500 Nm nebo od 1 000 Nm do 2 000 Nm pro jednoosé torzní zkoušky. - zwickiLine vybavené
torzním pohonem 2 Nm nebo 20 Nm pro zkušební zatížení až 5 kN pro axiální zkoušky a axiální torzní zkoušky (tahové nebo tlakové kombinované s torzními). - Modely AllroundLine
jako stolní nebo samostatně stojící stroje vybavené torzním pohonem 200 Nm nebo 2 000 Nm pro zkušební zatížení až 250 kN pro axiální zkoušky a axiální torzní zkoušky (tah nebo tlak v kombinaci s krutem). - Torzní pohony
Modulární torzní pohony s krouticími momenty od 2 Nm do 2 000 Nm pro snadné dovybavení stávajících zkušebních strojů zwickiLine nebo AllroundLine.
Zkušební software testXpert
Torzní zkušební stroje ZwickRoell pro axiální zkoušky a axiální-torzní zkoušky lze vybavit vlastními zkušebními přípravky a příslušenstvím, zkušebním softwarem testXpert a měřicí a řídicí elektronikou testControl.
testXpert III obsahuje tzv. Master zkušební program odpovídající normě, který je konfigurován pro více zatěžovacích os a obsahuje grafický editor programu pro volně programovatelné zkušební sekvence pomocí jednoduchých funkčních bloků.
Jak fungují zkušební stroje pro zkoušky krutem?
Stroje pro zkoušení materiálů jsou vybaveny torzním pohonem, který řídí krouticí moment a rychlost rotačního pohybu. V závislosti na potřebách zkoušení můžete tyto torzní systémy používat také k provádění jednoosých a víceosých zatěžovacích zkoušek (tahové nebo tlakové v kombinaci s torzními).
Zkouška se provádí tak, že se jeden konec vzorku pevně upne do čelisti torzního zkušebního stroje, druhý upnutý konec se podélně natáčí. Podle typu zkoušky se sleduje počet otáček nebo doba do porušení.
Moment nebo síla působící na vzorek způsobuje jeho kroucení vyvolávající rozložení napětí napříč průřezem vzorku (smykové napětí). Tím se zatěžování krutem liší od namáhání prostým tahem nebo tlakem, které vytváří rovnoměrné napětí v celém průřezu vzorku.
Všeobecné normy pro zkoušky krutem
- ASTM A938-18: Technická norma pro zkoušku drátů krutem
Drát se kroutí definovanou rychlostí a určí se počet otáček při porušení. Pokud je dosažen požadovaný počet otáček, výsledek zkoušky pro daný vzorek se považuje za vyhovující. - ASTM F543-13: Standardní zkušební metoda pro ortopedické kostní šrouby z kovových materiálů
Tato technická norma se týká kovových kostních šroubů, které se implantují do kostí. Zkouší se pevnost v krutu, aby se zajistilo, že při zavádění nebo vyjímání šroubu nedojde k jeho porušení. Mezi měřené vlastnosti patří mez kluzu v krutu, maximální krouticí moment a úhel při porušení za standardních podmínek. - ISO 7800: Kovové materiály – Dráty – Zkouška jednoduchým krutem
Tato norma specifikuje technologickou zkoušku tvařitelnosti pro ocelové dráty o průměrech od 0,1 mm do 14 mm v podmínkách jednoduchého krutu. Ověřuje se způsobilost plastické deformace drátů jednoduchým jednosměrným krutem. Zkouška se provádí až do porušení drátu nebo dosažení předepsaného počtu otáček. - ISO 7206-8: Chirurgické implantáty – Částečné a celkové náhrady kyčelního kloubu – Část 8: Odolnost femorálních komponentů s dříkem při torzním namáhání
Stehenní komponenty jsou testovány ve stavu připraveném k použití a nesmí se porušit během stanoveného počtu cyklů a zkušebního zatížení, jak je uvedeno v normě.
Technický přehled
TorsionLine 20/200/500 | TorsionLine 1000/2000 | zwickiLine | AllroundLine | AllroundLine | |
---|---|---|---|---|---|
Model | Floor-standing testing machine | Floor-standing testing machine | Table-top testing machine | Table-top testing machine | Floor-standing testing machine |
Type of test | Torsion Test | Torsion Test | Tensile-compression-torsion | Tensile-compression-torsion | Tensile-compression-torsion |
Test axis | Horizontal | Horizontal | Vertical | Vertical | Vertical |
Max. axial force | - | - | 2.5 kN 5 kN | 50 kN | 250 kN |
Torsion drive | 20 Nm 200 Nm 500 Nm | 1,000 Nm 2,000 Nm | 2 Nm 20 Nm | 2 Nm 20 Nm 100 Nm 200 Nm | 200 Nm 2,000 Nm |
Torsion drive can be retrofitted | - | - | ✓ | ✓ | ✓ |
Typical applications |
|
|
|
|
|
Č. výrobku | 1020233 | 1023835 | |
Jmenovitý krouticí moment Mnom | 2 | 20 | Nm |
Přípustné osové zatížení | 2,5 | 5 | kN |
Pohon | |||
Rychlosti otáčení | 0,01 ... 801 0,01 ... 202 | ot/min | |
Systém pohonu | |||
Rychlosti otáčení | 0,01 ... 801 0,01 ... 202 | ||
Ø rozteče kružnice připojovací příruby | 40/753 | 40/754 | mm |
Spotřeba energie | 0,5 | kVA | |
Specifikace elektrického napájení | 1 L/N/PE, AC 230 V, 50/60 Hz | 1 L/N/PE, AC 230 V, 50/60 Hz |
- Maximální rychlost Pouze ve spojení s bezpečnostním zařízením
- Snížená rychlost při provozu bez bezpečnostního zařízení
- Další příruba adaptéru s montážním čepem o Ø 20 mm je součástí dodávky.
- Dodávka obsahuje i další adaptérové příruby s montážním čepem o Ø 20 mm.
Č. výrobku | 1020233 | 1023835 | 1027734 | 1027737 | 3005980 | |
Jmenovitý krouticí moment Mnom | 2 | 20 | 100 | 200 | 200 | Nm |
Přípustné osové zatížení | 2,5 | 5 | 5 | 50 | 50 | kN |
Pohon | ||||||
Rychlosti otáčení | 0,01 ... 801 0,01 ... 202 | 0,002 ... 601 0,002 ... 202 | 0,002 ... 20 | 0,005 ... 501 0,005 ... 202 | ot/min | |
Systém pohonu | ||||||
Rychlosti otáčení | 0,01 ... 801 0,01 ... 202 | |||||
Ø rozteče kružnice připojovací příruby | 40/753 | 40/754 | 75 | 75/115 | 75/115 | mm |
Specifikace elektrického napájení | 1 L/N/PE, AC 230 V, 50/60 Hz | 1 L/N/PE, AC 230 V, 50/60 Hz | 1 L/N/PE, AC 230 V, 50/60 Hz | 1 L/N/PE, AC 230 V, 50/60 Hz | 3 L/N/PE, AC 400 V, 50/60 Hz | |
Spotřeba energie | 0,5 | 2,3 | 5 | kVA |
- Maximální rychlost Pouze ve spojení s bezpečnostním zařízením
- Snížená rychlost při provozu bez bezpečnostního zařízení
- Další příruba adaptéru s montážním čepem o Ø 20 mm je součástí dodávky.
- Dodávka obsahuje i další adaptérové příruby s montážním čepem o Ø 20 mm.
Č. výrobku | 1024998 | 1025005 | |
Jmenovitý krouticí moment Mnom | 200 | 2 000 | Nm |
Přípustné osové zatížení | 250 | 250 | kN |
Pohon | |||
Rychlosti otáčení | 0,001 ... 10 | 0,002 ... 10 | ot/min |
Ø rozteče kružnice připojovací příruby | 115/2201 | 115/2202 | mm |
Specifikace elektrického napájení | 1 L/N/PE, AC 230 V, 50/60 Hz | 3 L/N/PE, AC 400 V, 50/60 Hz | V |
Spotřeba energie | 2,2 | kVA |
- Další příruba adaptéru se zajišťovacím kolíkem je součástí dodávky
- Dodávka obsahuje i další adaptérové příruby se zajišťovacím kolíkem
Typ | TL 020 | TL 200 | TL 500 | |
Č. výrobku | 1026875 | 1026878 | 1026879 | |
Zatěžovací rám | ||||
Krouticí moment (vlevo/vpravo) | 20 | 200 | 500 | Nm |
Celková výška s bezpečnostním zařízením | 1 775 | 1 775 | 1 775 | mm |
Celková šířka s bezpečnostním krytem | 1 475 | 1 475 | 1 475 | mm |
Celková hloubka | 650 | 650 | 650 | mm |
Výška zkušební osy | Nastavitelný | Nastavitelný | Nastavitelný | |
Bezpečnostní zařízení | Elektricky blokované | Elektricky blokované | Elektricky blokované | |
Ochrana proti otáčení snímače točivého momentu | S manuálním ovládáním a elektrickým jištěním | S manuálním ovládáním a elektrickým jištěním | S manuálním ovládáním a elektrickým jištěním | |
Hmotnost s elektronikou, bezpečnostním krytem a snímačem krouticího momentu | 185 | 188 | 188 | kg |
Upínací délka se čtyřčelisťovým sklíčidlem (max.) | 510 | 510 | 510 | mm |
Max. upínací délka s univerzálními přírubami (bez upínacích čelistí) | 680 | 680 | 680 | mm |
Max. průměr vzorků / upínacích přípravků | 200 | 200 | 200 | mm |
Konečná úprava | RAL 7011 a RAL 7038 | RAL 7011 a RAL 7038 | RAL 7011 a RAL 7038 | |
Okolní teplota | +10 ... +35 | +10 ... +35 | +10 ... +35 | °C |
Relativní vlhkost (nekondenzující) | 20 ... 90 | 20 ... 90 | 20 ... 90 | % |
Hladina hluku | 70 | 70 | 70 | dB(A) |
Inherentní torzní tuhost | > 1 000 | > 1 000 | > 1 000 | Nm/° |
Třecí síla při pojezdu saní ve směru osy (bez zatížení) cca | 4 | 4 | 4 | N |
Pohon | ||||
Rychlost otáčení | ||||
v otáčkách | 0,0005 ... 180 | 0,0005 ... 90 | 0,0005 ... 50 | ot/min |
ve stupních | 0,072 ... 64 800 | 0,036 ... 32400 | 0,036 ... 18 000 | °/min |
Rozlišení úhlu pohonu | 3,29 | 1,89 | 0,92 | úhlových vteřin / minut |
Opakovatelnost pozice (bez zpětného posuvu) | ||||
při 1 000°/min | ≤ 20 | ≤ 10 | ≤ 10 | úhlových vteřin |
Při přechodu nulové hodnoty krutu | < 1 | < 1 | < 1 | úhlových minut |
Specifikace napájení | ||||
Elektrické připojení | 230V, 1 L/N/PE | 400V, 3 L/N/PE | 400V, 3 L/N/PE | |
Spotřeba energie | 2,2 | 7 | 7 | kVA |
Frekvence | 50/60 | 50/60 | 50/60 | Hz |
Typ | TL 1000 | TL 2000 | |
Č. výrobku | 1026880 | 1026881 | |
Zatěžovací rám | |||
Krouticí moment (vlevo/vpravo) | 1 000 | 2 000 | Nm |
Celková výška s bezpečnostním zařízením | 1450 | 1 650 | mm |
Celková šířka s bezpečnostním krytem | 2358 | 2 580 | mm |
Celková hloubka | 860 | 843 | mm |
Výška zkušební osy od podlahy | 935 | 958 | mm |
Bezpečnostní zařízení | Elektricky blokované | Elektricky blokované | |
Hmotnost s elektronikou, bezpečnostním krytem a snímačem krouticího momentu | 1 500 | 1 400 | kg |
Max. upínací délka s čelní deskou, bez upínacích přípravků | 1 000 | 1 000 | mm |
Max. průměr vzorků / upínacích přípravků | 600 | 600 | mm |
Konečná úprava | RAL 7011 a RAL 7038 | RAL 7011 a RAL 7038 | |
Okolní teplota | +10 ... +35 | +10 ... +35 | °C |
Relativní vlhkost (nekondenzující) | 20 ... 90 | 20 ... 90 | % |
Hladina hluku | 62 | 62 | dB(A) |
Inherentní torzní tuhost | > 11 500 | > 11 500 | Nm/° |
Držák vzorků | |||
Připojení (převodovky a snímače krouticího momentu) k rámu pomocí čelní desky: | |||
Průměr příruby držáku vzorku na straně pohonu | 400 | mm | |
Držáky vzorků | |||
Připojení (převodovky a snímače krouticího momentu) k rámu pomocí čelní desky: | |||
Průměr příruby držáku vzorku na straně pohonu | 400 | ||
Pohon | |||
Rychlost otáčení | |||
v otáčkách | 0,0005 ... 20 | 0,0005 ... 10 | ot/min |
ve stupních | 0,18 ... 7 200 | 0,18 ... 3 600 | °/min |
Rozlišení úhlu pohonu | 0,5 | 0,2397 | úhlových vteřin / minut |
Opakovatelnost pozice (bez zpětného posuvu) | |||
při 1 000°/min | ≤ 5 | ≤ 5 | úhlových vteřin |
Při přechodu nulové hodnoty krutu | < 5 | < 5 | úhlových minut |
Specifikace napájení | |||
Elektrické připojení | 400 | 400 | V, 3 L/N/PE |
Spotřeba energie | 5 | 5 | kVA |
Frekvence | 50/60 | 50/60 | Hz |
Ke stažení
- Informace o produktu: zwickiLine pro zkoušky krutem PDF 226 KB
- Informace o produktu: Stolní stroj pro zkoušky krutem PDF 449 KB
- Informace o produktu: Volně stojící stroj pro zkoušky krutem PDF 248 KB
- Informace o produktu: TorsionLine 20 až 500 Nm PDF 263 KB
- Informace o produktu: TorsionLine 1 000 až 2 000 Nm PDF 338 KB
Často kladené otázky k torzním zkušebním strojům
Kroucení je v té nejjednodušší podobě točení. Mnoho materiálů, komponentů používaných každých den, sestav dílů a výrobků pro koncové uživatele z různých průmyslových odvětví je navrženo tak, že u nich dochází k namáhání při krutu. Mezi tyto výrobky patří šrouby, pružiny, součásti injekčních stříkaček, dráty, hadičky a mnoho dalších.
Zkoušky krutem se používají k simulaci rotačního pohybu a pomáhají výrobcům stanovit významné materiálové vlastnosti. Patří mezi ně maximální krouticí moment (krouticí síla), pevnost v krutu (odolnost proti porušení při zatěžování v krutu), napětí ve smyku, tuhost ve smyku (modul pružnosti ve smyku) a také úhel porušení vzorku (tvárnost).
Torzní zkušební stroje se používají k simulaci namáhání v krutu materiálů, součástí nebo výrobků pro koncové uživatele. Stroje pro zkoušení materiálů jsou vybaveny torzním pohonem, který řídí krouticí moment a rychlost rotačního pohybu. Při zkoušce se vzorek sevře v upínacích čelistech torzního zkušebního stroje. Záleží na aplikaci a účelu zkoušky, vzorek se podélně namáhá krutem a hodnotí se počet otáček nebo doba do porušení
Ve světě zkoušení materiálů používáme torzní stroje, které simulují tento krouticí pohyb a pomáhají výrobcům určit důležité vlastnosti materiálů, komponentů denní potřeby a výrobků pro koncové uživatele. Zkoušky krutem se používají v mnoha různých aplikacích, od zkoušek kostních šroubů, konektorů Luer Lock, injekčních per a šroubovacích uzávěrů v lékařském a farmaceutickém průmyslu až po torzní zatížení vačkových hřídelí a torzní zkoušky kovových materiálů, jako jsou spojovací prvky, šrouby, dráty a mnoho dalších.