피로 시험기 - 고주파 공진 피로 시험기
공진 피로 시험기는 시편 또는 부품을 기계 시스템의 고유 공진 주파수에서 작동시켜 동적 주기 하중을 발생시킵니다. 이 시스템은 시편의 강성, 진동하는 구동 질량, 그리고 반대 질량으로 구성됩니다. 공진 시에는 시스템이 기계식 진자처럼 탄성 위치 에너지를 지속적으로 저장하고 방출하기 때문에 진동을 유지하는 데 필요한 에너지 입력이 최소화됩니다. 구동 장치는 내부 감쇠로 인한 에너지 손실만 보상하면 되므로, 공진 시험기는 하중 용량에 관계없이 0.5kW에서 3kW 정도의 적은 전력만 소비합니다. 이는 동등한 서보 유압 시스템의 10~50kW에 비해 매우 낮은 수치입니다. 또한, 이러한 원리 덕분에 유압 액추에이터, 밸브, 펌프, 오일 회로가 필요 없으므로 마모가 심한 이러한 부품에 대한 지속적인 유지 보수가 필요하지 않습니다. 작동 주파수는 균열 전파 중 시편 강성 변화에 따라 자동으로 조정되며, 시스템의 고유 주파수를 실시간으로 따라가면서 폐루프 제어를 통해 목표 하중 진폭을 유지합니다.
Qualitest 당사는 실험실 및 산업 현장의 피로 시험 요구 사항을 모두 충족하는 4가지 공진 피로 시험기 플랫폼을 제공합니다. 크랙트로닉(Cracktronic)은 순수 동적 굽힘 시험, 파괴 역학 사전 균열 시험, 인라인 용접 품질 관리(옵션으로 매니퓰레이터 작동 가능, 원자력 발전소 고온 셀 환경 포함)에 적합하도록 설계된 휴대용 테이블 모델입니다. 마이크로톤(Mikroton)은 최대 20kN의 축 방향 인장/압축 하중을 처리하며 가장 넓은 주파수 범위(40~250Hz)를 지원하여 재료의 S/N 곡선 특성 분석 및 파괴 역학 연구에 가장 적합하고 유연한 솔루션을 제공합니다. 테스트로닉(Testronic)은 검증된 마그노딘(Magnodyn) 전자기 공진 구동 방식을 50~250kN까지 확장하여 중규모 구조물 및 부품 피로 시험에 적합합니다. 비브로포르테(Vibrro-Forte)는 동일한 구동 아키텍처를 700kN까지 확장하여 토목 및 인프라 분야의 철근, 대형 패스너, 샤프트, 구조 접합부 등의 피로 시험에 적합하며, 동급 서보 유압식 시험기에 비해 무게가 절반 수준입니다.
산업 분야의 응용
항공 우주 및 방산 분야 터빈 블레이드, 항공기 구조 접합부, 패스너 및 복합 패널의 피로 수명 특성 분석. ASTM E399, ASTM E647 및 ISO 12108에 따른 KᴵC 및 균열 성장 속도 측정을 위한 파괴 역학적 사전 균열 분석. | 자동차 및 파워트레인 커넥팅 로드, 크랭크샤프트, 밸브 스프링, 액슬 샤프트, 섀시 용접부 및 서스펜션 부품의 신호 대 잡음비(S/N) 곡선 생성 및 내구성 시험. 자동차 OEM 및 1차 협력업체의 인증 워크플로우를 지원합니다. |
토목 및 구조 공학 EN 1337, ISO 15835, ASTM A370 및 ASTM E606 규격에 따른 철근, 프리스트레스 스트랜드, 구조용 볼트 및 용접 연결부의 피로 시험. 고용량 진동 시험기인 vibrro-forte는 긴 철근 및 체결 부품 형상에 특화되어 설계되었습니다. | 재료 연구개발 및 학술 연구 완전한 S/N 뵐러 곡선 생성, 파괴 인성 KᴵC 테스트, da/dN 균열 전파 속도, K 임계값 결정 및 10⁸ 사이클을 초과하는 초고주기 피로(VHCF) 조사. |
핵 및 에너지 크랙트로닉은 핫셀 호환 설계와 선택 사양인 매니퓰레이터 작동 기능을 통해 제어된 방사선 환경에서 방사선 조사 재료 및 원자력 구조 부품의 피로 및 파괴 역학 시험에 적합합니다. | 품질 관리 및 생산 검사 용접 이음매, 체결 부품, 주조 부품 및 가공 부품의 인라인 및 배치 품질 관리 피로 검증. 소형 마이크로톤(mikroton)과 크랙트로닉(Cracktronic)은 통계적 품질 보증을 위해 생산 환경에서 자주 사용됩니다. |
제품 비교표
사양/특징 | 크랙트로닉(다이내믹 벤딩) | 미크로톤 5–20 kN | 테스트로닉 50–250 kN | 비브로포르테 최대 700kN |
다이내믹 드라이브 시스템 | 전자기 회전 발진기 | RUMUL mikroton(소형 magnodyn 계열) | 루물 마그노딘(중형) | 듀얼 마그노딘(고용량) |
하중/힘 용량 | 최대 굽힘 모멘트: 동적 ±80 Nm, 정적 100 Nm | 최대 5kN 또는 20kN(동적 최대값) | 50kN, 100kN 또는 250kN(동적 최대값) | 최대 500kN 또는 700kN(동적 최대값) |
로드 모드 | 순수 굽힘 모멘트 (R = −1 회전 보) | 인장/압축(축 방향, R-비율 조절 가능) | 인장/압축(축 방향, R-비율 조절 가능) | 인장/압축(축 방향, R-비율 조절 가능) |
주파수 범위 | 40~250Hz (5단계 조절 가능) | 40~250Hz (4~5단계 조절 가능) | 40~160Hz (8단계 질량 조절 가능) | 50~160Hz (시편 강성에 따라 다름) |
다이내믹 스트로크 | 해당 없음 (회전 굽힘) | ±2mm (일반적인 값) | ±2mm (일반적인 값) | 최대 ±2mm |
정적 스트로크 | - | 볼 스핀들 서보; 전체 범위 정적 조정 가능. | 볼 스핀들 서보; 정격 정적 하중까지 | 볼 스핀들 서보 모터; 최대 600mm 변위 |
전력 소비 | 낮은 (공명) | < 0.5kW (공진) | < 1.5kW (일반값) (공진 시) | 3kW 미만 자석 구동(공진형) |
기계 중량 | 65kg (+ 제어 장치 25kg) | 동급 서보유압 기계의 약 30% | 동급 서보 유압 기계보다 훨씬 낮음 | 약 3,400kg (동급 서보유압식 시스템의 절반 무게) |
T자형 슬롯 테이블 | - | ✓ | ✓ | – (장기 부품 설계) |
특별 재단 요구 사항 | - | 없음 (스프링 장착형) | 없음 (스프링 장착형) | 필요 없음 |
기본 응용 | 파괴 역학적 사전 균열; 굽힘 피로; 용접 품질 관리; 원자력/핫셀 사용 | 신호 대 잡음비 곡선; 균열 성장; K 임계값; 품질 관리 테스트; 소형 시편 및 부품 | 신호 대 잡음비 곡선; 균열 성장; 커넥팅 로드, 체결 부품, 접합부; 연구 개발 및 품질 관리 | 대형 부품: 철근, 체결 부품, 축, 크랭크축; 사회 기반 시설 및 토목 공학 |
파괴역학 시험 | ✓ (원래 설계 목적) | ✓ | ✓ | ✓ |
신호 대 잡음비 곡선(피로) 테스트 | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
부품/어셈블리 테스트 | (모듈형 개념을 통해) 제한적 | ✓ (T자형 슬롯 테이블) | ✓ (T자형 슬롯 테이블) | ✓ (긴 부품용으로 특별히 제작됨) |
항온항습실 호환 가능 | - | Optional | Optional | Optional |
원자력/핫셀 등급 | ✓ (선택적 조작기) | - | - | - |
PC/소프트웨어 제어 | ✓ (RUMUL 소프트웨어) | ✓ (듀얼 PC 시스템) | ✓ (RUMUL 소프트웨어) | ✓ (RUMUL 소프트웨어) |
유지 보수 필요 | 없음 (공명) | 없음 (공명) | 없음 (공명) | 없음 (공명) |
지원 기기 | 굽힘 피로; 파괴 전 균열; 원자력/품질 관리 인라인 테스트 | 연구 개발, 재료 선별, 파괴 역학, 소형 장비 품질 관리 | 중간 강도의 구조물 및 부품 피로; 자동차, 항공우주, 접합 | 토목/인프라 구조물의 피로도; 철근, 체결구, 대형 구조물 |
* 모든 장비는 균열 전파 중 자체적으로 공진 주파수를 추종합니다. 동적 작동 중 정격 범위 전체에 걸쳐 정적 하중을 조절할 수 있습니다. 모든 축형 모델에 대해 항온항습 챔버, 용광로 및 환경 밀폐 장치 통합이 옵션으로 제공됩니다. 전원 공급 요구 사항은 모델 및 구성에 따라 다릅니다.
왜 선택 하는가? Qualitest 피로도 테스트에 필요한 솔루션을 찾고 계신가요?
✔ 운영 비용을 대폭 절감하세요 공진 피로 시험기는 0.5kW(mikroton)에서 3kW(vibrro-forte) 정도의 매우 적은 전력을 소비하는데, 이는 동등한 서보 유압 시스템에 필요한 전력의 극히 일부에 불과합니다. 펌프, 밸브, 오일 냉각 장치 또는 유압 동력 장치가 필요 없으므로 운영 비용이 크게 절감되고 소모품 교체 주기가 없어집니다. | ✔ 유지보수가 필요 없는 아키텍처 공진 구동 원리는 마모될 유압 액추에이터, 씰 또는 밸브가 없습니다. 네 대의 기계 모두 Qualitest 피로도 측정 제품군은 수명 기간 동안 유지 보수가 필요 없어 테스트 예산과 실험실 가동 시간을 모두 보호합니다. |
✔ 높은 테스트 처리량 40~250Hz의 동작 주파수 범위는 신호 대 잡음비(S/N) 곡선 생성 시간을 몇 주에서 몇 시간으로 단축합니다. 10Hz에서 115일 이상 소요되는 10⁸ 사이클 피로 시험을 250Hz에서는 12시간 이내에 완료할 수 있어, 일정이 촉박한 개발 프로그램에서 직접적인 경쟁 우위를 제공합니다. | ✔ 하나의 포트폴리오로 모든 범위의 제품을 커버 소형 시편의 굽힘 및 파괴 역학 시험을 위한 휴대용 Cracktronic부터 중형 플랫폼인 mikroton 및 testronic, 그리고 대형 토목 및 인프라 부품 시험을 위한 700kN급 vibrro-forte에 이르기까지, 모든 공진 피로 시험 장비 포트폴리오를 단일 공급업체에서 이용할 수 있습니다. |
✔ 특별한 기초 공사가 필요하지 않습니다 스프링식 받침대는 철근 콘크리트 패드나 피트 설치가 필요 없어 설치 비용을 대폭 절감하고 신속한 이전을 가능하게 합니다. mikroton의 통합 컨트롤러는 실험실 공간을 더욱 최소화합니다. | ✔ 26년 이상의 테스트 전문 지식 Qualitest 당사는 122개국 이상에 정밀 시험 장비를 공급해 온 26년 이상의 경험을 보유하고 있으며, 장비 선정, 고정 장치 설계, 시험 표준 해석 및 판매 후 기술 지원을 제공하는 애플리케이션 엔지니어의 지원을 받고 있습니다. |
공진 속도에서의 피로 시험
귀하의 연구실이 재료 검증을 위한 뵐러 신호 대 잡음비(S/N) 곡선을 생성하든, 파괴 역학 연구를 위한 균열 성장 속도를 특성화하든, 자동차 동력 전달 장치 부품의 피로 수명을 검증하든, 토목 구조물 철근의 구조적 건전성을 확인하든, Qualitest 공진 피로 시험 플랫폼은 고객의 하중 범위, 시편 형상 및 시험 표준에 맞는 장비를 제공합니다. 최대 250Hz의 작동 주파수, 서보 유압식 장비 대비 최대 98% 낮은 전력 소비량, 무보수 구조, 그리고 특별한 기초 공사가 필요 없는 공진 피로 시험은 현재 가장 경제적이고 효율적인 고주기 피로 데이터 확보 방법입니다. 문의하십시오. Qualitest 피로 시험 전문가와 상담하여 시편 형상 및 목표 하중 범위를 논의하고, 122개국 이상에서 26년 이상 축적된 정밀 시험 장비 경험을 바탕으로 Cracktronic, mikroton, testronic, vibrro-forte 시리즈 중에서 적합한 장비를 선택하십시오.
