Testing of Springs

Among the most important classical design elements are springs, in which the elastic properties of materials are exploited for energy storage and conversion. Without springs—regardless of their design—no mechanical or electro-mechanical system would operate. The main functions of engineering springs are

  • Absorbing impacts and vibrations
  • Distributing and counterbalancing forces
  • Maintaining pretensioning
  • Maintaining a defined position or state
  • Measuring and regulating forces and moments

Zwick offers special solutions for the most varied spring systems.

Uniaxial Testing of Helical Compression Springs

Rapid technical advance has led to a significant increase in the demands placed on the accuracy and durability of springs. The corollary of this is greater demands on manufacturing accuracy due to ever-smaller dimensional, form, and positional tolerances, with similarly enhanced requirements for testing technology.

The PrecisionLine series easily meets the increasing demands placed on state-of-the-art precision spring testing machines, where the highest level of accuracy and repeatability is called for. It was developed for the testing of springs with very low tolerances, such as those used in many mechatronic assemblies and function units in the automotive industry. The series design takes all error influences into account.

Key features

  • Force is applied to the center axis of the test area; there are no guides in the flow of force 
  • The material measure (non-contact incremental measuring system) is aligned with the measurement path
  • Load cell deformation is compensated mechanically

The zwickiLine (single-column testing machine) with testControl electronics, together with the precision spring compression test kit, is ideally suited for use as a precision spring testing machine. The kit is extremely transverse force-resistant and protects against overload. The ground, demagnetized compression platens have a parallel alignment of 1 µm/10 mm and precision guides permit only precise vertical movement of the compression platens. Measuring errors caused by deformation or lateral forces of the springs are reduced to a minimum thanks to the extremely stiff load cell, which is resistant to transverse forces.

Usean kanavan jousikokeet

Usean kanavan mittausalusta mahdollistaa puristuskierrejousien voimavektorin määrittämisen (käytetään venttiilien jousina ja joustintukijousina). Vakiomuotoiset testausjärjestelmät varustetaan tätä varten kuuden tai yhdeksän komponentin voimalevyllä. Tämä mahdollistaa jousen leikkauspisteiden määrittämisen, ja voiman määrittämisen sen komponenttien perusteella, kun jousta kuormitetaan puristusvoimalla. Näiden ominaisarvojen määrittäminen on tärkeää seuraavien laatua kuvaavien ominaisuuksien kannalta: kitka, kuluma ja käyttöikä.

Pneumaattisten jousien testaaminen

Pneumaattisten jousien testaaminen eri lämpötiloissa 

Tämä testausjärjestelmä mahdollistaa pneumaattisten jousien viskoelastisten ja väsymisominaisuuksien määrittämisen eri lämpötiloissa. Järjestelmän perustana toimii servohydraulinen koestuskone, jossa on hydrostaattinen rullalaakerointi. Erityinen puristuslaite (T-uritettuun aluslevyyn kiinnitettynä) mahdollistaa erikokoisten ja -muotoisten pneumaattisten jousien kiinnittämisen. Työkalu on varustettu kahdella jousen halkaisijan mittaamiseen tarkoitetulla mitta-anturilla. Koko työkalu voidaan laittaa olosuhdekammioon lämpötilavälillä -80 – +250 °C.

Pneumaattisten jousien moniaksiaalinen testaaminen

Pneumaattisten jousien moniaksiaalinen kuormittaminen standardin EN 13597 mukaisesti 

Testausjärjestelmä tukee pneumaattisten jousien laadunvarmistus- ja kehitystyötä. Se koostuu lattiamallisesta 250 kN maksimivoiman koestuskoneesta. Se on varustettu ylimääräisellä vaakasuuntaisella 50 kN maksimivoiman sähkömekaanisella käytöllä, sekä mittausalustalla, jossa on viisi voima-anturia (kolme pystysuuntaista ja kaksi vaakasuuntaista). Pneumaattisten jousien aksiaaliset ja vaakasuuntaiset jäykkyysominaisuudet määritetään pysty- tai vaakasuuntaisella kuormituksella, tai yhdistetyllä kuormituksella. Seuraavia kanavia voidaan hallita itsenäisesti:

  • Voima ja matka, pystysuunnassa
  • Voima ja matka, vaakasuunnassa
  • Ilman tai nesteen sisäinen paine

Näytteen syöttämisen helpottamiseksi järjestelmä on varustettu syöttöpöydällä, jota voidaan käyttää näytteiden työntämiseen koestuskoneeseen.

Joustintukien moniaksiaalinen testaaminen

Tämä testausjärjestelmä on varustettu kolmella testausakselilla hydraulisten iskunvaimentimien vaimennusominaisuuksien mittaamiseksi. Koestuskoneen akseli tuottaa pystysuuntaisen voiman (pyörän kuormituksen). Vaakasuuntaiset voimat ja vääntömomentit, joita ilmenee mutkissa, liikkeelle lähtiessä, jarruttaessa jne. saadaan aikaan käyttämällä vaakasuuntaista testaussylinteriä ja torsiokäyttöä. Testausakseleita voidaan ohjata toisistaan riippumatta. Tämä mahdollistaa ominaisuuksien, kuten vaimennuksen, kitkan ja viskositeetin määrittämisen eri aksiaalisilla nopeuksilla, joko poikittaiskuormituksen ja/tai vääntökuormituksen kanssa, tai ilman niitä.
Top