Arten von Kraftmessungstests 101

Es gibt verschiedene Arten von Krafttests, die von Ingenieuren, Produktdesignern, Herstellern und Prüflabors durchgeführt werden, um Faktoren zur Kontrolle von Qualität, Sicherheit und Zuverlässigkeit genau zu messen.

Mit Hilfe von Kraftmessungen lässt sich feststellen, wie etwas bei normaler Belastung oder bei Zug- und Druckversagen reagiert. Die Arten der Kraftmessung werden in Druck, Bruch, Zug, Biegung und Scherung unterteilt.

Interface bietet eine breite Palette von Lösungen für statische und dynamische Kraftmessungen, einschließlich standardmäßiger und kundenspezifischer Aufnehmer, Messgeräte, Zubehör, Rahmen, Kalibrierungsausrüstung und anderer Komponenten, die für Krafttests verwendet werden.

Zu den häufigsten Kategorien von Krafttests gehören:

• Zugfestigkeitsprüfung
• Scherprüfung
• Druckprüfung
• Ermüdungsprüfung
• Prüfung des Drehmoments
• Härteprüfung
• Statische Prüfung
• Mechanische Festigkeitsprüfung
• Materialprüfung
• Prüfung der Probebelastung
• End-of-Line-Prüfung

Es gibt Variationen zu jeder dieser Prüfungsklassifizierungen, z. B. ist die Zyklusprüfung oft eine Untergruppe der Ermüdungs- und mechanischen Festigkeitsprüfungen. Die Härteprüfung wird häufig als zerstörungsfreie Prüfung bezeichnet. Bei den ersten F&E-Tests geht es in der Regel um die Auswahl von Materialien, Festigkeits- und Haltbarkeitstests, ergonomische Druck- und Abriebtests.

Im Folgenden werden die gängigsten Arten von Krafttests allgemein charakterisiert.

Zugversuch

Die Zugfestigkeit ist die Fähigkeit eines Metalls, einer auseinander ziehenden Zugspannung standzuhalten. Bei einem Zugversuch, der auch als Zugprüfung bezeichnet wird, wird eine einachsige Kraft auf einen Probestab ausgeübt und allmählich erhöht, bis dieser bricht. Die Kraft wird mit einem Dehnungsmesser gegen die Dehnung gemessen. Die Zugdaten werden mit Hilfe einer Spannungs-Dehnungs-Kurve ausgewertet. Schnittstellenkraftmessdosen werden häufig für verschiedene Zugprüfungen verwendet, bei denen es auf die Genauigkeit der Messung ankommt.

Kompressionstest

Kompression ist das Ergebnis von Kräften, die aufeinander zu drücken. Der Druckversuch ist wie der Zugversuch. Das Objekt wird in eine Prüfmaschine gelegt, mit einer Kraft belastet und die Verformung aufgezeichnet. Aus den Daten wird eine Druckspannungs-/Dehnungskurve erstellt. Interface bietet Kraftmessdosen an, die nur Druck oder Zug und Druck mit demselben Gerät messen.

Drehmoment-Test

Die Messung des Drehmoments bestimmt, wie ein Objekt reagiert, wenn es gedreht oder verdreht wird. Es gibt zwei häufige Anwendungsfälle: Befestigungstests von Objekten oder die Prüfung rotierender Teile in einer Baugruppe. Die beiden Arten der Drehmomentmessung sind die Reaktions- und die Inline-Drehmomentmessung, die bei der Auswahl des für Ihre Prüfung zu verwendenden Drehmomentaufnehmers wichtig sind. Ein falsches Drehmoment kann dazu führen, dass die Baugruppe aufgrund verschiedener Probleme versagt, sei es bei der Drehmomentprüfung von Schrauben oder Motorteilen. Es kann sein, dass die Teile nicht sicher genug zusammengebaut sind, damit das Gerät ordnungsgemäß funktioniert, oder dass die Gewinde abgenutzt sind, weil das Drehmoment zu hoch war, so dass das Gerät ausfällt. Das Drehmoment ist eine Kraft, die eine Drehung um eine Achse bewirkt. Diese Art der Prüfung ist auch in der Automobilindustrie sehr beliebt, um eine Vielzahl von Komponenten zu messen.

Scherprüfung

Die Scherfestigkeit ist die Fähigkeit, einer Art „Vorbeigleiten“ zu widerstehen, wenn bei der Prüfung parallele, aber leicht außermittige Kräfte wirken. Scherkraft ist eine gerichtete Kraft, die über eine Oberfläche oder ein Teil wirkt. Die Scherkraft wird durch Zug oder Druck mit einer Scher- oder Biegebalken-Kraftmessdose gemessen.

Härteprüfung

Bei der Härteprüfung, mit der die Widerstandsfähigkeit eines Materials gegen Eindringen gemessen wird, wird mit einer harten Kugel, einer Diamantpyramide oder einem Kegel ein Eindruck auf der Oberfläche des Materials erzeugt und dann die Eindringtiefe gemessen. Die Härteprüfung wird als zerstörungsfreie Prüfung eingestuft, da der Eindruck klein ist und die künftige Verwendbarkeit des Materials nicht beeinträchtigen kann. Auch bei der Härteprüfung gibt es eine Vielzahl von Prüfarten.

Beispiele für Prüfungsarten

Beispiel für einen Kompressionstest

Der Kunde von Interface wollte die Druckkraft messen, die ein Bonbon aushalten kann, um sicherzustellen, dass das Etikett korrekt markiert ist. Der Zweck des Tests bestand darin, die Ausrüstung korrekt zu kalibrieren, um jedes Mal die gleiche Stempelkraft zu erzeugen, ohne dass das Bonbon auseinanderbricht. Zur Messung der Ergebnisse wurden eine Mini-Kraftmessdose des Modells WMC von Interface und ein batteriebetriebenes Hochgeschwindigkeits-Datenerfassungsgerät 9330 verwendet. Lesen Sie hier mehr über diesen Drucktest.

Beispiel einer Drehmomentmessung

In diesem Beispiel misst die Drehmomentprüfung genau die Kraft, die erforderlich ist, um eine Schraube sicher anzuziehen. Diese Art der Prüfung ist in stark regulierten Branchen wie der Luft- und Raumfahrt und der Automobilindustrie von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass keine Schraube zu fest oder zu schwach angezogen wird. Die LWCF-Klemmkraft-Kraftmessdose von Interface bietet zusammen mit dem INF-USB3 Universal Serial Bus Single Channel PC Interface Module von Interface eine Lösung zur Überwachung der Kraft, die während des Anziehens von Schrauben aufgebracht wird.

Beispiel einer Scherprüfung

Dieses Beispiel zeigt, wie Hersteller in der Luft- und Raumfahrtindustrie Schertests einsetzen, um die Auswirkungen des Windes zu messen, während er sich an den Flügeln, dem Rumpf und anderen Komponenten eines Flugzeugs vorbeibewegt. Interface misst diese Kraft mit einer 6-achsigen Kraftmessdose des Modells 6A154, die im Boden des Windkanals montiert und über einen Stiel“ mit dem skalierten Modell verbunden ist. Ein Datenerfassungssystem der Serie BX8-AS von Interface BlueDAQ wurde zur Datenerfassung an den Sensor angeschlossen.

Da die Produkte immer komplexer und technologisch fortschrittlicher werden, muss die Prüf- und Messindustrie Lösungen zur Überwachung einer Vielzahl von Faktoren anbieten. Dies ist bei der Kraftmessung nicht anders.

Interface ist an jeder Art von Kraftmessung in einer Vielzahl von großen und kleinen Anwendungen beteiligt gewesen. Hier erfahren Sie mehr über unsere mehr als 36.000 Produkt-SKUs, die für die Durchführung all dieser Tests entwickelt wurden, von einzelnen Kraftmesszellen und Drehmomentaufnehmern bis hin zu kompletten Prüfständen und Systemen. Wir bieten auch Kalibrierdienste für alle Arten von Kraftmessaufnehmern an. Wenden Sie sich an uns, wenn Sie sich nicht sicher sind, welche Kraftmesslösung am besten zu Ihrem Prüfplan passt.