Ensayos de muelles y resortes

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Los muelles y resortes constituyen uno de los elementos clásicos más importantes empleados en construcción y sirven para la acumulación y transformación energética. En este caso, se aprovechan las propiedades elásticas de los materiales. Sin muelles de cualquier tipo no funcionaría ningún sistema mecánico o mecatrónico. Las funciones principales de los muelles y resortes técnicos son:

  • Absorción de golpes y vibraciones
  • Distribución y compensación de fuerzas
  • Retención de tensiones previas
  • Mantenimiento de posiciones determinadas
  • Medición y regulación de fuerzas y momentos

Zwick ofrece soluciones especiales para sistemas de muelles y resortes de toda índole.

Ensayo uniaxial de muelles helicoidales

Debido al vertiginoso avance tecnológico, se ha producido un notable aumento de las exigencias en materia de precisión y resistencia de muelles y, como consecuencia lógica de ello, son cada vez más estrictas las exigencias en precisión de fabricación, debido a la continua reducción de tolerancias de medida, forma y posición. En la misma medida aumentan las exigencias impuestas a la tecnología de ensayos.

La serie PrecisionLine satisface perfectamente las exigencias cada vez mayores a las que se enfrentan las máquinas de ensayos de muelles de precisión de última generación: la máxima precisión y la repetibilidad. Estas máquinas se diseñaron para el ensayo con tolerancias mínimas de muelles utilizados en multitud de grupos constructivos y funcionales de la industria del automóvil. Para el desarrollo de esta serie, se valoraron todos los factores de error.

Las características más importantes:

  • Las fuerzas se transmiten en el eje central del área de ensayos y no se producen alteraciones en el flujo de fuerzas. 
  • La medida del material (sistema de medición incremental sin contacto) se encuentra alineado con el recorrido de la medición.
  • La deformación de la célula de carga se compensa de forma mecánica.

La zwickiLine (máquina de ensayos monocolumna) y la electrónica de control testControl se pueden emplear de forma ideal para el ensayo de precisión de muelles en combinación con el dispositivo de compresión de muelles de precisión. El dispositivo es muy resistente a fuerzas transversales y está asegurado contra sobrecargas. Los platos de compresión lijados y desimantados se encuentran alineados a un paralelismo de 1 µm / 10 mm. Las guías de precisión solo permiten el movimiento completamente vertical de los platos de compresión. Con la célula de carga de alta rigidez y resistente a fuerzas transversales se reducen eficazmente los errores de medición producidos por deformación o por las fuerzas laterales de los muelles.

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Ensayos de muelles de canales múltiples

Con plataformas de medición multicanales se puede determinar la evolución de la línea de actuación de las fuerzas de resortes helicoidales de compresión (como resorte de válvula o en tubos amortiguadores portarruedas Mac-Pherson). Para ello, equipos de ensayos estándar se equipan con una plataforma de medición de cargas de seis o nueve componentes. Estos permiten determinar de forma específica los puntos de penetración del muelle y la fuerza resultante de los componentes de fuerza que se produce durante la carga por compresión de los muelles. Estos valores característicos son importantes para la evaluación de atributos de calidad como fricción, desgaste y ciclo vital.

Ensayo de muelles neumáticos

Ensayos de muelles neumáticos bajo diferentes temperaturas 

Con este sistema de ensayos, se determinan las características viscoelásticas de muelles neumáticos y su resistencia a la fatiga bajo a diferentes temperaturas. Se lleva a cabo en una máquina de ensayos servohidráulica equipada con un actuador con cojinete hidrostático. Con un dispositivo especial de compresión (montado sobre una placa de sujeción con ranura en T) se pueden sujetar muelles de distintas formas y tamaños. Además, este dispositivo se encuentra dotado de dos sensores para la medición del diámetro de los resortes neumáticos. Todo el conjunto se puede introducir en una cámara de temperatura móvil con un rango de temperaturas de -80 hasta +250 °C.

Testing of Multi-Axial Springs

Carga multiaxial de muelles neumáticos según la norma EN 13597 

Este sistema de ensayos tiene la función de prestar apoyo en tareas de control de calidad y desarrollo de muelles neumáticos. Está formado por una máquina de ensayos de suelo con una Fmáx. de 250 kN equipada adicionalmente con un accionamiento electromecánico horizontal con Fmáx. 50 kN y una plataforma de medición de cargas con cinco células de carga (3 verticales, 2 horizontales). Las curvas características axiales y horizontales de los muelles neumáticos se determinan bajo carga vertical, horizontal o combinada. Se pueden regular los siguientes canales:

  • Fuerza y recorrido, vertical
  • Fuerza y recorrido, horizontal
  • Presión interna neumática o, como variante, hidráulica

Para incorporar probetas fácilmente, el sistema está equipado con una plataforma de carga, con la que se pueden insertar probetas en la máquina de ensayos.

Ensayo multiaxial de amortiguadores

Para la medición de las características de amortiguación de amortiguadores hidráulicos se ha equipado este sistema de ensayos con tres ejes de ensayo. La fuerza vertical (carga por rueda) se aplica a través del eje de la máquina de ensayos. Las fuerzas horizontales y momentos de torsión producidos en las curvas, arranque y frenado, etc. se generan mediante un actuador de ensayo dispuesto horizontalmente y un accionamiento de torsión. Los ejes de ensayo se pueden controlar individualmente y de forma independiente. De este modo es posible determinar las características (amortiguación, fricción, viscosidad) a diferentes velocidades axiales, con o sin fuerza lateral o momento de torsión .
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