Aus Lexikon der Kunststoffprüfung
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Servohydraulische Prüfmaschine

Bei servohydraulischen Hochgeschwindigkeitsprüfmaschinen (siehe auch: Hochgeschwindigkeitszugversuch) erfolgt die Belastung des Prüfkörpers nicht wie z. B. im quasistatischen Zugversuch nach dem Prinzip der Kraftkopplung, sondern nach dem Energietransferprinzip. Dies bedeutet, dass die kinetische Energie schlagartig als Verformungsarbeit in den Prüfkörper eingeleitet wird [1, 2] (siehe servohydraulischer Antrieb für Materialprüfmaschinen). Die gewählte Prüfgeschwindigkeit wird über eine Vorlaufstrecke erreicht, wobei ein Vorlaufbolzen an den Prüfkörper angeklemmt ist. Am Ende der Vorlaufstrecke wird der Prüfkörper kraftschlüssig eingekoppelt.
Im Bild ist schematisch eine servohydraulische Prüfmaschine gezeigt. Mit dieser Prüfmaschine kann eine maximale Prüfgeschwindigkeit von 20 m/s sowie eine Maximallast von 25 kN erreicht werden.

Servohydraulische Pruefmaschine.jpg

Bild: Schematische Darstellung der servohydraulischen Prüfmaschine der Firma Instron vom Typ VHS 25/25-20 [3, 4]

Die Versuchsdurchführung des Schnellzerreißversuches unterscheidet sich von der des quasistatischen Experiments derart, dass keine direkte Kopplung des Prüfkörpers mit der Kolbenstange vorliegt. Nach Erreichen der gewünschten Prüfgeschwindigkeit über die Vorlaufstrecke, wird die Energie des Systems schlagartig in den Prüfkörper eingeleitet [1]. Um die bei der schlagartigen Belastung auftretenden Schwingungen zu minimieren (siehe: Schlagbeanspruchung Kunststoffe), wurde eine Dämpfungsscheibe im Bereich der Vorlaufstrecke aus 4 mm starkem Leder verwendet. Die Kraftmessung erfolgte über eine Piezo-Kraftmessdose und die Verlängerung des Prüfkörpers wurde mittels Hilfe eines induktiven Wegaufnehmer (LVDT) bestimmt.


Literaturhinweise

[1] Bardenheier, R., Rogers, G.: Dynamic Impact Testing. Instron Ltd., High Wycombe, UK (2003)
[2] Bardenheier, R., Borsutzki, M.: Anforderungen an Hochgeschwindigkeitsprüfsysteme zur Ermittlung von Kennwerten an Blechwerkstoffen. In: Buchholz, O.W., Geisler, S. (Hrsg.): Herausforderung durch den industriellen Fortschritt – Tagungsband Werkstoffprüfung (2003) 78–87, (ISBN 3-514-00703-9; siehe AMK-Büchersammlung unter M 11)
[3] Bardenheier, R.: Dynamic Impact Testing – VHS High Rate Testing Systems. Instron Ltd., High Wycombe, UK (2005)
[4] Stahl-Eisen-Prüfblätter (SEP) 1230 (2007-02): Ermittlung mechanischer Eigenschaften an Blechwerkstoffen bei hohen Dehraten im Hochgeschwindigkeitszugversuch