Prüfung von Befestigungselementen

Befestigungselemente sind zunächst einmal Schrauben und Muttern in allen Variationen. Aber auch Haken und Ösen sowie Bolzen und Nieten verbinden Bauteile und Bleche sowie Profile, die unter Beanspruchung nicht getrennt werden sollen. Die Verbindungstechnik allgemein, insbesondere die Schweißtechnik und deren Verbindungen sollen in dieser Gruppe mitbetrachtet werden. Relevante Normen sind hier die DIN EN ISO 9015-1 und -2 sowie die DIN EN ISO 14271 und die DIN ISO 22826. 
533Ermuedungsversuch

Zugversuche

Schrauben sind Bauteile, die auf ihre industrielle Anwendung hin sehr genau ausgesucht und präzise in die Konstruktion eingepasst werden. Dazu ist es auch für die Sicherheit der Schraubverbindung unumgänglich, den elastischen Zugmodul und die Grenzen der elastischen Beanspruchung in Zugversuchen genau zu bestimmen. Denn hieraus werden die Grenzkräfte für eine sichere Schraubverbindung festgelegt. Aufgrund der unübersehbaren Anzahl von Anwendungen gibt es eine Vielzahl von verschiedensten Schrauben und Schraubentypen. Mit unterschiedlichsten Halterungen und auch kundenspezifischen Lösungen unterstützt Zwick bei diesen Aufgaben seine Kunden.
531Zugversuch1

Scherversuche

Neben der einachsigen Zugbeanspruchung treten bei Verbindungselementen in der Anwendung Scherkräfte auf, die eine Verbindung schnell trennen können. Daher sind Scherversuche an verbundenen Teilen oder Proben unumgänglich. Dies trifft insbesondere für Nietverbindung zu. Hierbei kommt es auf die genau geführte Krafteinleitung an, damit neben der Scherkraft nicht andere Kräfte zum Tragen kommen, die die Ergebnisse verfälschen können. Zwick spezifiziert mit den Anwendern die richtige Fixierung der Probe oder des Bauteils und fertigt diese Probenhalterung für den Anwender. Diese Prüfvorrichtungen können einfach, aber auch sehr komplex sein, sie erfüllen aber immer ihre genaue Aufgabe.
523Schwerversuch

Ermüdungsversuche

Verbindungselemente unterliegen neben statischer Beanspruchung in der Regel häufiger zyklischen Beanspruchungen. Dazu gehören auch Vibrationen. Ermüdungsversuche an Schrauben werden am schnellsten und effizientesten mit einem Hochfrequenzpulsator durchgeführt. In Befestigungen, die auf Schrauben oder andere Verbindungselemente zugeschnitten sind, können zyklische Kräfte mit einer Oberlast von bis zu 1000 kN in einem Frequenzbereich von bis zu ca. 285 Hz eingebracht werden. Durch den Magnetantrieb, der das System inklusiv der Probe in gesteuerte Resonanz bringt, wird bei diesem Versuch minimale Energie benötigt, also sehr kostengünstig getestet.

In sogenannten H-Proben werden die einzelnen Verbindungen gemeinsam zyklisch auf Zug und Druck, die Verbindungselemente auf Scherwirkung belastet. Eine hierfür vorgesehene H-Probenaufnahme verteilt zunächst die Kräfte auf die gesamte Struktur. Die Aufbiegung und damit das Lösen der Struktur kann mit einem Dehnungsaufnehmer erfasst werden. Mit den Dehnungswerten kann die Prüfmaschine – in diesem Fall wieder ein Resonanzpulsator (Vibrophore) – je nach Versuchsführung auch die Steuerung der Kräfte oder Dehnung vornehmen.

Weitere Prüfungen für Befestigungselemente

  • Biege- und Druckversuche
  • Torsionsversuche
  • Härteprüfungen
  • Zeitstandversuche
  • Fallgewichtsversuche
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