Ультразвуковая испытательная машина USF-2000

Ускоренные испытания материалов на усталостную прочность

Все виды испытаний с большим количеством циклов нагрузки (многоцикловая усталость, гигаусталость) выгодно проводить с использованием резонансных машин. Типичные частоты для таких испытательных машин лежат в диапазоне 50-250 Герц, а необходимое потребление электроэнергии составляет приблизительно 0,5 кВт. Наибольшая частота циклов резонансных машин обычно составляет до 300 Гц.

Однако, например, для проведения испытания с числом циклов 10¹⁰ и частотой 300 Гц понадобится один год. Трудоемкость и длительность испытаний материалов на усталость, побуждает к поиску новых высокопроизводительных методов таких испытаний.

Компания Шимадзу разработала ультразвуковую испытательную машину для усталостных испытаний USF-2000

Принцип работы:
В отличие от обычных испытательных машин, в USF-2000 циклические нагрузки создаются не за счет приложения силы к образцу, а за счет резонанса. Пьезоэлемент создает вибрацию с частотой до 20000 Гц, которая передается на испытуемый образец. Свободный конец резонируемого образца перемещается с частотой задаваемой пьезоэлементом, т.е. до 20000 Гц.

Ультразвуковая испытательная машина Шимадзу может работать с частотой до 20 кГц,
и для уже упомянутого испытания с числом циклов 10¹⁰ потребуется всего 6 дней. Испытание с числом циклов 10⁷ можно провести всего за 10 минут.

Область применения — высокопрочные материалы:

• Исследование материалов турбинных лопаток
• Исследование материалов вращающихся деталей транспорта (коленчатые валы, оси)
• Исследование материалов подшипников

Материалы пригодные для испытаний:

• Материалы способные резонировать при частоте 20 кГц с выделением небольшого количества тепла (такие как высокопрочные стали, дюралюминий, сплавы титана и алюминия).