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SINT RESTAN Benutzerhandbuch

Messsystem zur bestimmung von eigenspannungen nach der bohrlochmethode
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Inhaltsverzeichnis
RESTAN
Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der
Bohrlochmethode
Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der
Bohrlochmethode
Calenzano, Florenz, Italien
Inhaltsverzeichnis
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Inhaltszusammenfassung für SINT RESTAN

  • Seite 1 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Calenzano, Florenz, Italien...

  • Seite 2: Inhaltsverzeichnis

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung INHALTSVERZEICHNIS EINFÜHRUNG ....................4 1.1. Vorstellung des Messsystems ..............4 1.2. Beschreibung des Systems ................5 1.2.1. Mechanische und optische Einheit ............... 7 1.2.2. Elektronik ....................11 1.2.3.
  • Seite 3 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 3.5.2. Automatischer Ablauf (Automatic Sequence)..........47 3.6. Wiederaufnahme einer unterbrochenen Messung (Restore Interrupted Test) 50 TESTAUSFÜHRUNG ..................51 4.1. Sicherheitsvorkehrungen ................51 4.2. Anschlüsse ....................52 4.3.

  • Seite 4: Einführung

    1. EINFÜHRUNG 1.1. Vorstellung des Messsystems RESTAN ist ein hochentwickeltes System zur Ermittlung von Eigenspannungen nach dem Bohrlochverfahren. Bei diesem Verfahren handelt es sich um eine Methode, bei der in der Mitte einer DMS-Rosette ein Blindloch gebohrt wird. Infolge dieser Bohrung entstehen auf Grund der im Material vorhandenen Eigenspannungen Relaxationsdehnungen, die von den Messgittern der DMS-Rosette erfasst werden.

  • Seite 5: Beschreibung Des Systems

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 1.2. Beschreibung des Systems Das System besteht aus folgenden Bestandteilen: 1. Positionierungs- und Bohrvorrichtung (mechanische und optische Einheit) 2. Elektronische Kontrolleinheit 3. I/O-Karten Typ PC16023 (für PC) und DaqCard6024E (für Notebook Computer) von National Instrument 4.
  • Seite 6 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Elektronische Elektronische Filter/Druckminderer Filter/Druckminderer Kontrolleinheit Kontrolleinheit Desktop Version: Desktop Version: DAQ 6023E (NI) DAQ 6023E (NI) Luftzuführung Luftzuführung Mechanisch- Mechanisch- Notebook computer: Notebook computer: Optische Einheit...

  • Seite 7: Mechanische Und Optische Einheit

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 1.2.1. Mechanische und optische Einheit Die Positionierungs- und Bohrvorrichtung (Bild 1.2a und Bild 1.2b) besteht aus einem kleinen, in drei Achsen verstellbaren Träger, in dessen vertikalem Kopf ein Mikroskop (Nr.
  • Seite 8 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Das Gerät steht auf drei Magnetfüßen aus rostfreiem Stahl, was eine einfache Positionierung ermöglicht. Die Magnetfüsse verfügen über Kugelgelenke und können deshalb unebenen Oberflächen angepaßt werden.
  • Seite 9 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Der vertikale Schnellvorschub erfolgt über einen Zahnstangenantrieb, der mit einem Stellrad (Nr. 9 in Bild 1.2b) bedient wird und mit einer seitlich angeordneten Feststellschraube (Nr. 16 in Bild 1.2a) arretiert werden kann . Der Feinvorschub erfolgt entweder über einen vom Computer gesteuerten Schrittmotor (Nr.
  • Seite 10 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung mm und der Meßbereich der Messuhren 11 mm. Sie werden so montiert, daß sie den gesamten Arbeitsbereich abdecken und es besteht die Möglichkeit, sin in jeder Position Null zu setzen.

  • Seite 11: Elektronik

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 1.2.2. Elektronik Die Elektronik verbindet die mechanische/optische Einheit mit dem Computer. Das Gerät besteht aus folgenden Komponenten: 1. Geregeltes Netzteil, das zwei Spannungen zur Verfügung stellt: (a) Versorgungsspannung für die Schrittmotortreiberkarte;...
  • Seite 12 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Hinweis: Das erste DMS-Messgitter (a bzw. 1) ist an Kanal 1 anzuschließen, das zweite Messgitter (b bzw. 2) an Kanal 2, das dritte Messgitter (c bzw. 3) an Kanal 3.

  • Seite 13: Überblick Über Die Software

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 1.2.3. Überblick über die Software Ablaufsteuerung und Datenerfassung erfolgen über eine speziell entwickelte Software, die I/O-Karte und die Elektronikeinheit. Sämtliche Funktionen werden über grafische Bedienfelder gesteuert. Jede Taste führt eine genau definierte Funktion aus und ist so kommentiert, daß...
  • Seite 14 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 2) Für die Auswertung  automatische Interpolation der gemessenen Dehnungswerte  Berechnung der Eigenspannungen nach verschiedenen Algorithmen Für jeden Abschnitt des Versuches gibt es eine empfohlene Standardprozedur, die, falls vom Benutzer nicht anders definiert, standardmäßig ausgeführt wird.
  • Seite 15 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Integral Methode [2-3]. Diese häufig in der Literatur erwähnte Methode berücksichtigt eine Abhängigkeit der Eigenspannungen von der Bohrlochtiefe. Sie ist also auch anwendbar, wenn die Spannungswerte über die Tiefe (Materialdicke) nicht als konstant angenommen werden können.

  • Seite 16: Technische Daten

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 1.3. Technische Daten Bohrvorrichtung: Höhe Breite Länge Gewicht Max. Turbinendrehzahl 400,000 Max. Fräserdurchmesser Druckluft zum Antrieb der Turbine Vertikalbewegung (grob) Vertikalbewegung (fein, motorgetrieben) Horizontalbewegung (X- und Y-Achse)

  • Seite 17: Mindestvoraussetzung Des Pc´s

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 1.3.1. Mindestvoraussetzung des PC´s Pentium, 133 MHz, 16 MB Betriebssystem: Windows 98, 2000, NT, XP 1.4. Einsatzbereiche und Grenzen des Systems Das System wurde konzipiert zur experimentellen Ermittlung von Eigenspannungen mit Hilfe der teilzerstörenden DMS-Bohrlochmethode.

  • Seite 18: Risiken Und Vorsichtsmaßnahmen

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 1.5. Risiken und Vorsichtsmaßnahmen vorliegende System wurde experimentellen Ermittlung Eigenspannungen mit Hilfe der DMS-Bohrlochmethode entwickelt, gemäß der EC- Sicherheitsrichtlinien. Achtung: Trotzdem ist es nicht auszuschließen, daß das zu bearbeitende Werkstück beim Bohren weggeschleudert werden kann.

  • Seite 19: Bedienung, Wartung Und Installation

    Die Installation umfasst folgende Schritte: Installation der Treibersoftware für die I/O-Karte, bevor die I/O-Karte im PC eingesteckt wird Einstecken der I/O-Karte in den Computer Anschließen Hardware-Schlüssels (Dongel) parallelen Schnittstelle, und Installation der entsprechenden Treiber Installation der RESTAN-Software Drucker auswählen REGR-05.1 - 19 -...

  • Seite 20: Wartung Turbine

    Kapitel beschrieben. Die genaue Anleitung zur Installation der I/O- Karte finden Sie im Anhang dieses Handbuches in der Bedienungsanleitung der I/O- Karte.  Die Software der Treiberkarte muß vor der Restan Software installiert werden. Der Hardware Schlüssel wird an die parallele Schnittstelle des PC angeschlossen. ...
  • Seite 21 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Bild 2.6a Bild 2.6b Nehmen Sie die Turbine heraus (Bild 2.6c und 2.6d). Bild 2.6c Bild 2.6d Setzen Sie die neue Turbine ein. Schrauben Sie wieder mit dem Schraubendreher die Rückseite mit den drei Schrauben fest.

  • Seite 22: Beschreibung Der Kontroll - Und Messdatenerfassungssoftware

     Wiederaufnahme einer unterbrochenen Messung Die Funktionen werden in den folgenden Kapiteln näher beschrieben. Mit der RESTAN-Software (RESTAN_RSM und RESTAN_EVAL) ist es möglich, die Linienhilfe an zu verwenden. Betätigen Sie "Ctrl + H" und verschieben Sie die Maus auf den relativen Drucktasten.

  • Seite 23: Positionierung Der Bohrvorrichtung (Positionierungs-Steuerung)

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 3.1. Positionierung der Bohrvorrichtung (Positionierungs- Steuerung) Vor dem Starten des Bohrvorganges muß der Fräser in eine definierte Nullposition gefahren werden. Diese ist definiert als der Punkt, an dem der Fräser gerade die Oberfläche des Werkstückes berührt.
  • Seite 24 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Das Positionierungsmenü (Bild 3.2) enthält folgende Elemente: Bild 3.2 – Menüfeld für Positionierungs-Steuerung - Home: Über den vertikalen Vorschub wird die bewegliche Gruppe mittels des Schrittmotors automatisch in die oberste Position gebracht (d.h. die Einheit wird nach oben gefahren bis der Endschalter aktiviert ist) - Go to Zero: Der Fräser wird automatisch in die definierte Nullposition gefahren).

  • Seite 25: Positionierung Des Fräsers Auf Der Werkstoffoberfläche

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 3.2. Positionierung des Fräsers auf der Werkstoffoberfläche Vor dem Bohren des Loches ist es notwendig, den Fräser in Nullposition zu bringen. Diese ist definiert als der Punkt, an dem das Werkzeug gerade Kontakt zum Metall (genauer gesagt zur Werkstoffoberfläche) hat.
  • Seite 26 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Nun beginnt die eigentliche Messung. Bild 3.2a – Menüfeld für Positionierungs-Steuerung wie es erscheint, wenn “Positioning endmill on surface” gewählt wird Achtung: Bestimmung dieser Nullpunktposition entscheidender Bedeutung für die korrekte Ausführung der Messung und in der abschließenden Berechnung für...

  • Seite 27: Einstellung Der Messparameter

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 3.3. Einstellung der Messparameter Über diese Oberfläche (Bild 3.3) werden vor Versuchsbeginn alle Parameter für die bevorstehende Messung eingegeben. Dieser Programmpunkt wird im Hauptmenü unter der Taste “Test Setup” angewählt.

  • Seite 28: Schrittweiten-Darstellung (Step Investigator)

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 3.3.2. Schrittweiten-Darstellung (Step Investigator) Dieses Fenster (Bild 3.3) ist hilfreich bei der Analyse des gewählten Profils. Die gewünschte Bohrtiefe läßt sich entweder mit der Tastatur oder mit der Maus direkt in der Grafik eingeben.

  • Seite 29: Materialtyp (Material-Einstellung)

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 3.3.4. Materialtyp (Material-Einstellung) Unter diesem Punkt werden folgende Daten zum Material des Werkstückes abgefragt (Bild 3.4): Material: Bezeichnung des Materials Heat-Treatment: Anmerkung zu einer eventuell durchgeführten Wärmebehandlung der das Material unterzogen wurde.

  • Seite 30: Verstärker-Einstellung (Instrument Setting)

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 3.3.5. Verstärker-Einstellung (Instrument Setting) Zur Spezifikation des verwendeten Verstärkers auf dem erscheinenden Bedienfeld kann durch Schieber am linken Bildrand, aus einer Reihe von Verstärkern ausgewählt werden. Erscheint das Bild des gewünschten Verstärkers in dem dafür vorgesehenen Fenster, so muß...
  • Seite 31 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung PCI 6023E und DAQCARD 6024E Diese Meßwertaufnehmerkarten haben, wie die meisten Karten für diesen Zweck, einen Eingangssignalbereich von +/- 10 Volt, passend zu den meisten analogen DMS-Verstärkern, die ein Ausgangssignal von bis zu +/- 10 Volt ausgeben können.
  • Seite 32 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung - Tare Balance: mit diesem Befehl können die Kanäle Nullgesetzt warden. - Balance State: Ein-, Ausschalten der Tarierung. UPM60 Folgende Parameter können im Menüfeld (Bild 3.7) eingestellt werden: Bild 3.7 –...
  • Seite 33 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung - Continuous Read: kontinuierliche Messung, bis dieser Button erneut ausgewählt wird - Tare Balance: mit diesem Befehl werden die Meßkanäle tariert - Balance on/off: Ein-, Ausschalten der Tarierung - Transmit to Device: Übertragen der aktuellen Parameter an das Gerät...
  • Seite 34 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung - Line Length: Länge der verwendeten Verbindungskabel zwischen DMS und UPM 100. - Connecting Type: Hier kann der Anschlußtyp (Brückenart und Umschalteinheit) gewählt werden Amp. Set.:...

  • Seite 35: Mgc Und Mgcplus

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung MGC und MGCPlus Folgende Parameter können im Menüfeld (Bild 3.9a für MGC und Bild 3.9b für MGC +) eingegeben werden: Hinweis: Bitte beachten Sie, dass die Auswahlmöglichkeiten durch die Wahl des Verstärkereinschubes begrenzt ist!
  • Seite 36 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung - Measuring Range: Der Meßbereich wird nach diesem Maximalwert ausgerichtet. Dieser Punkt ist nicht einstellbar, da er aus dem k-Faktor errechnet wird - Shunt Resistor: Hiermit kann ein Shunt zu- bzw. abgeschaltet werden, der zur Kalibrierung des Verstärkers dient...
  • Seite 37 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung DCM-PLUS Folgende Parameter können im Menüfeld (Bild 3.10) eingegeben werden: Bild 3.10 – DCM PLUS Menüfeld Element connection: In der ersten Reihe dieses Fensters werden die Kanäle eingegeben, an die die einzelnen Messgitter der DMS-Rosette angeschlossen sind (a), (b), (c) oder (1), (2), (3).
  • Seite 38 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Excitation Voltage: Wahl der gewünschten Brückenspeisespannung. Zur Auswahl stehen:  0.625V  1.25V  2.5V  5V - Measuring Range: This control adjusts the measuring range.

  • Seite 39: Spider 8 Und Spider

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung - Serial Port Config.: Einstellen der Schnittstellenparameter für die serielle Schnittstelle Die ausführlichere Beschreibung des DMC-Plus finden Sie im HBM-Handbuch. SPIDER 8 UND SPIDER 8-30 Folgende Parameter können im Menüfeld (Bild 3.11) eingegeben werden: Bild 3.11 –...
  • Seite 40 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung - Bridge Type: Bezeichnet den Dehnungsmeßbrückentyp: – Full Bridge (Vollbrückenschaltung) – Half Bridge (Halbrückenschaltung) – Quarter (Viertelbrücke) - Bei Spider 8-30 - Mode: Bezeichnet den Funktionsmodus der Verbindung mit dem Spider 8. Bei serieller Schnittstelle kann die Baudrate gewählt werden: 600, 1200, 2400, 4800,...

  • Seite 41: Randbedingungen Der Messung (General Data Setting)

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 3.3.6. Randbedingungen der Messung (General Data Setting) Im Menüfeld (Bild 3.11) können folgende Bemerkungen zur Messung eingegeben werden: - Date: Datum der Messung - Head treatment: Beschreibung einer evtl. Vorgenommenen Wärmebehandlung des Testobjektes - Operator: Name der Person, die die Messung durchgeführt hat...

  • Seite 42: Abspeichern Und Wiederaufrufen Der Testparameter (Load Configuartion Und Save Configuration)

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 3.3.7. Abspeichern und Wiederaufrufen der Testparameter (Load Configuartion und Save Configuration) Alle oben beschriebenen Einstellungen können durch Anklicken von “Save Config” gespeichert werden (Bild 3.3). Es erscheint ein Untermenü, in die der gewünschte Name für das Konfigurations-File eingetragen wird.

  • Seite 43: Test Manager

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung  Device: Hier können Sie die Nummer der Ni-Karte eingeben, unter der diese Karte in Ihrem System verwaltet wird. SAVE CURRENT SETTING AS DEFAULT: speichert alle aktuellen Einstellungen (z.B.

  • Seite 44: Manueller Test (Step-By-Step Sequence)

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Der “Test Status”-Fenster beinhaltet alle wichtigen Informationen zum laufenden Meßvorgang:  Not started: Nicht gestartet  Test completed: Beendet  Emergency Stop: Notstop  Waiting for reading: Warten auf die Meßwertaufnahme ...
  • Seite 45 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Vorschubgeschwindigkeit sowie die Anzahl der bereits ausgeführten Schritte des Schrittmotors an. Eine komplette Umdrehung, entsprechend eines Vorschubes von ca. 0,5 mm, wird in 800 Schritten ausgeführtWhen the motor steps indicator reaches the pre-established value the motor (and consequently the counting of steps) stops and the motor window disappears.
  • Seite 46 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Wichtige Hinweise zum Modus “manueller Test”  Nach dem letzten Schritt müssen durch Anklicken von “Hole Data” (Bild 3.14) die Dimensionen X1, X2, Y1 und Y2 (Bild 3.16) übernommen werden. Sie werden benötigt, um mittleren...

  • Seite 47: Automatischer Ablauf (Automatic Sequence)

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Bild 3.16 – Daten Menüfeld für Exzentrizität  Wird vor Beendigung der Messung “Exit” (Bild 3.16) gedrückt, so erscheint die Meldung, daß die Messung noch nicht beendet sei und es wird eine Bestätigung des Befehls verlangt.
  • Seite 48 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Das Programm steuert den Bohrvorgang gemäß der eingebenen Schrittweite. Nach jedem Bohrschritt stoppt die Turbine um mit einer zeitverzögerung von (Defaultwert: 3 Sekunden) die Meßwerte einzulesen. Diese Wartezeit kann im entsprechen Menü...
  • Seite 49 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Bild 3.17 – Test manager – Mmenüfeld, wenn automatische Abfolge gewählt wird (Merke, daβ “Read” Taste nicht aktiviert und grau hinterLegt ist)  Nach Beendigung der Messung ist es möglich, mit “Insert Note” eine Notiz im Datenfile zu machen.

  • Seite 50: Wiederaufnahme Einer Unterbrochenen Messung (Restore Interrupted Test)

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 3.6. Wiederaufnahme einer unterbrochenen Messung (Restore Interrupted Test) Diese Funktion (Bild 3.1) lädt die Daten des letzten abgebrochenen Bohrvorganges, so daß dieser nun zu Ende geführt werden kann. Zur Sicherheit wird vor Ausführen der Funktion eine Bestätigung verlangt.

  • Seite 51: Testausführung

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung TESTAUSFÜHRUNG Die Messung besteht aus folgenden Schritten: Installation und Verschaltung des Dehnungsmessstreifens Vorbereiten des Gerätes, d.h. Kalibrierung, Positionierung etc. Bohren des Loches Eigentliche Messung Berechnung 4.1. Sicherheitsvorkehrungen Der gesamte Test sollte von einer Person durchgführt werden.

  • Seite 52: Anschlüsse

     Anschluss der DMS-Verstärker an den PC über eine Schnittstelle (Bild 1.1) bei Verwendung von HBM Verstärker mit digitalem Ausgang (MGC, DCM Plus, UPM 60, UPM 100,…) an die SINT Elektronik falls rein analoge Verstärker verwendet werden  Verkabelung zwischen DMS und Verstäker ...

  • Seite 53: Kalibrierung

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Programm befindet sich auf dem Directory “SINT” auf der Festplatte C und kann aus dem Windows Ordner “Residual Stress Measurement” gestartet werden. Außerdem können Programm unter...
  • Seite 54 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Spannringe an den Kugelgelenken der Füße sowie an den Gewindestangen anziehen (Nr. 2, Bild 4.2). Bild 4.2 3. Durch Betätigen des Vertikal-Schnellvorschub-Knopfes (Nr. 9, Bild 1.2b) den Fräser so nahe wie möglich an die Oberfläche bringen ohne diese jedoch zu...
  • Seite 55 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Bild 4.3a 7. Turbine abschalten (Positioning Control Panel – Bild 3.12). Den Schlitten mit dem Schnellvorschubknopf (Bild 3.2) anheben und mit dem Knopf feststellen (Nr. 16, Bild 1.2). Den Turbinenrevolver um 45° aus dem Sichtfeld des Mikroskopes drehen (Handgriff herunterdrücken und drehen (siehe A bis C...
  • Seite 56 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Hinweis: Stellen Sie sicher, daß vertikale Bewegung tadellos verschlossen ist. Andernfalls würde das Betätigen des Drehknopfes, um den Turbinerevolver zu drehen die Turbine abwärts, mit der möglichen Gefahr des Beschädigens sie betätigen.

  • Seite 57: Installation Und Anschließen Der Dms-Rosette

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 11. Über die vier Einstellschrauben (Nr. 21, Bild 1.2a) wird nun das Fadenkreuz genau auf den Mittelpunkt der aufgebrachten Markierung zentriert. Die vier Schrauben schrittweise nacheinander anziehen 12.
  • Seite 58 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Verdeutlichung hier Beispiel; angenommen Verstärker folgendermaßen eingestellt:  Schaltungsart: Halbbrücke  Speisespannung für die DMS-Brücke: 5 Volt  Eingangsempfindlichkeit: 1 mV/V  Digitaler Anzeigebereich: 2000 Digit Beim Betätigen des Kalibrierschalters zeigt das Display 2000 an (korrekte...

  • Seite 59: Einsetzen Bzw. Austauschen Des Fräsers

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 4.6. Einsetzen bzw. Austauschen des Fräsers WARNING: Der Fräser darf nur bei ausgeschalteter Turbine gewechselt werden. Gegebenenfalls muß der Testlauf unterbrochen werden. Die Turbine darf auf keinen Fall gestartet werden während der Austausch durchgeführt wird.
  • Seite 60 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Bild 4.4b 3. Die Spindel mit dem mitgelierferten Gabelschlüssel (Bild 4.4c) festhalten, und das Bohrfutter auf dem Rückteil der Turbine mit dem 1/20” Inbusschlüssel vorsichtig lösen (Bild 4.4c). Jetzt kann der gebrauchte Fräser entnommen werden.

  • Seite 61: Poitionierung Der Bohrvorrichtung

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 4. Den neuen Fräser von Hand einsetzen und so weit wie möglich hineindrücken (Bild 4.4d). Bild 4.4d 5. Die Spindel mit dem Gabelschlüssel festhalten, das Bohrfutter an der Spindel von der Rückseite der Turbine wieder anziehen.
  • Seite 62 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Positionierung bedeutet im einzelnen:  Sichern der Bohrvorrichtung (falls notwendig, je nach Position)  Bestimmung der optimalen Position in Bezug auf die DMS-Rosette  Fixieren der Vorrichtung in dieser Position HINWEIS: Die Positionierung muß...

  • Seite 63: Zentrierung Und Nullpunktjustierung Der Messuhren

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung HINWEIS: Den Klebstoff nicht auf die Unterseite der Füße bringen, um eine Beschädigung der Magnete beim Lösen der Vorrichtung vom Werkstück zu vermeiden HINWEIS: Eventuelle Hilfskonstruktionen Befestigung Bohrvorrichtung müssen so gestaltet sein, daß...

  • Seite 64: Automatische Nullpunktpositionierung Des Fräsers Auf Der Werkstoffoberfläche

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Auf dieser Oberfläche wird der Nullpunkt der DMS-Kanäle überprüft und zwar unter dem Menüpunkt “Single Read”. Weichen die Werte von Null ab, so muß ein Nullabgleich der Verstärkereinheit durchgeführt werden. Durch Drücken der Taste “Tare Balance”...
  • Seite 65 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Bild 4.5 Wenn der Fräser die Oberfläche berührt, stoppt der Vorschub und es erscheint “Warning! Current position is assumed as referece for the hole depth” (Achtung! Momentane Position wird als Nullpunkt für die Bohrtiefe angenommen) auf dem Bildschirm.

  • Seite 66: Einbringen Der Bohrung

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Achtung: Vor der beginnenden Bohrung entfernen Sie das Kabel vom Rückwandblech der elektronischen Vorrichtung. 4.11. Einbringen der Bohrung Achtung: Während des Bohrens ist eine Schutzbrille (nicht im Lieferumfang enthalten) zu tragen, um Verletzungen durch Späne zu vermeiden.

  • Seite 67: Automatischer Testablauf

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung bereits vom Schrittmotor ausgeführten Schritte. Eine komplette Umdrehung, entsprechend einem Vorschub von 0,5 mm, entsprechen 400 Schritten Die anderen Schaltflächen werden genauer im Kapitel 3.4.1 beschrieben.

  • Seite 68: Messung Des Bohrlochdurchmessers Und Der Exzentrizität

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 4.12. Messung des Bohrlochdurchmessers und der Exzentrizität Diese Messungen erfolgen nach Beendigung des Bohrvorganges mit folgender Vorgehensweise: 1. Nach Abschalten der Turbine den Vertikalkopf durch Betätigen des Schnellvorschubkopfes anheben.

  • Seite 69: Berechnung Der Eigenspannungen

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Bild 4.6 Bild 4.7 4.13. Berechnung der Eigenspannungen 1. Hierzu muß zunächst das Steuer- und Datenerfassungsprogramm mit Exit verlassen werden, und aus der Windows-Oberfläche das Programm “Eval_RSM”...

  • Seite 70: Abmontieren Der Bohrvorrichtung

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 4.14. Abmontieren der Bohrvorrichtung Mittels eines geeigneten Werkzeuges den Klebstoff lösen, mit dem das Gerät fixiert wurde. Nun ist es möglich das eventuell montierte Sicherungsseil zu lösen und die Apparatur an anderer Stelle zu positionieren.

  • Seite 71: Methoden Zur Ermittlung Der Eigenspannungen

    Handbuch zur Benutzung und Wartung METHODEN ZUR ERMITTLUNG DER EIGENSPANNUNGEN Für die Ermittlung der Eigenspannungsverteilung aus den zuvor mit dem SINT- System gemessenen Werten steht das Programm “Eval_RSM.EXE” zur Verfügung. Die Ermittlung der Eigenspannungen des untersuchten Werkstückes und deren Tiefenverteilung erfolgt wahlweise durch eines der folgenden Verfahren: ...
  • Seite 72 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Bild 5.1 – Hauptmenü für Eigenspannungs-Berechnung - “Export Stress Calc.”: Dieser Button erlaubt dem Benutzer alle im Fenster angezeigten Spannungsinformationen exportieren. Format exportierten Daten ist “spreadsheet”. Das Exportieren der Spannungsdaten ist für alle Kalkulationen möglich.
  • Seite 73 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung und die erfolgte Änderung evt. in einer Datei speichern, indem er die an den Befehl „ Mod./Exp. Data‟ gebundene Prozedur einleitet. Bild 5.2 – Dieses feld ersheint, wenn “Show Interpolation” gewählt wird - Strain Gage: Bezeichnung des verwendeten DMS (wie vom Benutzer bei der Messung angegeben).
  • Seite 74 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung - Step: In diesem Feld bestimmt der Benutzer, wie die Schrittweiten gestaltet werden sollen:  Original: Entsprechend der Schritte während der Messung.  Constant: Gleiche Schrittweiten über die gesamte Tiefe (entsprechend der gesamten Bohrlochtiefe geteilt durch die Anzahl der Schritte).

  • Seite 75: Berechnung Der Eigenspannungen Nach Dem Astm 837-01 Verfahren

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung errechnete gemessene Auswertenbelastungsverteilung, wenn die Bohrungstiefe 0,4mal der Mitteldurchmesser des Dehnungsmeßgerätes entspricht. Wenn ' exakte ' Berechnung vorgewählt wird, Faktoren ASTM ' a ' und ' b ' sind Koeffizienten von 0 bis 0,4 Dhole/depth.

  • Seite 76: Berechnung Der Eigenspannungen Nach Dem Integralverfahren

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung HINWEIS: Falls die Hauptspannungsrichung näher an der Achsrichtung eines benachbarten DMS liegt, so ist der Betrag der Dehnungssumme ε größer als ε -ε -2ε -ε In diesem Fall sollte ε...

  • Seite 77: Berechnung Der Eigenspannungen Mit Der Power Series Methode

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Bild 5.5 – Bewertungsfeld für Eigenspannungs, wenn “Show Vector” gewählt wird Das Programm nimmt, wenn der Benutzer nicht anderes vorgegeben hat, die optimierten Schrittweiten. Die Berechnung der Eigenspannungswerte erfolgt mit den numerischen Koeffizienten nach Schajer [2, 3].

  • Seite 78: Berechnung Der Eigenspannungen Nach Kockelmann

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Bild 5.6 – Bewertungsfeld für Eigenspannungs, wenn “Power Series” - Methode gewählt wird Berechnung der Eigenspannungen nach KOCKELMANN Wird das KOCKELMANN-Verfahren gewählt, so werden die mit “SINT_RSM”...
  • Seite 79 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Im Unterschied zur Integral-Methode können hiermit Aussagen gemacht werden bis zu der Tiefe, die dem Bohrlochdurchmesser entspricht. Zur Berechnung der Eigenspannungswerte werden die numerischen Koeffizienten nach Kockelmann [5] verwendet.

  • Seite 80: Literaturhinweise

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung LITERATURHINWEISE ASTM E 837-01 “Standard Test Method for Determining Residual Stresses by the Hole-Drilling Strain-Gage Method”. G.S. Schajer “Measurement of Non-Uniform Residual Stresses Using the Hole- Drilling Method.

  • Seite 81: Anhang

    RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Anhang REGR-05.1 - 81 -...
  • Seite 82 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung REGR-05.1 - 82 -...
  • Seite 83 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung REGR-05.1 - 83 -...
  • Seite 84 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung REGR-05.1 - 84 -...

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