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system for measuring residual stresses by the hole

1. Tare Balance ist es m glich eine Nullsignalmessung durchzuf hren und die gemessenen Werte als Offset zu speichern Die Nullsignalmessung kann mehrfach wiederholt werden Weiterhin k nnen die Parameter des Verst rkers in dieser Oberfl che ge ndert bzw eingestellt werden z B gew hlter Verst rkereinschub Schnittstelleneinstellung Speisespannung usw Vor dem eigentlichen Bohrvorgang verlangt das Programm Test Manger Bild 3 16 vom Benutzer eine Best tigung eines erneuten Nullabgleiches durch erneutes Dr cken von Tare Balance Es ist nicht m glich den Messvorgang ohne diesen Arbeitsschritt zu starten 4 10 Automatische Nullpunktpositionierung des Frasers auf der Werkstoffoberfl che Vor dem Bohren des Loches ist es notwendig den Fr ser in Nullposition zu bringen Diese ist definiert als der Punkt an dem das Werkzeug gerade Kontakt zum Metall genauer gesagt zur Werkstoffoberfl che hat Es wurde ein System konzipiert das den Fr ser exakt auf diese Nullposition bringt Dabei werden Rosette und Klebstoff durchbohrt Realisiert ist dies durch Messung des elektrischen Wiederstandes zwischen der Metalloberfl che und dem Fr ser M glich ist das durch die elektrische Isolation der drei Standf e der Bohrvorrichtung Die Schritte werden folgenderma en ausgef hrt 1 Anschlu des enstprechenden Kabels der BNC Stecker an Input 1 contact auf der R ckseite des Elektronikgeh uses Nr 2 Bild 1 5 Hier
2. SINT Technology 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 Tr ger in dessen vertikalem Kopf ein Mikroskop Nr 13 in Bild 1 3 und eine Hochgeschwindigkeitsturbine Nr 6 in Bild 1 3 untergebracht sind Dabei sind optische und mechanische Achse identisch Diese Konstruktion erlaubt es mittels des Mikroskopes den Fr ser hochpr zise auf das Zentrum der DMS Rosette auszurichten Ebenso kann der Durchmesser des fertig gebohrten Loches sowie dessen tats chliche Position bez glich der Referenzpunkte auf dem DMS ausgemessen werden Bild 1 2a Mechanisch optische Einheit 2 Stellrad f r manuellen Feinvorschub 17 Mikroschalter f r die Endposition 14 Stellrad zum Verstellen del 19 MeBuhr horizontalen Schlittens 21 Gewindestift zum Fixieren der 16 Feststellschraube zum Arretieren des Fadenkreuzplatte vertikalen Schnellvorschubes 24 Gewindestift zum Feststellen del Microskopes REGR 05 1 SS RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Das Ger t steht auf drei Magnetf en aus rostfreiem Stahl was eine einfache Positionierung erm glicht Die Magnetf sse verf gen ber Kugelgelenke und k nnen deshalb unebenen Oberfl chen angepa t werden Nachdem die Bohrvorrichtung grob auf die Me stelle au
3. 16 Gewindestange mit Gelenkkopf zum Ausrichten des Standfu es RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 1 2 2 Elektronik Die Elektronik verbindet de mechanische optische Einheit mit dem Computer Das Ger t besteht aus folgenden Komponenten 1 Geregeltes Netzteil das zwei Spannungen zur Verf gung stellt a Versorgungsspannung f r die Schrittmotortreiberkarte b Betriebsspannungen f r die Schrittmotorsteuerung 2 Schrittmotorsteuerung 3 Galvanisch getrennte Schnittstelle Magnetventil zum An und Abschalten der Druckluftversorgung f r die Turbine Bild 1 4 Ger te Vordeseite Auf der R ckseite Bild 1 5 befindet sich 1 der Netzschalter f r die Elektronik Nr 1 Bild 1 5 und die Anschl sse f r Kabel und Druckluft 2 BNC Buchse zum automatischen Positionierung des Fr sers auf der Werkstoffoberfl che des Fr sers 3 Drei BNC Buchsen zum Anschlu von analogen Me verst rkern REGR 05 1 11 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Zb Technology Hinweis Das erste DMS Messgitter a bzw 1 ist an Kanal 1 anzuschlieBen das zweite Messgitter b bzw 2 an Kanal 2 das dritte Messgitter c bzw 3 an Kanal 3 4 25 poliger Stecker f r das Verbindungskabel zum Computer 5 15 poliger Stecker zum Anschluss des Schrittmotors Bild
4. 5512 LS Leg 2240 10988 6702 10 5658 5720 10062 2204 a re L GG Sres 5879 00335 2176 i0 6 6720 HERE BE ERR L KE Sp sa 2136 10550 Su EE TC RL VENNE A EE LG 5707 W036 Le 2100 10356 6579 in ss Rs ss isa a 100 5692 5939 t0606 2101 10330 5642 La L de di nel X DO Cistite D HEM Wagetechnik Get vis Gat 208 ip Vater Sen 43 S804 Colmar Fi Mic TT CH E Ta vg am J ra vgtgaugenarg TF Depth mm Eyfie6j Ezlies 3 1e6 Far A REGR 05 1 81 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung o gt Fe 81213 Deep mmj Eltes Eyes 63 16 LSG 2900 LS Lo 3750 3322 se an vu sn A no or I on en a nn LES LS Sn MO L 2 LS 553 rar L S LS 5625 Lan LGL LSC 500 106 LG 9756 5019 10201 tm LS 5815 10328 LS Se Las 1044 tm LS sesa 10517 Ts se en __ tm See 59592 10560 LS 5760 5092 10670 L LS sa 594 0062 REGR 05 1 82 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Calculation Method POWER SERIES ds oo e te 6o_0_e_t_o_o_o 1 REGR 05 1 83 RESTAN Messsy
5. Dan a em Ap ECH j I ei iteo j d PRA Depa Zeg ob at eb od oa os al nY ah ab 1h j EEE Oe a Es Eg LER ss ai Bild 5 5 Bewertungsfeld fur Eigenspannungs wenn Show Vector gew hlt 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 Der Einsatz dieses Verfahren ist limitiert auf eine Tiefe von maximal 50 des mittleren DMS Radius der verwendeten Rosette 5 4 Berechnung der Eigenspannungen mit der POWER SERIES Methode Wird das ASTM Verfahren gew hlt so werden die mit SINT_RSM experimentell gewonnenen Dehnungswerte gem POWER SERIES Methode verarbeitet Bild 5 6 Dieses Verfahren basiert auf einigen vereinfachenden Hypothesen und kann als Naherung der Integralmethode angesehen werden Im Unterschied zur Integralmethode k nnen hiermit Aussagen bis zu einer Tiefe von 120 des Bohrlochdurchmessers wie im ASTM Standard festgelegt gemacht werden Zur Berechnung der Eigenspannungswerte werden die numerischen Koeffizienten nach Schajer 4 verwendet Die Festlegung der Schrittweiten erfolgt wie in Kapitel 5 1 mit Ausnahme des Optimized Type REGR 05 1 FI RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung SINT Technology RESIDUAL STRESS EVALUATION Bild 5
6. Handbuch zur Benutzung und Wartung Technology Diese Operationen m ssen ausgef hrt werden um das System in Betriebsbereitschaft zu versetzen Ebenso wenn der PC der zur Steuerung verwendet wird ausgetauscht wurde Die Mindestanforderungen an den PC sind im vorhergehenden Kapitel beschrieben Die genaue Anleitung zur Installation der O Karte finden Sie im Anhang dieses Handbuches in der Bedienungsanleitung der I O Karte Die Software der Treiberkarte mu vor der Restan Software installiert werden Der Hardware Schl ssel wird an die parallele Schnittstelle des PC angeschlossen Bei Windows2000 WindowsNT WindowsXP denken Sie bitte daran den Treiber f r den Hardware Schl ssel zu installieren der sich auf der CD befindet Um die Software zu installieren mu das Programm setup exe gestartet werden welches sich auf der CD befindet Dieses Setup Programm erzeugt auf der Festplatte C das Verzeichnis SINT_RSM in dem das ausf hrbare Programm sowie die Unterprogramme zu finden sind die ausf hrbaren Prgogramme hei en SINT_RSM EXE und EVAL_RSM EXE Hinweis Vor Benutzung der Software ist sicherzustellen da der Hardware Schl ssel an der parallelen Schnittstelle eingesteckt ist 2 3 Wartung Turbine Hinweis Alle Wartungs und oder Reparaturvorg nge die nicht expliziet in diesem Kapitel beschrieben sind sollten vom Hersteller ausgef hrt werden Der einzige Vorgang der vom Anwender ausgef
7. Progettazione Meccanica Progettazione Elettronica Acustica e Vibrazioni servizi per 2 i Estensimetria Tensioni Residue mmowre 2 ne BI A l innovazione Sistemi di Acquisizione Dati tecnologica Banchi Prova Prove Termodinamiche di Impianti Messsystem zur B Lal von gt nach der TE Bohrlochmethode ern Calenzano Florenz Italien cERTIFIC E 9007 o J Ga lt 3 Mi n E SINT Technology S r l Via f 50041 Col mz w Laboratorio autorizzato del Ministero per l Universit o la Ricerca Scientifica art 4 L 46 82 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode V SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology INHALTSVERZEICHNIS 1 EINF HRUNG ett ee de ed ee 4 1 1 Vorstellung des Messsystems 4 1 2 Beschreibung des Systems 5 1 2 1 Mechanische und optische Einheit 7 12 20 en EE 11 1 2 3 berblick ber die Software i 13 1 3 Technische Dalens sssnn res a a a plagio 16 1 3 1 Mindestvoraussetzung des PC S 17 1 4 Einsatzbereiche und Grenzen des Systems 17 1 5 Risiken und VorsichtsmaBnahmen i 18 2 BEDIENUNG WARTUNG UND INSTALLATION ns 19 25 Ee 129 6 1 GE 19 22 Installation Ae ee eeler a ee een 19 2 3 Warnung RR de Un 20 3 BESCHREIBUNG DER KONTROLL UND MESSDATENERFASSUNGSSOFTWARE ssssssssssessnnesesernreeritnneertrnrnerrrnnneer
8. REGR 05 1 9 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung SINT pt Technology mm und der Me bereich der Messuhren 11 mm Sie werden so montiert da sie den gesamten Arbeitsbereich abdecken und es besteht die M glichkeit sin in jeder Position Null zu setzen Die Messuhren werden auf den Tr gern durch Anziehen der Gewindestifte mit einem geeigneten Innensechskant Schl ssel arretiert Nr 22 in Bild 1 2b II GO CN RAN NNV O LI I 7 U ALLU u AS SELL m iz IEA N leg Y S N N N N IR N S N N d N INR Wik 1 sl ag N H IN N N I N BONN NON RSS NN d Ei NAVAN VIN NON Ed Dt est d MIT SSN ZANE dd NEY NO W zen Fe SONNE Zs RE dr ENI CR IN ZAN ZA Bild 1 3 Mechanisch optische Einheit Querschnitt 1 Schrittmotor f r automatischen Vorschub Stellrad f r manuellen Feinvorschub Okular Drukkopf zum Verstellen der Bohtvorrictung Aufnahmemechanik f r Druckluft und Luftturbine 6 Luftturbine 7 Aufnahme f r Strinfr ser Strinfr ser REGR 05 1 10 9 Stellrad f r vertikalen Schnellvorschub 10 Gewindestift zum Wechseln des Stirnfr sers 11 Gewindestift zum Fixieren der Fadenkreuzplatte 12 Stellrad zum Fixieren des Standfu es 13 Microskop 14 Stellrad f r Verstellen des horizontalen Schlittens 15 Fadenkreuzplatte
9. fachem Bohrlochdurchmesser zu genau wie die ASTM Methode Auch hier werden die Schajer Koeffizienten verwendet Lit 4 Der Benutzer gibt die Anzahl der Berechnungsschritte vor je nach Anzahl der Messpunkte welche die Eigenspannungen in Abh ngigkeit von der Bohrlochtiefe beschreiben Kockelmann Methode 5 Diese Methode arbeitet mit FEM berechneten Koeffizienten um die gemessenen Dehnungen in Abh ngigkeit der Bohrtiefe zu korrigieren REGR 05 1 15 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung 1 3 Technische Daten Bohrvorrichtung H he Breite Lange Gewicht Max Turbinendrehzahl Max Fraserdurchmesser Druckluft zum Antrieb der Turbine Vertikalbewegung grob Vertikalbewegung fein motorgetrieben Horizontalbewegung X und Y Achse Turbinen Rotationen Verstellbarkeit der FuBe Lautstarke der Druckluft Elektronik H he Breite L nge Gewicht Versorgungsspannung Druckluft Sicherung VO Karte 16 Analogeing nge single ended 12 bit field 5 Volt Digitale Ausg nge Digitale Eing nge 16 bit Z hler REGR 05 1 16 Wi SINT A Technology mm 180 mm 175 mm 205 kg 4 6 rpm 400 000 mm 2 2 bar 4 5 mm 60 mm mm degrees 45 mm 60 dB A 76 mm 140 mm 245 mm 220 kg 5 5 V 220 50 60Hz bar 5 max A 1 5 8 8 2 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode V SINT Handbuch
10. 1 5 Ger te Ruckseite 6 Zwei Bajonett Druckluft Anschl sse f r 6 mm Nylonschlauch Innendurchmesser 4 mm 7 Anschlu f r das 220 V Netzkabel N Achtung Die eingespeiste Druckluft wird vom Druckminderer und Filterelement kommen und darf 5 5 bar nicht berschreiten REGR 05 1 12 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology 1 2 3 berblick ber die Software Ablaufsteuerung und Datenerfassung erfolgen ber eine speziell entwickelte Software die I O Karte und die Elektronikeinheit Samtliche Funktionen werden ber grafische Bedienfelder gesteuert Jede Taste f hrt eine genau definierte Funktion aus und ist so kommentiert da das Bedienfeld selbsterkl rend ist Die Tasten k nnen per Mausklick aktiviert werden Nach Dr cken der Escape Taste erscheint das jeweils vorhergehende Bedienfeld wieder Dies ist ein bequemer Weg das Programm zu verlassen ohne die Maus benutzen zu m ssen Die Dateneingabe erfolgt durch Auswahl des richtigen Eingabefensters mit der Maus und anschlie endes manuelles Eingeben der Werte Ein Return ist berfl ssig da die Werte automatisch angenommen werden Das Programm zur Durchf hrung des Experimentes hei t SINT_RSM EXE die Daten werden mit SINT_EVAL ausgewertet Im Programm SINT_RSM EXE gibt es folgende Hauptbedienfelder Bild 1 6a Hauptmen
11. Bild 1 6b Versucheinstellung Bild 1 6c Versuchsdurchf hrung Zusaizlich gibt es Untermen s die weitere Funktionen ausf hren z B Auswahl eines Verzeichnisses um gespeicherte Daten aufzurufen bzw neue Versuchswerte abzuspeichern Kontrolle des Schrittmotors wahrend des Experimentes Eingabe der Bohrlochparamter Manuelle Positionierung des Schrittmotors In Kapitel 3 finden Sie eine ausf hrliche Beschreibung dieser Funktionen Folgende Auswahlm glichkeiten bez glich der Durchf hrung eines Experimentes stehen dem Benutzer zur Verf gung 1 F r den experimentellen Teil e Schritt f r Schritt Messung e Automatische Messung REGR 05 1 13 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Technology 2 F r die Auswertung e automatische Interpolation der gemessenen Dehnungswerte e Berechnung der Eigenspannungen nach verschiedenen Algorithmen F r jeden Abschnitt des Versuches gibt es eine empfohlene Standardprozedur die falls vom Benutzer nicht anders definiert standardm ig ausgef hrt wird Experimenteller Teil Das vorliegende System erlaubt ein eng abgestuftes schrittweises Einbringen der Bohrung mit hoher Pr zision so da die Relaxationskurve durch viele Messpunkte beschrieben werden kann Die anschlie ende Prozedur ermittelt den Dehnungsverlauf als bestpassende Kurve ber die gemessenen Werte in einer sehr guten Qualit t u
12. Bild 3 3 Dr cken Sie OK um mit der gew nschten Konfiguration zum Hauptmen zur ckzukehren Mit Cancel kehren Sie zum Hauptmen zur ck ohne die Konfiguration zu ndern 3 4 Default Einstellung Default Setting Nach Anklicken der Schaltfl che Default Setting Bild 3 1 erscheint ein Men Bild 3 13 mit folgenden Elementen Bild 3 13 Feld der Defaulteinstellung f r mechanische und Vorrichtungeinstellung MECHANICAL SETUP In diesem Bedienfeld Bild 3 15 k nnen nach Eingabe des Passwordes die mechanischen Einstellungen vorgenommen werden treten Sie bitte mit unserem Kundendienst info sintechnology com e Screw Pitch mm r Vorschub mm pro Umdrehung r e Stepping Motor Control Type 1 2 1 4 step Nominelle Aufl sung des Schrittmotors ist 200 Schritte pro Umdrehung entspricht 1 8 Grad pro Schritt Zur Auswahl stehen folgende Schrittmotorsteuerungen 1 2 Schritt gt 400 Schritte pro Umdrehung 1 4 Schritt gt 800 Schritte pro Umdrehung REGR 05 1 42 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung rt Technology e Device Hier k nnen 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 gew hltes Me ger t inkl der eingestellten Parameter DMS Typ im Default File B
13. Positioning Control Panel siehe Kapitel 3 1 und Bild 3 2 6 Mithilfe des Positioning Control Panel siehe Kapitel 3 1 Bild 3 2 bzw des Feinvorschubknopfes an der Bohrvorrichtung Nr 2 Bild 1 2a durch leichtes Anbohren der Oberfl che eine Markierung setzen Dabei mu mit einer niedrigen Vorschubgeschindigkeit gearbeitet werden ca 0 2 mm min Da das Mikroskop ber eine 20 fache Vergr erung verf gt reichte es aus mit sehr wenig Vorschub zu markieren REGR 05 1 54 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung 3A Technology 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 herunterdr cken und drehen siehe A bis C Bild 4 3 Bild 4 3b REGR 05 1 55 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Zb Technology Hinweis Stellen Sie sicher daB vertikale Bewegung tadellos verschlossen ist Andernfalls wurde das Betatigen des Drehknopfes um den Turbinerevolver zu drehen die Turbine abw rts mit der m glichen Gefahr des Beschadigens sie betatigen 8 Vertikalen Vorschub wieder l sen und dann das Mikroskop auf die Markier
14. Schaltungsart Halbbr cke Speisespannung f r die DMS Br cke 5 Volt Eingangsempfindlichkeit 1 mV V Digitaler Anzeigebereich 2000 Digit Beim Bet tigen des Kalibrierschalters zeigt das Display 2000 an korrekte Kalibrierung vorausgesetzt und die Ausgangsspannung betragt 10 Volt Bei dieser Einstellung erscheint der Anzeigewert direkt in um m wenn der k Faktor der DMS genau 2 betr gt tats chlich ergibt sich f r die Halbbr cke e 4 n k AV V wo n number der aktiven Elemente in unserem case 1 und Faktor K gage des Dehnungsme ger tes wir haben da k 2 angenommen folglich da das Kalibrierungssignal 1 mV V ist e 2 0 001 V V 0 002 10 2000 um m Folglich entspicht ein Ausgangssignal von 5V einer Dehnung von 1000 um m Setzen wir die Empfindlichkeit auf 0 5 mV V so entsprechen 5V Ausgangssignal einer Dehnung von 500 um m usw Zur Wahl eines geeigneten MeBbereiches sollte die Gr Be des Dehungssignals abgeschatzt werden Der gewahlte MeBbereich bleibt fur die gesamte Dauer der Messung unver ndert Die Genauigkeit des A D Wandlers l Bt eine Aufl sung von 1 um m zu Hinweis Die Computereinschubkarte ist gegen Uberspannungen bis zu 45 V gesch tzt so da bei berschreitung des zul ssigen Eingangssignalbereiches von 5 V keine Gefahr f r die Karte besteht Die verwendete I O karte wird durch eine Eingangsstrecke 10 Volt gekennzeichnet w hrend die Dehnungsme ger t Signalverst rker ein ma
15. Werkst ck beim Bohren weggeschleudert werden kann Deshalb ist unbedingt eine Schutzbrille zu tragen Im System selbst wurden keine weiteren Schutzma nahmen getroffen da davon augegangen werden kann da es nur unter st ndiger direkter Kontrolle des Benutzers betrieben wird Alle Umst nde unter denen es vorgeschrieben ist Schutzbrillen zu tragen werden in Kapitel 4 verzeichnet Hinweis Der Hersteller bernimmt keine Verantwortung f t etwaige Sch den die durch Nichtbeachtung dieser Sicherheitshinweise entstehen werden REGR 05 1 18 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology 2 BEDIENUNG WARTUNG UND INSTALLATION 2 1 Transport Das System wird in einer speziellen Kiste transportiert in der die gesamte Ausr stung untergebracht ist Das Gesamtgewicht betr gt 18 kg Bild 2 1 Das System wird in einer speziellen Kiste transportiert 2 2 Installation Die Installation umfasst folgende Schritte Installation der Treibersoftware f r die 1 O Karte bevor die 1 O Karte im PC eingesteckt wird Einstecken der I O Karte in den Computer Anschlie en des Hardware Schl ssels Dongel an der parallelen Schnittstelle und Installation der entsprechenden Treiber Installation der RESTAN Software Drucker ausw hlen REGR 05 1 19 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode d SINT
16. der Parameter f r die Messung e Material Einstellung e Test Manager e Wiederaufnahme einer unterbrochenen Messung Die Funktionen werden in den folgenden Kapiteln naher beschrieben Mit der RESTAN Software RESTAN_RSM und RESTAN_EVAL ist es m glich die Linienhilfe an zu verwenden Betatigen Sie Ctrl H und verschieben Sie die Maus auf den relativen Drucktasten REGR 05 1 22 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode NI SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Sr Technology 3 1 Positionierung der Bohrvorrichtung Positionierungs Steuerung Vor dem Starten des Bohrvorganges mu der Fr ser in eine definierte Nullposition gefahren werden Diese ist definiert als der Punkt an dem der Fr ser gerade die Oberfl che des Werkst ckes ber hrt Bei elektrisch leitf higen Werkst cken gilt folgendes Vorgehen Verbinden Sie das beigef gte BNC Kabel mit der Buchse Contact an der elektronischen Steuereinheit Eine Krokodilklemme mu mit dem Bohrvorrichtung verbunden sein die andere mit dem elektrisch leitenden Werkst ck Um diese Nullposition einzustellen klicken Sie Positioning Control bild an Im dann erscheinenden Men w hlen Sie Positioning Endmill on Surface bild Daraufhin startet die Turbine und der Fr ser bewegt sich mit einem Vorschub von 0 3 mm min Jetzt sind weitere Eingaben nicht m glich Der Vorgang kann jedoch falls notwendig durch Emergency S
17. die M glichkeit diese Daten zu ndern e Das Motorkontrollfeld Bild 3 17 hat nur einen Emergency Stop Not Aus Knopf Wird dieser bet tigt so wird der Bohrvorgang unterbrochen und es erscheint das Test Manger Fenster Aus dem Start Test Knopf wird Resume Sequence Durch Anklicken von Resume Sequence kann der Benutzer den Testablauf fortsetzen e Selbst bei laufendem Me vorgang kann das Bohrprofil ge ndert werden und zwar durch Umschalten auf Step by Step Sequence und anschlie endes Anklicken von Modify Profile Auf dem dann erscheinenden Fenster kann die Anzahl der urspr nglich angegebenen Schritte nach oben bzw Unten korrigiert werden e W hrend der Test l uft ist es m glich das manuelle in Position bringenverfahren irgendein bevor die automatische Reihenfolge Belastung liest oder w hrend der Bohrung einzutragen Ebenso ist es m glich durch Anklicken von Endmill Positioning Bild 3 17 zur manuellen Positionierung zu springen und zwar entweder bevor die Dehnungswerte eingelesen werden oder w hrend des Bohrens Im ersteren Fall geschieht dies durch Umschalten auf Step by Step Sequence und anschli endes Anklicken von Endmill Positioning Bild 3 17 Im letzteren Fall gelangt man durch Anw hlen von Emergency Stop Bild 3 15 zum Test Manager men zur ck Mit Resume Sequence wird die Messung wieder aufgenommen Beim Verlassen des Positionerungsmen s wird der Fr
18. k nnen die Verst rkerkan le tariert werden Balance ON OFF Ein und Ausschalten der Tarierung Transmit to Device bertragen der aktuellen Parameter an das Ger t Detect Device und Disconnect Device Schnittstellenverbindung zum Ger t herstellen bzw unterbrechen Wenn der Kontakt zwischen Ger t und Rechner hergestellt ist leuchtet auf dem Bildschirm eine symbolisierte LED Serial Port Config Einstellen der Schnittstellenparameter Die ausf hrliche Beschreibung des MGC und MGC Plus finden Sie im HBM Handbuch REGR 05 1 36 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology DCM PLUS Folgende Parameter k nnen im Men feld Bild 3 10 eingegeben werden Bild 3 10 DCM PLUS Menifeld Element connection In der ersten Reihe dieses Fensters werden die Kan le eingegeben an die die einzelnen Messgitter der DMS Rosette angeschlossen sind a b c oder 1 2 3 Wird auf einem Kanal eine Fehler festgestellt so erscheint in der zweiten Reihe unter der entsprechende Kanalnummern Error Ist alles in Ordnung so zeigt das entsprechende Feld OK Element Connection a b c o m e a oe oe oe REGR 05 1 37 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Technology Excitation Voltage Wahl der gew nschten Br cke
19. oder anderen Herstellerangaben entnehmen Die Eingabe ist wichtig f r die sp tere Berechnung der Eigenspannungen F r die unten aufgef hrten DMS Typen sind die Daten bereits im Programm hinterlegt und k nnen mit der Maus auf dem Feld Strain Gauge Settings dabei Maus auf dem Teil des Bildschirmes f hren auf der die Rosette dargestellt ist ausgew hlt werden Bild 3 3 e HBM 1 RY61 1 5 120S HBM 1 RY21 3 120 M M EA 031RE 120 e MM EA 062RE 120 MM TEA 062RK 120 e MM CEA 062UM 120 MM EA 125RE 120 Durchmesser Diameter mm und k Faktor Gauge Factor der jeweiligen Rosette werden am rechten unteren Rand angezeigt Gauge Value kann von default auf custom umgestellt werden falls der k Faktor der aktuellen DMS Rosette nicht dem Defaultwert entspricht Ist custom angew hlt so kann nach Anklicken von Customize Rosette ein neuer k Faktor eingegeben werden Wird eine Rosette eingesetzt die nicht in obiger Liste enthalten ist so wird zuerst CW Custom Rosette oder CCW Custom Rosette angeklickt dann Customize Rosette Auf der dann erscheinenden Oberfl che werden folgende Daten abgefragt Typenbezeichnung A B C in Anlehnung an ASTM E837 01 Durchmesser k Faktor Dehnungsempfindlichkeit CW Clock Wise im Uhrzeigersinn oder CCW Counter Clock Wise entgegen dem Uhrzeigersinn REGR 05 1 28 RESTAN Messsystem zur Bestimmung vo
20. ser automatisch wieder in die urspr ngliche Position gebracht d h in die Tiefe in der er sich vor der Unterbrechung befandt e Durch Umschalten auf Step by Step Sequence und anschlie endes Anklicken von Modify Instr Setting Bild 3 17 kann der Benutzer im laufenden Test die Verst rkereinstellungen ndern mit Ausnahme der Tarierung der entsprechende Schalter ist grau markiert und reagiert nicht auf Bet tigung REGR 05 1 48 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Bild 3 17 Test manager Mmen feld wenn automatische Abfolge gew hlt wird Merke da Read Taste nicht aktiviert und grau hinterLegt ist e Nach Beendigung der Messung ist es moglich mit Insert Note eine Notiz im Datenfile zu machen Sie darf aus h chstens 50 Zeichen bestehen e Wird vor Beendigung der Messung Exit Bild 3 19 gedr ckt so erscheint die Meldung da die Messung noch nicht beendet sei und es wird eine Best tigung des Befehls verlangt Es erscheint Test not completed Do you really want to exit Beantworten Sie diese Frage mit ja so wird das entsprechende Datenfile als abgebrochen markiert Test Status off und kann so ber den entsprechenden Befehl im Hauptmen erneut geladen werden REGR 05 1 49 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethod
21. 6 Bewertungsfeld f r Eigenspannungs wenn Power Series Methode gew hlt wird 5 5 Berechnung der Eigenspannungen nach KOCKELMANN Wird das KOCKELMANN Verfahren gew hlt so werden die mit SINT_RSM experimentell gewonnenen Dehnungswerte gem dieses Verfahrens verarbeitet Bild 5 7 Auch dieses Verfahren kann als N herung der Integral Methode bezeichnet warden RESIDUAL STRESS EVALUATION Selected File test 0 DAT Load Data Mod Exp Data Eat Stress Ca KOCKELMANN wj st Principal Stress H imm2 Equivalent Stress Himm2 VER RE Tir Ze vi C Show Legend Bild 5 7 Bewertungsfeld f r Eigenspannungs wenn Kockelmann Methode gew hlt wird REGR 05 1 78 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode NI SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Sf Technology Im Unterschied zur Integral Methode k nnen hiermit Aussagen gemacht werden bis zu der Tiefe die dem Bohrlochdurchmesser entspricht Zur Berechnung der Eigenspannungswerte werden die numerischen Koeffizienten nach Kockelmann 5 verwendet Die Festlegung der Schrittweiten erfolgt wie in Kapitel 5 1 beschrieben mit Ausnahme des Optimized Type REGR 05 1 79 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung hf Technology 6 LITERATURHINWEISE 1 2 3 4 5 ASTM E 837 01 Standard Test Method for Deter
22. Ausschalten der Tarierung Transmit to Device bertragen der aktuellen Parameter an das Ger t Detect Device und Disconnect Device Verbindung zum Ger t herstellen bzw Unterbrechen Wenn der Kontakt zwischen Ger t und Rechner hergestellt ist leuchtet auf dem Bildschirm eine symbolisierte LED REGR 05 1 38 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Serial Port Config Einstellen der Schnittstellenparameter f r die serielle Schnittstelle Die ausf hrlichere Beschreibung des DMC Plus finden Sie im HBM Handbuch SPIDER 8 UND SPIDER 8 30 Folgende Parameter k nnen im Men feld Bild 3 11 eingegeben werden cn rr Mode FNibbieMode ci e tipe Arts Bild 3 11 SPIDER 8 Men feld Port Port Bezeichnet die Schnittstelle Uber welche die Verbindung mit dem Spider 8 hergestellt wird COM 1 LPT 1 COM2 LPT 2 Test Connection Dieser Button dient dazu die Verbindung mit der gew hlten Schnittstelle herzustellen und zu berpr fen REGR 05 1 39 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode V SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Bridge Type Bezeichnet den Dehnungsme br ckentyp Full Bridge Vollbr ckenschaltung Half Bridge Halbr ckenschaltung Quarter Viertelbr cke Bei Spider 8 30 Mode Bezeichnet den Funkti
23. Position an der sich die Markierungen auf dem DMS mit dem Fadenkreuz decken bis zu der Stelle an der die jeweilige Achse des Fadenkreuzes am Lochrand anliegt Die Wege werden mittels der Messuhren gemessen und im Test Manager Men unter Hole Data eingegeben siehe Kapitel 3 4 1 Kapitel 3 4 2 und Bild 3 16 Es ist m glich die Werte innerhalb des Auswerteprogramms einzugeben bzw zu korrigieren Ein etwa am Bohrlochrand haftender Span kann diese Messung verf lschen da dann die Achsen nicht exakt auf den Bohrlochrand positioniert werden k nnen Deshalb ist es u erst wichtig das Loch sorgf ltig zu reinigen und alle anhaftenden Sp ne zu entfernen Dabei mu keine R cksicht auf die DMS Rosette genommen werden da sie sobald die Bohrung beendet ist nicht mehr gebraucht wird Bitte beachten Sie Bild 4 6 Dieses Bild erkl rt wie die Bezeichnungen X1 X2 Y1 Y2 zu verstehen sind Dabei ist die Rosette im realen Bild gezeigt Bild 4 7 zeigt die Ansicht beim Blick durch das Mikroskop REGR 05 1 68 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Bild 4 6 Bild 4 7 4 13 Berechnung der Eigenspannungen 1 Hierzu mu zun chst das Steuer und Datenerfassungsprogramm mit Exit verlassen werden und aus der Windows Oberfl che das Programm Eval RSM gestartet werden 2 Load Data anw hlen Fig 4 1 Es erscheint eine neue O
24. ahren Speed mm min Die Vorschubgeschwindigkeit des Schrittmotors l t sich per Maus oder Tastatureingabe einstellen Current Depth mm Zeigt die aktuelle Position des Fr sers an End Status Diese symbolisierte LED leuchtet wenn sich die bewegliche Gruppe in der obersten Position befindet siehe Home Turbine State Kippschalter und symbolisierte LED zur manuellen Steuerung der Turbine Ein Aus EXIT Zur ck zum vorherigen Bedienfeld REGR 05 1 24 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode NI SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology 3 2 Positionierung des Fr sers auf der Werkstoffoberfl che Vor dem Bohren des Loches ist es notwendig den Fr ser in Nullposition zu bringen Diese ist definiert als der Punkt an dem das Werkzeug gerade Kontakt zum Metall genauer gesagt zur Werkstoffoberfl che hat Es wurde ein System konzipiert das den Fr ser exakt auf diese Nullposition bringt Dabei werden Rosette und Klebstoff durchbohrt Realisiert ist dies durch Messung des elektrischen Widerstandes zwischen der Metalloberfl che und dem Fr ser M glich ist das durch die elektrische Isolation der drei Standf e der Bohrvorrichtung Die Schritte werden folgenderrma en ausgef hrt 1 Anschlu des entsprechenden Kabels der BNC Stecker an Input 1 auf der R ckseite des Elektronikgeh uses Hiernach einen der beiden Kontakte mit dem Werkst ck den an
25. ann erscheinenden Fenster kann die Anzahl der urspr nglich angegebenen Schritte nach oben bzw unten korrigiert werden e Auch bei laufendem Me vorgang ist es m glich durch Anklicken von Endmill Positioning Bild 3 14 zur manuellen Positonierung zu springen Dies geschieht entweder wenn eine Eingabe zur Fortsetzung des Borhvorganges erwartet wird oder nach Unterbrechung des Bohrends durch Emergency Stop Beim Verlassen des Positionierungs Men s wird der Fr ser automatisch wieder in die urspr ngliche Position gebracht d h in die Tiefe in der er sich vor der Unterbrechung befand Dieses Feature ist sehr hilfreich wenn der Fr ser w hrend des MeBablaufs bricht e Werden die aktuellen Dehnungswerte nicht wenigstens einmal eingelesen so l t sich der MeBablauf nicht mit Next Step fortsetzen e Durch Anklicken von Modify Instr Setting Bild 3 14 kann der Benutzer im laufenden Test die Verst rkereinstellung ndern mit Ausnahme der Tarierung der entsprechende Schalter ist grau markiert und reagiert nicht auf Betatigung e Mit Insert Note ist es m glich eine Notiz im Datenfile zu machen Sie darf aus h chstens 50 Zeichen bestehen REGR 05 1 46 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Hole radius mm 0 88 Eco Radius mm 0 03 Eco Angle degre SES Bild 3 16 Daten Men feld f r Exzentrizi
26. berfl che Hier erneut Load Data anklicken und dann mit der Maus den gew nschten Datensatz ausw hlen Das Feld mit o k und Exit verlassen 3 Auswahl der Berechnungsmethode f r die Eigenspannungen Dazu auf den Button Interpolation klicken Zur Auswahl stehen Standard ASTM E 837 Integral Methode Power Series Methode Kockelmann Methode Die Grundprinzipien der Eigenspannungsmessung werden im Kapitel 5 erlautert Die wichtigsten Referenztexte f r die verwendeten Berechnungsmethoden sind im Literaturnachweis angegeben REGR 05 1 69 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode y SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Technology 4 14 Abmontieren der Bohrvorrichtung Mittels eines geeigneten Werkzeuges den Klebstoff l sen mit dem das Ger t fixiert wurde Nun ist es m glich das eventuell montierte Sicherungsseil zu l sen und die Apparatur an anderer Stelle zu positionieren Achtung Wenn er einen Kleber entfernt mu der Operator die sch tzenden Schutzbrillen bedeuten geliefert nicht mit einem System um Verletzung von den Fliegensp nen zu vermeiden REGR 05 1 70 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Technology 5 METHODEN ZUR ERMITTLUNG DER EIGENSPANNUNGEN F r die Ermittlung der Eigenspannungsverteilung aus den zuvor mit dem SINT System gemessenen Werten s
27. bzw unterbrechen Eine symbolisierte LED auf dem Bildschirm leuchtet wenn der Kontakt hergestellt ist Serial Port Config Einstellung der Schnittstellenparameter UPM100 Folgende Parameter k nnen im Men feld Bild 3 8 eingegeben werden Transmit to Device Bild 3 8 UPM100 Men feld Element connection In der ersten Reihe dieses Fensters werden die Kan le eingegeben an die die einzelnen Messgitter der Rosette angeschlossen sind a b c oder 1 2 3 Wird auf einem Kanal ein Fehler festgestellt so erscheint in der zweiten Reihe unter der entsprechenden Kanalnummer Error Ist alles in Ordnung so zeigt das entsprechende Feld OK Element Connection a b ce o m mem mc REGR 05 1 33 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode NI SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Line Length L nge der verwendeten Verbindungskabel zwischen DMS und UPM 100 Connecting Type Hier kann der AnschluBtyp Br ckenart und Umschalteinheit gew hlt werden Amp Set Die UPM100 kann als Gleichspannungs oder Tr gerfrequenzverst rker betrieben werden Zur Auswahl stehen 5VDC 600Hz 5V Integration Time ms siehe UPM 100 Handbuch Sample Integration Time ms siehe UPM100 Handbuch Total Integration Time ms siehe UPM100 Handbuch Resolution Hier kann die Aufl sung gew hlt werden zwischen Standard und higher Mehr zu
28. d 3 5 Feld f r Instrumenten Auswahl Zur Auswahl stehen folgende Verst rker HBM UPM60 HBM UPM100 HBM MGC HBM MGC Plus HBM DMC Plus HBM Spider8 HBM Spider 8 30 VI Server Data PCI 6023E zum AnschluB analoger DMS Verst rker DAQCARD 6024E zum AnschluB analoger DMS Verstarker Bei den beiden Letztgenannten hadelt es sich um PC Einschubkarten mit integrierten A D Wandlern Aquisition Boards mit identischen Eigenschaften und Anschl ssen Wobei das erstere f r die Verwndung in Desktop Rechnern das andere in Notebooks konzipiert ist genauere Informationen entnehmen Sie bitte dem ensprechenden National Instruments Handbuch z REGR 05 1 30 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology PCI 6023E und DAQCARD 6024E Diese Me wertaufnehmerkarten haben wie die meisten Karten f r diesen Zweck einen Eingangssignalbereich von 10 Volt passend zu den meisten analogen DMS Verst rkern die ein Ausgangssignal von bis zu 10 Volt ausgeben k nnen Deshalb ist es ratsam die Verst rkerempfindlichkeit so zu w hlen da der zul ssige Eingangsbereich der Karte nicht berschritten wird Jedoch ist die Karte gegen Uberspannungen bis 45V gesch tzt so da bei der berschreitung des zul ssigen Eingangssignalbereiches von 5 V keine Gefahr f r die Karte besteht Allerdings werden die Me werte die ein Einga
29. d 5 2 Dieses feld ersheint wenn Show Interpolation gew hlt wird Strain Gage Bezeichnung des verwendeten DMS wie vom Benuizer bei der Messung angegeben Type A B C Bezeichnung der Rosettengestalt von der verwendeten Rosette wie vom Benutzer bei der Messung angegeben Die Bezeichnung A B C wird ASTM E837 01 entsprechend zugeordnet interpolation Fur die Interpolation der Messwerte steht zur Auswahl Polynomial polinom None keine Spline Wird eine Interpolation gew nscht so mu der Grad des Polynoms im entsprechenden Feld festgelegt werden Die besten Ergebnisse erzielt man im allgemeinen mit Polynomen von nicht zu hohem Grad Das Programm bietet auch eine Funktion an die den optimalen Grad f r das Interpolationspolynom bestimmt Poly order In diesem Feld kann der Grad des Interpolationspolynoms eingegeben werden Wurde optimized f r den Grad ausgew hlt so sucht sich das Programm den Grad f r das bestpassende Polynom gem einer implementierten Opitmierungsfunktion Wurde f r die Interpolation kein Polynom sondern eine andere Funktion gew hlt so hat der in diesem Feld angezeigte Wert keine Bedeutung Number of Steps Hier wird die gew nschte Anzahl der Berechnungsschritte eingetragen REGR 05 1 73 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode NI SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Step In diesem Feld bestimmt de
30. den Balance State Ein Ausschalten der Tarierung UPM60 Folgende Parameter k nnen im Men feld Bild 3 7 eingestellt werden Tere Balance Balance ON Er tegration Time H100 Transmit to Device Bild 3 7 UPM 60 Mentfeld Element connection In der ersten Reihe dieses Fensters werden die Kan le eingegeben an die die einzelnen Messgitter der DMS Rosette angeschlossen sind a b c oder 1 2 3 Wird auf einem Kanal ein Fehler festgestellt so erscheint in der zweiten Reihe unter der entsprechenden Kanalnummer ERROR Ist alles in Ordnung so zeigt das entsprechende Feld OK Element Connection a b c des sem mc Amplifier setting Der UPM60 kann als Gleichspannungs oder Tr gerfrequenzverst rker betrieben werden Zur Auswahl stehen 5VDC 600Hz 5V Integration Time Einstellen der Integrationszeit f r die UPM60 Single Read L st eine Messung aus REGR 05 1 32 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Continuous Read kontinuierliche Messung bis dieser Button erneut ausgew hlt wird Tare Balance mit diesem Befehl werden die Me kan le tariert Balance on off Ein Ausschalten der Tarierung Transmit to Device bertragen der aktuellen Parameter an das Ger t Detect Device und Disconnect Device Schnittstellenverbindung zum herstellen
31. deren als den letzten Bohrvorgang zu reaktivieren so erscheint die folgende Meldung WARNING Data File does not correspond to the position file REGR 05 1 50 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Ni SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Sf Technology 4 TESTAUSFUHRUNG Die Messung besteht aus folgenden Schritten Installation und Verschaltung des Dehnungsmessstreifens Vorbereiten des Ger tes d h Kalibrierung Positionierung etc Bohren des Loches Eigentliche Messung Berechnung 4 1 Sicherheitsvorkehrungen Der gesamte Test sollte von einer Person durchgf hrt werden Falls die Bohrvorrichtung auf einer nicht horizontalen Oberfl che angebracht werden soll wird eine zweite Person zur Positionierung ben tigt W hrend der verschiedenen Testphasen ist der Arbeitsplatz des Benutzers e Am PC und an der Elektronik w hrend der Vorbereitungsphase des Bohrvorganges sowie der Berechnung Da das Bohren und die DMS Messung komplett automatisiert sind ist die Anwesenheit einer Person an der Bohrvorrichtung nicht erforderlich e An der Bohrvorrichtung w hrend der Positionierung des Ger tes und der Messung des Durchmessers und der Exzentrizit t des Bohrloches Hinweis W hrend des Bohrens und der Reinigung des Loches ist eine Schutzbrille zu tragen wenn sich der Benutzer in der N he der Bohrvorrichtung aufh lt Hinweis Es ist weder notwendig noch erlaubt die elekt
32. deren mit der Bohrvorrichtung in Verbindung bringen 2 Mit dem manuellen Schnellvorschub den Fr ser m glichst nahe an der Oberfl che bringen ohne diese jedoch zu ber hren Die Einheit bestehend aus Mikroskop und Turbinengeh use mittels der R ndelschraube in dieser Position fixieren 3 Aus dem Hauptmen den Punkt Positioning Control w hlen Positioning Fr ser on Surface ausw hlen um die automatische Prozedur zur Nullpunktfindung zu starten 4 Wenn der Fr ser die Oberfl che ber ht stoppt der Vorschub und es erscheint Warning Current position is assumed as reference for the hole depth Achtung Momentane Position wird als Nullpunkt f r die Bohrtiefe angenommen auf dem Bildschirm Best tigen Sie mit o k wenn Sie den gefundenen Nullpunkt akzeptieren Mit Exit k nnen Sie diese Funktion verlassen Wenn das zu bohrende Material kein Metall ist ist eine manuelle Positionierung erforderlich Dies erreichen Sie indem sie Forward vorw rts und Reverse zur ck anklicken Schalten Sie die Turbine ein Dr cken Sie auf Forward um die Rosette und den Klebstoff zu durchbohren Mit Reverse k nnen Sie den Fr ser nach oben fahren um zu kontrollieren ob Sie an der Werkstoffoberfl che angelangt sind 5 Vor dem Start der eigentlichen Messung bitte die Krokodilklemmen an der Bohrmaschine und dem Werkst ck l sen REGR 05 1 25 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigens
33. die u erst pr zise Aufnahme einer Vielzahl von Dehnungswerten in Abh ngigkeit von der Bohrlochtiefe Hieraus ergibt sich die M glichkeit Eigenspannungen im Bauteil in Abh ngigkeit von der Tiefe zu bestimmen Speziell daf r beinhaltet die Auswertesoftware des Systems zus tzlich zu den Routinen f r die Berechnung der Eigenspannungen nach ASTM E837 Standard optimierte Prozeduren f r die Verarbeitung der experimentellen Daten und Berechnung der Eigenspannungsverl ufe in Abh ngigkeit von der Tiefe im Bauteil Durch die overhung Architektur ist das Ger t auch an Komponenten oder Strukturen einsetzbar die nicht von allen Seiten zug nglich sind Das System kann entweder mit HBM Digitalverst rkern oder mit Analogverst rkern benutzt werden REGR 05 1 4 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von SINT Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung ch Technology 1 2 Beschreibung des Systems Das System besteht aus folgenden Bestandteilen 1 2 3 Positionierungs und Bohrvorrichtung mechanische und optische Einheit Elektronische Kontrolleinheit O Karten Typ PC16023 f r PC und DaqCard6024E f r Notebook Computer von National Instrument CD mit Kontroll und Analysensoftware Zubh r 2 Wegmessuhren 1 L Winkel zur senkrechten Ausrichtung der Positionierungs und Bohreinheit 1 Ersatzturbine 2 Innensechskant Schl ssel 1 5 mm 2 mm 1 Spezialschl ssel f r den Fr se
34. diesen Funktionen im UPM Handbuch Auf dem UPM 100 Bedienfeld befinden sich noch folgende Aktionsfelder Single Read Startet eine einzige Abfrage der Dehnungswerte aller Kan le Continuous Read Die Me werte werden solange kontinuierlich gelesen bis dieser Button erneut angew hlt wird Tare Balance mit diesem Befehl k nnen die Verst rkerkan le tariert werden Balance State Ein und Ausschalten der Tarierung Transmit to Device bertragen der aktuellen Parameter an das Ger t Detect Device und Disconnect Device Verbindung zum Ger t herstellen bzw unterbrechen Wenn der Kontakt zwischen Ger t und Rechner hergestellt ist leuchtet auf dem Bildschirm eine symbolisierte LED Serial Port Config Einstellen der Schnittstellenparameter Die ausf hrliche Beschreibung der UPM100 finden Sie im HBM Handbuch REGR 05 1 34 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology MGC und MGCPlus Folgende Parameter k nnen im Mentfeld Bild 3 9a fur MGC und Bild 3 9b f r MGC eingegeben werden Hinweis Bitte beachten Sie dass die Auswahlm glichkeiten durch die Wahl des Verstarkereinschubes begrenzt ist Element connection In der ersten Reihe dieses Fensters werden die Kan le eingegeben an die die einzelnen Messgitter der DMS Rosette angeschlossen sind a b c oder 1 2 3 Wird auf einem Kanal eine Fehler f
35. e NI SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology 3 6 Wiederaufnahme einer unterbrochenen Messung Restore Interrupted Test Diese Funktion Bild 3 1 l dt die Daten des letzten abgebrochenen Bohrvorganges so da dieser nun zu Ende gef hrt werden kann Zur Sicherheit wird vor Ausf hren der Funktion eine Best tigung verlangt Es erscheint die Warnung da alle aktuellen Daten gel scht werden wenn der letzte unterbrochene Bohrvorgang wiederaufgenommen wird WARNING RESTORING THE LAST INTERRUPTED TEST ALL CURRENT DATA IN MEMORY WILL BE LOST Nach Best tigung mit o k ffnet sich ein Fenster aus der mit Load Datafile der wiederaufzunehmende Test gew hlt werden muss Anschlie end fragt das Programm ob der Verst rker tariert werden soll Im Gegensatz zu dem Fall da eine neue Messung gestartet wird ist dies nicht unbedingt erforderlich Das hierzu auf dem Bildschirm erscheinde Fenster kann mit o k verlassen werden Duch anklicken von Start Test wird die Messung erneut aufgenommen Der abgebrochene Vorgang l t sich nur unter der Bedingung wieder aufnehmen da sich der Fr ser in derselben Position befindet wie bei Abbruch der Messung Ist dies gegeben so initialisiert das Programm nach Anklicken von Restore Interrupted Test automatisch die Test Manager Prozedur Lesen der letzten aktuellen Tiefe vom Positionsfile und wartet im Status Waiting for Drilling Sollten Sie versuchen einen an
36. eim n chsten Start der Software werden die vorgenommenen Einstellungen automatisch geladen RETURN Durch Klicken auf die Schaltfl che Return werden die nderungen die Sie im mechanical Setup vorgenommen haben bernommen ACHTUNG Das vorhandene Default File wird berschrieben deshalb erscheint ein Warnhinweis der eine Best tigung dieses Befehls verlangt 3 5 Test Manager Vor dem Anklicken des Test Mangers mu sich der Fr ser in Startposition befinden siehe 3 2 Mit diesem Befehl wird der eigentliche Me vorgang gestartet nachdem alle Einstellungen gemacht wurden wie in 3 3 beschrieben Nach Anwahlen von Test Manager erscheint ein Kontrollfeld ber das die Bewegung und die Me wertaufnahme gesteuert wird Bild 3 14 STEP BY STEP ENDMILL POSITIONING SEQUENCE START TEST TOOLS Bild 3 14 Versuchsdurchf hrung wenn Schrittabfolge gew hlt wird REGR 05 1 43 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Technology Der Test Status Fenster beinhaltet alle wichtigen Informationen zum laufenden Me vorgang e Not started Nicht gestartet e Test completed Beendet e Emergency Stop Notstop e Waiting for reading Warten auf die MeBwertaufnahme e Waiting for drilling Warten auf das Bohren Und au erdem e Anzahl der bereits durchgef hrten Schritte e Anzahl d
37. en da sie Voraussetzung f r hochwertige Messungen sind 4 5 Einstellen der Messparameter Zun chst mu das Programm Testmanager aus Windows gestartet werden Es erscheint ein Hauptmen aus dem der Punkt Test Setup auszuw hlen siehe Kapitel 3 1 ist Die nun angezeigte Oberfl che dient dazu die notwendigen Daten und Parameter f r den durchzuf hrenden Versuch einzugeben e Anzahl und Verteilung der Bohrschritte Step Setting siehe Kapitel 3 2 1 und 3 2 2 e Auswahl des verwendeten DMS Strain Gage Setting Kapitel 3 1 3 e Eingabe der Materialcharakteristika Material Type Kapitel 3 2 4 e Einstellen der Messger te Instrument Setting Kapitel 3 1 5 e Eingabe allgemeiner Bemerkungen zum Versuch General Data Setting Kapitel 3 2 6 4 5 1 Empfindlichkeit der DMS Verst rker einstellen nur bei der Verwendung analoger Verst rker notwendig Die verwendet O Karte verlangt ein Eingangssignal im Bereich von 10 Volt DMS Verst rker geben bei Vollaussteuerung i A ein Ausgangssignal von 10 Volt Deshalb ist es ratsam die Verst rkerempfindlichkeit so zu w hlen da der zul ssige Eingangsbereich der Karte nicht berschritten wird REGR 05 1 57 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode d SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Technology Zur Verdeutlichung hier ein Beispiel angenommen der Verst rker ist folgenderma en eingestellt
38. en Position in Bezug auf die DMS Rosette e Fixieren der Vorrichtung in dieser Position HINWEIS Die Positionierung mu so ausgef hrt werden da die Bohrvorrichtung weder w hrend des Positionierens noch hinterher herunterfallen kann Gegebenenfalls mu sie mit einem Seil oder hnliches gesichert werden Die Borhvorrichtung steht auf drei Magnetf Ben aus rostfreiem Stahl Dies vereinfacht die Positionierung auf ebenen Oberfl chen Uber Kugelgelenke sind die F e um ihre eigene Achse drehbar um sich auch an unebene Fl chen anzupassen In diesem Fall wie auch bei Arbeiten an nicht magnetischen Werkstoffen m ssen die F e jedoch zus tzlich mit einem schnellh rtenden Kunstharz gegen Verdrehen geischert werden Dies empfihelt sich auch bei ebenen Oberfl chen F r diesen Zweck eignet sich X60 von HBM hervorragend Vorgehensweise bei der Positionierung 1 X und Y Schlitten werden in Mittelposition gebracht 2 Bohrvorrichtung an die Stelle setzen an der die Bohrung erfolgen soll und die 3 Gewindestangen Nr 2 Bild 4 2 so anpassen da der Fr ser ungef hr senkrecht zur Oberfl che des Werkst ckes steht 3 Mit Hilfe des L Winkels Nr 1 Bild 4 2 den Fr ser exakt senkrecht zur Bohrebene ausrichten 4 Sicherstellen da alle Sicherungsmuttern fest angezogen sind Nr 2 Bild 4 2 5 Mit Hilfe des Mikroskops wird das Ger t so justiert da sich das Fadenkreuz im Mikroskop mit den Markierungen der DMS Ros
39. en sowie der Schrittweitenverteilung Profil wobei zwischen linear und polynomial gew hlt werden kann Bei der Einstellung linear sind alle Bohrschritte gleich gro d h die Messpunkte liegen bez glich der Bohrtiefe qidistant Wird polynomial gew hlt so steigt die Gr e der Bohrschritte mit der Tiefe Dadurch k nnen die Messpunkte in der N he der Oberfl che konzentriert werden ber den tension factor kann in diesem Fall die Verteilung eingestellt werden Ein tension factor von null erzeugt quidistante Abst nde zwischen den Messpunkten Der tension factor eins verteilt maximal viele Messpunkte konzentriert in Oberfl chenn he REGR 05 1 27 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Technology 3 3 2 Schrittweiten Darstellung Step Investigator Dieses Fenster Bild 3 3 ist hilfreich bei der Analyse des gew hlten Profils Die gew nschte Bohrtiefe l t sich entweder mit der Tastatur oder mit der Maus direkt in der Grafik eingeben Dazu den letzten Messpunkt mit der Maus anw hlen linke Maustaste gedr ckt halten und auf die gew nschte Bohrtiefe verstellen Die Verteilung der Messpunkte bez glich der Bohrtiefe wird grafisch angezeigt 3 3 3 DMS Einstellung Strain Gage Settings In diesem Programmpunkt m ssen die Daten der verwendeten DMS Rosette eingegeben werden die Sie bitte der Verpackung
40. enfile ausw hlt Mod Exp Data ffnet ein Fenster die die Modifikation der zuvor geladenen Daten erm glicht Diese modifizierten Daten k nnen mit Save auf dem File gespeichert werden Mit ok werden sie lediglich im RAM gespeichert REGR 05 1 71 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Zb Technology RESIDUAL STRESS EVALUATION Re BE Br cr Tre ann 1 ate SEA Ae S Saach Suo i frt Bild 5 1 Hauptmen f r Eigenspannungs Berechnung Export Stress Calc Dieser Button erlaubt dem Benutzer alle im Fenster angezeigten Spannungsinformationen zu exportieren Das Format der exportierten Daten ist spreadsheet Das Exportieren der Spannungsdaten ist f r alle Kalkulationen m glich Show Hide Vectors Zeigt versteckt das Fenster Bild 5 5 mit den beiden Vektoren Omax Richtung der maximalen Spannung und Omin Richtung der minimalen Spannung sowie ihren Winkel bez glich der DMS Messgitter a oder gem CCW oder CW Rosetteneingang Print startet den Ausdruck der berechneten Ergebnisse Beispiele siehe Bilder 5 8 5 9 und 5 10 EXIT Hiermit wird das Programm verlassen Description Dieses Feld enth lt eine kurze Beschreibung der ausgew hlten Messung wie sie der Benutzer w hrend der Messung eingegeben hat im Residual Stress Measurement System Progra
41. er t ber die F e elektrisch isoliert ist verhindert jede Ma nahme die diese Isolation verringert die korrekte Nullpunktfindung und somit die korrekte Ausf hrung der Messung Nun beginnt der eigentliche Bohrvorgang REGR 05 1 65 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode d SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Technology N Achtung Vor der beginnenden Bohrung entfernen Sie das Kabel vom Ruckwandblech der elektronischen Vorrichtung 4 11 Einbringen der Bohrung Achtung Wahrend des Bohrens ist eine Schutzbrille nicht im Lieferumfang enthalten zu tragen um Verletzungen durch Spane zu vermeiden Aus dem Men des Hauptprogrammes Residual Stress Measuring System siehe Kapitel 3 und Kapitel 3 4 und Bild 3 1 Test Manager auswahlen Es erscheint ein Bedienfeld Uber das sowohl die Funktionen der Bohrvorrichtung als auch die Datenaufnahme gesteuert werden Die Messung kann auf zwei verschiedene Arten ausgef hrt werden e Nach Beendigung eines Bohrschrittes wird das Einlesen der Dehnungen und der Beginn des n chsten Bohrschrittes manuell gesteuert Step by Step Sequence siehe Kapitel 3 4 1 und Bild 3 15 e Der komplette Test wird automatisch durchgef hrt Automatic Sequence siehe Kapitel 3 4 1 und Bild 3 16 4 11 1 Schrittweiser Testablauf 1 Step by Step Sequence anwahlen und Vorschubgeschwindigkeit in mm min eingeben F r Metalle i
42. er Messung k nnen diese Werte mehrmals eingelesen werden ber Repeat Read Dabei wird immer der zuletzt eingelesene Wert in das Datenfile geschrieben c Auf dem Bildschirm erscheint der Schalter Next Step zum Starten des n chsten Bohrschrittes d Dieses Vorgehen wird so oft wiederholt bis das Loch die gew nschte Tiefe hat Speed mm min 0 4 0 2 REGR 05 1 45 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode NI SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Sr Technology Wichtige Hinweise zum Modus manueller Test e Nach dem letzten Schritt m ssen durch Anklicken von Hole Data Bild 3 14 die Dimensionen X1 X2 Y1 und Y2 Bild 3 16 bernommen werden Sie werden ben tigt um mittleren Lochradius Exzentrizit tsradius Exzentrizit tswinkel zu bestimmen In einem sp teren Stadium besteht die M glichkeit diese Daten zu ndern e Das Motorkontrollfeld Bild 3 17 hat nur einen Emergency Stop Not Aus Knopf Wird dieser bet tigt so wird der Bohrvorgang unterbrochen und es erscheint das Test Manager Fenster Aus dem Start Test Knopf wird Resume Sequence Durch Anklicken von Resume Sequence kann der Benutzer den Testablauf fortsetzen e Selbst bei laufendem Me vorgang kann das Bohrprofil ge ndert werden und zwar jeweils vor dem Dr cken von Next Step Dies geschieht ber Modify Profile Bild 3 14 Auf dem d
43. er noch auszuf hrenden Schritte e Augenblickliche Bohrlochtiefe mm e Tiefe nach dem n chsten Bohrschritt mm Der Test kann auf zwei Arten durchgef hrt werden e Manueller Testablauf e Automatischer Ablauf Ein Umschalten zwischen beiden Betriebsarten ist jeweils nach Beendigung eines Schrittes m glich Mit Start Test wird der ausgew hlte Ablauf gestartet Beim ersten Anklicken dieses Befehles erfolgt automatisch ein Sprung zum Instrument Setting damit die Me stellen Null gesetzt werden k nnen Sie m ssen eine Nullsetzung durchf hren um den Test starten zu k nnen 3 5 1 Manueller Test Step by Step Sequence Die Auswahl dieser Betriebsart erfolgt ber die Schaltfl che in der linken oberen Ecke Vor Beginn der Messung mu die Vorschubgeschwindigkeit in mm min eingegeben werden F r Metalle sollte dieser Wert zwischen 0 1 und 0 2 mm min liegen Ablauf a Nach Anklicken von Start Test ffnet zun chst eine Dialogbox in der der Name eingetragen werden mu den der Datensatz mit den MeBwerten tragen soll Wird ein bereits existierender Name gew hlt so erscheint eine Nachfrage ob dieser Datensatz tats chlich berschrieben werden soll Danach fordert das Programm Sie auf die Verst rkerkan le Null zu setzen wozu erneut das Fenster ge ffnet wird in dem die Parameter f r den Verst ker eingestellt werden k nnen Hier mu zun chst wieder Null gesetzt werden erst nachdem dieses geschehen ist u
44. erden Normalerweise werden jedoch Strinfr ser mit 1 6 mm Durchmesser verwendet Die Turbine ist ber einen Schlauch mit Schnellverschlu Nr 20 in Bild 1 2b and das Druckluftsystem angeschlossen Ferner geh ren zum System ein Druckminderer mit Filter zur Einstellung des Betriebsdruckes der Turbine ein Manometer und ein Magnetventil zum An und Abschalten welches im Steuerger t eingebaut ist und per Software angesteuert wird Das Mikroskop hat eine Doppelfunktion Erstens dient es zur exakten Ausrichtung des Fr sers nach den Referenzpunkten auf der DMS Rosette Zweitens erm glicht es die Messung des Durchmessers des Bohrloches und seiner Lage relativ zum DMS Hierzu wird der gesamte Bohrkopf mittels der Stellschrauben horizontal verschoben und der Weg mittels der Messuhren gemessen Das Okular des eigens f r diese Vorrichtung konstruierten Mikroskopes wird ber vier Gewindestifte im Abstand von jeweils 90 eingestellt Damit ist es m glich die Fadenkreuzplatte zu l sen und in der gew nschten Position wieder festzustellen Dies erlaubt eine Kalibrierung die garantiert da der Mittelpunkt des Fadenkreuzes exakt auf der tats chlichen Bohrachse liegt Dieses Fadenkreuz stellt den Referenzpunkt f r die Positionierung und die Ausrichtung des Ger tes auf die DMS Rosette dar Die beiden Messuhren messen die horizontale Bewegung entlang mit einer Aufl sung von 0 01 mm Der horizontale Verstellbereich beider Achsen betr gt 10
45. espeichert Angezeigt werden die zuletzt gemessenen DMS Werte sowie die aktuelle Bohrlochtiefe 5 Die Schritte 2 bis 5 solange wiederholen bis das Bohrloch die gew nschte Tiefe hat Es ist nicht notwendig den Bohrvorschub jedes Mal neu einzustellen Schritt 1 da der zuletzt eingestellte Wert gespeichert bleibt solange er nicht vom Benutzer ge ndert wird Die Tiefe der einzelnen Bohrschritte ist durch die Einstellungen im Test Setup definiert 4 11 2 Automatischer Testablauf In diesem Fall werden alle oben beschriebenen Schritte automatisch durchgef hrt 1 Vorschubgeschwindigkeit in mm min eingeben F r Metalle ist ein Vorschub von 0 1 0 12 mm min empfehlenswert F r andere Materialien empfiehlt es sich im Vorfeld Testbohrungen ohne DMS durchzuf hren Hinweis Der Bohrvorschub sollte einen Kompromiss darstellen zwischen der Notwendigkeit die Messzeit kurz zu halten und der Notwendigkeit Blockieren oder Fehlfunktion der Turbine zu verhindern da dies die Bohrlochqualit t negativ beeinflu t 2 Automatischen Versuchsablauf ausw hlen durch Anklicken von Step by Step Sequence oben links im Bildschirm Automatic Sequence erscheint 3 Start Test anw hlen Bild 3 17 Zun chst fordert das Programm auf einen Nullabgleich f r die DMS durchzuf hren Das Programm steuert den Bohrvorgang gem der eingegebenen Schrittweite Nach jedem Bohrschritt stoppt die Turbine und mit einer Zeitverz gerung von 3 Sek
46. essung durchgef hrt wurde Test Description Kurze Beschreibung der Messung File Path Pfadname des Files auf dem die Daten gespeichert werden sollen Hilfestellung bei der Festlegung des Pfadnamens erhalten Sie durch Anklicken von Seth path and file IW General Data Set ge an Bild 3 12 Man feld f r Allgemeindaten Sie k nnen den Ordner in dem die Messdaten gespeichert werden sollen w hlen indem Sie auf die Schaltfl che Set Path and File klicken Es erscheint ein Windows Dialog Dr cken Sie OK um alle Eingaben zu speichern und zum Test Setup zur ckzukehren M chten Sie die Anderungen nicht abspeichern so dr cken Sie stattdessen Cancel REGR 05 1 41 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology 3 3 7 Abspeichern und Wiederaufrufen der Testparameter Load Configuartion und Save Configuration Alle oben beschriebenen Einstellungen k nnen durch Anklicken von Save Config gespeichert werden Bild 3 3 Es erscheint ein Untermen in die der gew nschte Name f r das Konfigurations File eingetragen wird Dabei mu der Name dieses Files so gew hlt werden da die Dateiendung CFG lautet Es ist so m glich unterschiedliche Konfigurationen unter verschiedenen Namen abzuspeichern Die jeweils gew nschte Konfiguration wird durch Anw hlen von Load Config geladen
47. estgestellt so erscheint in der zweiten Reihe unter der entsprechende Kanalnummern Error Ist alles in Ordnung so zeigt das entsprechende Feld OK Element Connection a b c des sem mc o do Excitation Voltage Wahl der gew nschten Br ckenspeisespannung Zur Auswahl stehen e 1V 2 5V 5V Bild 3 9a MGC Men feld Bild 3 9b MGCPlus Men feld Full Scale Value Messbereich REGR 05 1 35 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode NI SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Measuring Range Der Me bereich 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 Verst rkers dient Filter Type Wahl der Charakteristik des eingebauten Tiefpassfilters Zur Auswahl stehen Bessel Butterworth Cutoff Frequency The selected filter is adjusted to the cutoff frequency set by this control Number of samples for Mean calculation Number of measured values used for mean calculation Ausf hrlichere Beschreibungen finden Sie im HBM Handbuch Auf dem MGC Bedienfeld befinden sich noch folgende Button Single Read Erzeugt eine Messung f r jeden Kanal Continuous Read kontinuierliche Messung bis dieser Button erneut angew hlt wird Tare Balance mit diesem Befehl
48. ette m glichst exakt deckt X und Y Schlitten sollten nach der Justage noch um den 1 5 fachen Bohrlochdurchmesser aus der Mitte verschiebbar sein 6 Ist das Ger t auf das Zentrum der DMS Rosette ausgerichtet und steht stabil auf den 3 F en so werden die F e mit einer kleinen Menge schnellh rtenden Klebstoffes z B X60 von HBM auf dem Werkst ck fixiert Abwarten bis der Klebstoff ausgeh rtet ist ca 3 7 Minuten wenn X60 verwendet wird REGR 05 1 62 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Technology HINWEIS Den Klebstoff nicht auf die Unterseite der FuBe bringen um eine Besch digung der Magnete beim L sen der Vorrichtung vom Werkst ck zu vermeiden HINWEIS Eventuelle Hilfskonstruktionen zur Befestigung der Bohrvorrichtung m ssen so gestaltet sein da die elektrische Isolation zwischen dem Werkst ck und der Bohrvorrichtung erhalten bleibt da sonst die automatische Nullpunktfindung nicht mehr funktioniert 4 8 Zentrierung und Nullpunktjustierung der Messuhren 1 Senkrecht zur Fr serachse stehen wird das Fadenkreuz im Mikroskop auf die DMS Rosette zentriert Dieser Schritt wird mittels der Drehkn pfe ausgef hrt die mit den Feingewinden der beweglichen Schlitten verbunden sind Im Interesse einer exakten Messung ist es notwendig diese Arbeit u erst sorgf ltig durchzuf hren 2 Die Messuhren der X und Y Ach
49. gralverfahren Wird das Integralverfahren gew hlt so werden die mit SINT_RSM experimentell gewonnenen Dehnungswerte gem der Integralemethode verarbeitet Fig 5 4 Dieses Verfahren ist weitverbreitet und in der technischen Literatur haufig beschrieben Es erm glicht die Berechnung der Eigenspannungsverteilung auch wenn die Spannungswerte tiefenabh ngig sind Die Anzahl der Berechnungsschritte sowie deren Verteilung ber die Tiefe sind vom Benutzer vorzugeben RESIDUAL STRESS EVALUATION N d i d x Darth rivi it BE nr etero ra EEN ET NEN ER RT Of ni 2 03 De a d 02 ea OF Lt os RK D ii KS Di nh oi D DO D pura Bild 5 4 Bewertungsfeld f r Eigenspannungs wenn Integral Methode gew hlt wird Wie schon erw hnt bestehen folgende M glichkeiten zur Wahl der Schrittweiten Constant Entsprechend der Schritte w hrend der Messung Increasing Gleiche Schrittweiten ber die gesamte Tiefe entsprechend der geamten Bohrlochtiefe geteilt durch die Anzahl der Schritte Optimized Die Schrittabst nde werden nach der ersten viertel Periode einer Sinus Funktion ermittelt Original Die Schrittweiten werden individuell berechnet so da der Einflu der Messfehler minimiert wird REGR 05 1 76 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Saf Technology RESIDUAL STRESS EVALUATION Z Ome AN 185 Men
50. hrt werden kann ist das Auswechseln und das Ein len der Turbine Die Turbine sollte bei den ersten Anzeichen einer Fehlfunktion ausgewechselt werden Um die Turbine auszuwechseln gehen sie bitte wie folgt vor 1 Drehen Sie den Turbinegeh use um 45 Bild 2 6a 2 Entfernen Sie mit dem Schraubendreher die drei Schrauben von der R ckseite Bild 2 6b REGR 05 1 20 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Bild 2 6a Bild 2 6b 3 Nehmen Sie die Turbine heraus Bild 2 6c und 2 6d Bild 2 6c Bild 2 6d 4 Setzen Sie die neue Turbine ein 5 Schrauben Sie wieder mit dem Schraubendreher die R ckseite mit den drei Schrauben fest 6 Kalibrieren Sie die mechanische und optische Vorrichtung 4 3 Jeden m glichen Unfall zur Luftturbine zu verhindern ist vorzuziehend einen engagierten Luftverdichter zu benutzen Benutzen Sie einen Luftfilter entfernen Sie das Vorhandensein der Feuchtigkeit und berpr fen Sie den korrekten Druckwert w hrend alles bohrenbetriebes REGR 05 1 21 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology 3 BESCHREIBUNG DER KONTROLL UND MESSDATENERFASSUNGSSOFTWARE Sie haben aus dem Hauptmen folgende Auswahlm glichkeiten Bild 3 1 Bild 3 1 Hauptmen e Positionierung der Bohrvorrichtung e Einstellung
51. ibrierung bedeutet hier das Fadenkreuz im Okular des Mikroskops exakt mit der Bohrachse in bereinstimmung zu bringen Diese Feinjustierung des mechanischen Systems mu nur in folgenden F llen vorgenommen werden Vor der ersten Benutzung Nach Auswechseln der Turbine Wenn ein begr ndeter Verdacht besteht da die bereinstimmung zwischen optischer Achse und Borhachse ungen gend ist z B wenn die Exzentrizit t gr er ist als der Wert den ASTM E 837 vorschreibt Folgende Schritte sind auszuf hren 1 Einsetzen des mitgelieferten Fr sers scharfe Spitze Nr 3 im Bild 4 1 laut Anweisung in Kapitel 4 6 Bild 4 1 2 Bohrvorrichtung auf eine Metallplatte setzen Ausrichten der Einheit mittels der verstellbaren F e so da der Bohrkopf senkrecht zur Oberfl che steht zur berpr fung ist ein Haarwinkel beigelegt Nr 1 Bild 4 2 Dann die REGR 05 1 53 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Spannringe an den Kugelgelenken der F e sowie an den Gewindestangen anziehen Nr 2 Bild 4 2 Bild 4 2 3 Durch Bet tigen des Vertikal Schnellvorschub Knopfes Nr 9 Bild 1 2b den Fr ser so nahe wie m glich an die Oberfl che bringen ohne diese jedoch zu ber hren 4 Vorschub arretieren Nr 16 Bild 1 2a 5 Turbine starten Dies geschieht mit dem entsprechenden Schalter im Positionierungsmen
52. ist ein Standard f r Eigenspannungsermittlung nach der Bohrlochmethode daher kann diese sehr stabile und zuverl ssige Prozedur als Referenz benutzt werden Sie geht jedoch von einem gleichf rmigen Spannungsverlauf ber die gesamte Probendicke aus das hei t sie liefert nur einen einzigen Spannungswert der f r jede Bohrlochtiefe gilt REGR 05 1 14 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode NI SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Sr Technology Integral Methode 2 3 Diese haufig in der Literatur erwahnte Methode ber cksichtigt eine Abhangigkeit der Eigenspannungen von der Bohrlochtiefe Sie ist also auch anwendbar wenn die Spannungswerte ber die Tiefe Materialdicke nicht als konstant angenommen werden k nnen Sie funktioniert allerdings nur bis zu einer begrenzten Tiefe Die Anzahl der Berechnungsschritte und deren Verteilung Uber die Bohrlochtiefe m ssen hier vom Benutzer vorgegeben werden Die Software stellt daf r folgende Alternativen zur Auswahl 1 Konstanter Abstand 2 Zunehmender Abstand mit der Bohrtiefe 3 Automatische Optimierung der Berechnungsst tzpunkte Diese Berechnung ist standardmaBig eingestellt Die Integral Methode arbeitet mit den von Schajer numerisch bestimmten Koeffizienten Power Series Methode 4 Dies ist eine N herung der Integral Methode basierend auf einer vereinfachenden Hypothese Sie l t Messungen bis zur Tiefe von maximal 1 2
53. m Betrag der Exzentrizit t Beta 9 Angular Richtung der Exzentrizitat n Wert der Querzahl wie vom Benutzer bei der Messung angegeben Dieser Wert kann f r die Nachbearbeitung modifiziert werden S G Radius mm Mittlerer Radius der verwendeten DMS Rosette Hole Diam mm Wert des Bohrlochdurchmessers wird aus dem gew hlten Datenfile gelesen Show Hide Legend Mit dieser Funktion k nnen Sie sich die Legende f r die Grafiken auf dem Bildschirm anzeigen lassen Hole Blind Through Diese Funktion ist sichtbar nur wenn die Methode ASTM E837 01 vorgew hlt wird Sie erlaubt Bohrungsartvorw hler Der Benutzer kann zwischen Vorhang und durch Bohrung w hlen Durch Bohrung sollte verwendet werden wenn die Probest ckst rke kleiner dann 0 4 D ist ASTM E 837 01 1 Calc Quick Precise Diese Funktion ist nur wenn die Methode ASTM E837 01 vorgew hlt wird es erlaubt Berechnungs Artvorwahler ASTM E837 01 sichtbar Der Benutzer kann zwischen schnelle und exakte Berechnung wahlen Wenn schnelle Berechnung vorgewahltes a und b ist sind Koeffizienten die REGR 05 1 74 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology errechnete gemessene Auswertenbelastungsverteilung wenn die Bohrungstiefe 0 4mal der Mitteldurchmesser des Dehnungsme ger tes entspricht Wenn exakte Berechnung vorgewahlt wird Faktore
54. mining Residual Stresses by the Hole Drilling Strain Gage Method G S Schajer Measurement of Non Uniform Residual Stresses Using the Hole Drilling Method Part Stress Calculation Procedures Journal of Engineering Materials and Technology Vol n 110 1988 pages 338 343 G S Schajer Measurement of Non Uniform Residual Stresses Using the Hole Drilling Method Part Il Practical Application of the Integral Method Journal of Engineering Materials and Technology Vol n 110 1988 pages 344 349 G S Schajer Application of Finite Element Calculations to Residual Stress Measurements Journal of Engineering Materials and Technology Vol no 103 1981 pages 157 163 T Schwarz H Kockelmann The Hole Drilling Method The Best Technique for the Experimental Determination of Residual Stresses in Many Fields for Application REGR 05 1 80 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung Anhang Depth mm te6 e 10 6 010 se 050 6206 LS LS 132 In 126 640 f 1810 ses 1991 5075 I__030 1935 1547 3064 NN 12102 5915 I__040 2639 2106 4379 2010 12005 oe L 238 Las 2031 Suse 2726 12070 64 de 4124 3724 5902 2600 12145 6841 om u 356 7094 2506 t1916 Ss 380 BE 4882 sese 2405 11562 Ss om 5334 5242 924 2350 TRS __t00
55. mit einer seitlich angeordneten Feststellschraube Nr 16 in Bild 1 2a arretiert werden kann Der Feinvorschub erfolgt entweder ber einen vom Computer gesteuerten Schrittmotor Nr 1 in Bild 1 2b oder manuell ber einen auf dem Schrittmotor angeordneten Drehknopf Nr 2 in Bild 1 2a Der Feinvorschub erfolgt ber eine Feingewindestange 0 25 mm wodurch ein u erst pr ziser vertikaler Vorschub gew hrleistet ist Zwei Mikroschalter Nr 17 in Bild 1 2a sprechen an wenn der Schrittmotor respektive der vertikale Kopf die obere oder untere Maximalposition erreicht Die wesentliche Baugruppe des Systems besteht aus der Hochgeschwindigkeitsturbine und dem Mikroskop Diese beiden Komponenten sind fest am Ger t montiert so da es nicht n tig ist sie zum Positionieren der Vorrichtung oder zum Bohren bzw Begutachten des Bohrloches immer wieder an und abzumontieren W hrend des Bohrvorganges ist die Hochgeschwindigkeitsturbine exakt in der optischen Achse des Mikroskops ausgerichtet F r die Zentrierung der Einheit auf die Rosette oder das Ausmessen des Bohrloches mittels des Mikroskops wird die Turbine einfach um ihre eigene Achse ausgeschwenkt Bei der Konstruktion der Halterung f r die Druckluftturbine mit Spindel wurde darauf geachtet da die Baugr e der Bohrvorrichtung m glichst gering bleibt Mit einer Drehzahl von 400 000 U min k nnen abh ngig vom verwendeten Fr ser L cher unterschiedlichen Durchmessers gebohrt w
56. mm Es ist nicht m glich im Programm Eval_ RSM EXE hier eine Eingabe zu machen Date Datum des vorgew hlten Tests er wird von der Datei zur ckgeholt die vom Operator vorgew hlt wird Der Benutzer kann den Feldinhalt ndern und die erfolgte nderung evt In einer Datei speichern indem er die an den Befehl Mod Exp Data gebundene Prozedur einleitet Material Materialspezifikationen wie vom Benutzer bei der Messung angegeben Keine Eingabe m glich Der Benutzer kann den Feldinhalt ndern und die erfolgte nderung evt In einer Datei speichern indem er die an den Befehl Mod Exp Data gebundene Prozedur einleitet Treatment W rmebehandlung des Materials wie vom Benutzer bei der Messung angegeben Keine Eingabe m glich Der Benutzer kann den Feldinhalt ndern REGR 05 1 72 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung SINT ft Technology und die erfolgte Anderung evt in einer Datei speichern indem er die an den Befehl Mod Exp Data gebundene Prozedur einleitet RESIDUAL STRESS EVALUATION tee Strain Distribution 309 00 27 000 ET E oe Lei ietagaieg fe fe 225000 4 gege 176 000 190 600 128 000 1095004 72 000 he en waw sg d ER d Bi en EE ef Kan r ane WM we BO r n t e no om 00 en Gao 1m 130 180 1w 20 fox ce EN Deptt mm DY eM Bil
57. n Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology 3 3 4 Materialtyp Material Einstellung Unter diesem Punkt werden folgende Daten zum Material des Werkst ckes abgefragt Bild 3 4 Material Bezeichnung des Materials Heat Treatment Anmerkung zu einer eventuell durchgef hrten W rmebehandlung der das Material unterzogen wurde Poisson s Ratio Poisson Zahl Young s modulus N mm Elastizit tsmodul Notes Hier k nnen Zusatzinformationen zum Material bzw zum Werkst ck eingetragen werden POISSON RATIO YOUNG S MODULUS NOTES Residual Stress Measurement on welded Bild 3 4 Feld f r Materialdaten Mit dem Button Return kommen Sie zur ck zum Test Setup REGR 05 1 29 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology 3 3 5 Verst rker Einstellung Instrument Setting Zur Spezifikation des verwendeten Verst rkers auf dem erscheinenden Bedienfeld kann durch Schieber am linken Bildrand aus einer Reihe von Verst rkern ausgew hlt werden Erscheint das Bild des gew nschten Verst rkers in dem daf r vorgesehenen Fenster so mu nur noch Instrument Setting angeklickt werden Mit OK wird die Auswahl des Verst rkers bernommen mit Cancel wird nichts abgespeichert Mit Return kommen Sie zur ck zum Test Setup Bild 3 5 Bil
58. n ASTM a und b sind Koeffizienten von 0 bis 0 4 Dhole depth 5 2 Berechnung der Eigenspannungen nach dem ASTM 837 01 Verfahren Wird das ASTM Verfahren gew hlt so werden die mit SINT_RSM experimentell gewonnenen Dehungswerte gem ASTM Standard verarbeitet 1 RESIDUAL STRESS EVALUATION sese Das Programm Bild 5 3 berechnet die Summen und Differenzen der gemessenen Dehnungen 3 bzw 3 bezogen auf die Werte bei einer Lochtiefe von 0 4 mal dem mittleren DMS Durchmesser die beiden Kurven werden jeweils als Funktion der bezogenen Lochtiefe h d h Lochtiefe d Lochdurchmesser dargestellt Die Datenpunkte dieser Graphen sollten weniger als 3 von den Nominalwerten abweichen andernfalls handelt es sich um eine nicht gleichf rmige Spannungsverteilung es erscheint dann eine entsprechende Meldung in der Grafik f r die dieses Verfahren nicht anwendbar ist REGR 05 1 e RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology HINWEIS Falls die Hauptspannungsrichung n her an der Achsrichtung eines benachbarten DMS liegt so ist der Betrag der Dehnungssumme e 3 1 2 gr er als 3 1 In diesem Fall sollte 3 1 2 2 anstelle von 3 benutzt werden das Programm nimmt automatisch die richtige Kurve f r das Diagramm auf der rechten Seite 5 3 Berechnung der Eigenspannungen nach dem Inte
59. nach einen der beiden Kontakte mit dem Werkst ck den anderen mit der Bohrvorrichtung in Verbindung bringen Bild 4 5 2 Mit dem manuellen Schnellvorschub den Fr ser m glichst nahe an die Oberfl che bringen ohne diese jedoch zu ber hren Den vertikalen Kopf in dieser Position fixieren 3 Aus dem Hauptmen den Punkt Positioning Control siehe Kapitel 3 1 Bild 3 2 w hlen Positioning Endmill on Surface ausw hlen um die automatische Prozedur zur Nullpunktfindung zu starten REGR 05 1 64 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Zb Technology Bild 4 5 4 Wenn der Fr ser die Oberfl che ber hrt stoppt der Vorschub und es erscheint Warning Current position is assumed as referece for the hole depth Achtung Momentane Position wird als Nullpunkt f r die Bohrtiefe angenommen auf dem Bildschirm Best tigen Sie mit o k wenn Sie den gefundenen Nullpunkt akzeptieren Mit Exit k nnen sie diese Funktion verlassen Bild 3 12 5 Vor dem Start der eigentlichen Messung bitte den Kontakt an der Bohrmaschine und dem Werkst ck l sen HINWEIS Die Bestimmung dieser Nullpunktposition ist von entscheidender Bedeutung f r die korrekte Ausf hrung der Bohrschritte und in der abschlie enden Berechnung f r die korrekte Berechnung der Eigenspannungen Da man sich hierf r die Eigenschaft zunutze macht da das G
60. nd das Bohrfutter auf dem R ckteil der Turbine mit dem 1 20 Inbusschl ssel vorsichtig l sen Bild 4 4c Jetzt kann der gebrauchte Fr ser entnommen werden Bild 4 4c REGR 05 1 60 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung N Technology 4 Den neuen Fr ser von Hand einsetzen und so weit wie m glich hineindr cken Bild 4 4d Bild 4 4d 5 Die Spindel mit dem Gabelschl ssel festhalten das Bohrfutter an der Spindel von der R ckseite der Turbine wieder anziehen 6 Sicherungsschraube wieder einsetzen 7 Bohrarm wieder zur ck in Ausgangsposition schwenken Im allgemeinen werden zur Eigenspannungsanalyse Schaftfr ser benutzt genauer gesagt invers konische Flachkopfschaftfr ser hier vereinfacht als Fr ser bezeichnet Mit der Vorrichtung k nnen durch Verwendung unterschielicher Fr ser L cher verschiedenen Durchmessers gebohrt werden 4 7 Poitionierung der Bohrvorrichtung Achtung Die Positionierung darf nur bei ausgeschalteter Turbine und nicht laufendem System vorgenommen werden Die Turbine darf auf keinen Fall gestartet werden REGR 05 1 61 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Ni SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Positionierung bedeutet im einzelnen e Sichern der Bohrvorrichtung falls notwendig je nach Position e Bestimmung der optimal
61. nd Stabilit t Laut ASTM E837 Standard m ssen hierf r mindestens zehn Dehungswerte f r jeweils unterschiedliche Bohrlochtiefen ermittelt werden Die besten Ergebnisse werden mit 25 oder mehr Messungen erzielt um eine ausreichende Anderung der Dehnungswerte zu erreichen F r die Bohrschritte ist eine Schrittweite von mindestens 0 01 mm empfehlenswert um eine signifikante Anderung der jeweils gemessenen Dehnungswerte zu gew hrleisten Zweiter Versuchsabschnitt Die Me werte k nnen mit einem Polynom interpoliert werden dessen Koeffizienten mit der Methode der kleinsten Fehlerquadrate bestimmt wird Hier kann f r alle drei Dehnungsrichtungen der Grad des interpolierenden Polynoms gew hlt werden Es ist jedoch nicht empfehlenswert einen berm ig hohen Grad gt 6 7 zu w hlen um numerische Instabilit ten zu vermeiden In jedem Fall liegt die Obergrenze bei n 1 wobei n die Anzahl der durchgef hrten Bohrschritte bezeichnet Im Normalfall wird der optimale Grad der Polynome durch eine Optimierungsprozedur bestimmt jedoch k nnen die Parameter f r die Interpolation auch manuell gew hlt werden Folgende Prozeduren zur Berechnung der Eigenspannungen sind implementiert Standard ASTM E 837 Integral Methode Power Series Methode Kockelmann Methode Die Prozeduren haben unterschiedliche Anwendungsfelder wobei folgendes bei der Auswahl ber cksichtigt werden sollte Ermittlung der Spannung nach ASTM E 837 01 1 ASTM E 837
62. nd das Fenster mit o k verlassen wurde wird die Bohrvorrichtung in Gang gesetzt Das Motor Kontrollfeld Bild 3 15 erscheint und zeigt die REGR 05 1 44 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Vorschubgeschwindigkeit sowie die Anzahl der bereits ausgef hrten Schritte des Schrittmotors an Eine komplette Umdrehung entsprechend eines Vorschubes von ca 0 5 mm wird in 800 Schritten ausgef hrtWhen the motor steps indicator reaches the pre established value the motor and consequently the counting of steps stops and the motor window disappears During this time the current depth is saved on a positioning file and it will be reused if an interrupt occurs When the step has been completed read the strain value by clicking on the READ button the LED Reading Request will light up The values may be read several times eg to check the stability of measurement by pressing REPEAT READ b Erreicht die Anzahl der ausgef hrten Schritte den vorgew hlten Wert so stoppt der Motor und damit der Schrittz hler und das Motorkontrollfeld verschwindet W hrenddessen wird die aktuelle Tiefe in einem Positionierungsfile gespeichert und im Falle einer Unterbrechung wieder eingestellt Nun werden durch Anklicken von Read die Dehungswerte eingelesen die LED reading request leuchtet Bei Bedarf z B zur Stabilit tspr fung d
63. ngssignal ber 10 Volt erzeugen verf lscht az lr _ Trr Bild 3 6b DAQCard 6024E Men feld Bild 3 6a PCI 6023E Men feld Folgende Parameter k nnen im Men feld eingegeben werden Bild 3 6a und 3 6b DEVICE Device Nummer der MeBwertaufnehmerkarte in Ihrer PC Konfiguration siehe Anleitung von National Instruments SENSITIVITY mV V Empfindlichkeit muB auf den gleichen Wert eingestellt werden wie die Empfindlichkeit mV V des verwendeten Analogverstarkers STRAIN GAUGE SUPPLY V DMS Speisespannung muB genauso eingestellt werden wie die am Analogverstarker gewahlte DMS Speisespannung V Max OUTPUT Maximale Ausgangsspannung mu dem Signal bei Vollausschlag des verwendeten Analogverstarker entsprechen SCAN RATE Abtastfrequenz gibt an wie oft pro Sekunde alle Kan le abgefragt warden SAMPLES Hier ist die Anzahl der Abtastwerte je Kanal einzugeben wird zur Mittelwertberechnung ben tigt Auf dem PCI 6023 E und DAQCARD 6024 E Men befinden sich noch folgende Schalter Single Read Startet eine einzige Abfrage der Dehnungswerte aller Kan le Continous Read kontinuierliche Dehnungsanzeige bis dieser Button erneut gew hlt wird REGR 05 1 31 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Tare Balance mit diesem Befehl k nnen die Kan le Nullgesetzt war
64. nspeisespannung Zur Auswahl stehen 0 625V 1 25V 2 5V 5V Measuring Range This control adjusts the measuring range Measuring Rate Hier wird die MeBrate festgelegt Anzahl der Messungen pro Sekunde Zur Auswahl stehen folgende Me raten 9600 4800 2400 1200 600 300 150 75 60 50 30 20 10 5 2 1 Diese Einstellung mu f r alle derzeit aktiven Kan le gemacht werden Eventuell ist es notwendig die Grenzfrequenz des Eingangsfilters an die neue MeBrate anzupassen Liegt die Me rate au erhalb der vorher eingestellten Grenzfrequenz so sollte nun die Grenzfrequenz so eingestellt werden da die Me rate gerade innerhalb des erlaubten Bereiches liegt Filter Type Wahl der Charakteristik des eingebauten Tiefpassfilters Zur Auswahl stehen Bessel Butterworth Cutoff Frequency Wahl der Grenzfrequenz des Tiefpasses Number of samples for Mean calculation Gew nschte Anzahl der Me werte die f r die Mittelwertbildung genutzt werden sollen Die ausf hrlichere Beschreibungen finden Sie im HBM Handbuch Auf dem DMC Plus Bedienfeld befinden sich noch weitere Aktionsfelder Single Read Startet eine einzige Abfrage der Dehnungswerte aller Kan le Continuous Read Die Me werte werden solange kontinuierlich gelesen bis dieser Button erneut angew hlt wird Tare Balance mit diesem Befehl k nnen die Verst rkerkan le tariert werden Balance State Ein und
65. onsmodus der Verbindung mit dem Spider 8 Bei serieller Schnittstelle kann die Baudrate gew hlt werden 600 1200 2400 4800 9600 19200 38400 57600 115200 wird die parallele Schnittstelle benutzt sind folgende Einstellungen je nach Konfiguration des Computers m glich Bit8Mode ByteMode EPPMode M Range Stellt den gew nschen MeBbereich am Spider 8 ein 3 mV V 12 mV V 125 mV V 500 mV V Tare Balance Mit diesem Befehl k nnen die Verst rker tariert warden Balance Status Ein und Ausschalten der Tarierung Tare Values zeigt die Br ckenverstimmungen der drei Messgitter nach dem Nullabgleich an Spider 8 Connection Zeigt den Anschlu status die LED ist gr n wenn Anschlu eingeschaltet ist ACHTUNG Die drei Messgitter der DMS Rosette a b c f r CW Rosetten oder 1 2 3 f r CCW Rosetten m ssen jeweils mit den Kan len 0 1 und 2 des Spider 8 Spider 8 30 verbunden werden REGR 05 1 40 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung ft Technology 3 3 6 Randbedingungen der Messung General Data Setting Im Mentfeld Bild 3 11 k nnen folgende Bemerkungen zur Messung eingegeben werden Date Datum der Messung Head treatment Beschreibung einer evtl Vorgenommenen W rmebehandlung des Testobjektes Operator Name der Person die die Messung durchgef hrt hat Place Ort an dem die M
66. pannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Nun beginnt die eigentliche Messung TE EEN VC l Direct Endmill Positioning con Posiz yi E_E Doae Took wrew Hep Speed mm min Bild 3 2a Men feld f r Positionierungs Steuerung wie es erscheint wenn Positioning endmill on surface gew hlt wird Achtung Die Bestimmung dieser Nullpunktposition ist von entscheidender Bedeutung f r die korrekte Ausf hrung der Messung und in der abschlie enden Berechnung f r die korrekte Berechnung der Eigenspannungen Da man sich hierf r die Eigenschaft zunutze macht da das Ger t ber die F e elektrisch isoliert ist verhindert jede Ma nahme die diese Isolation verringert die korrekte Nullpunktfindung und somit die korrekte Ausf hrung der Messung REGR 05 1 26 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology 3 3 Einstellung der Messparameter ber diese Oberfl che Bild 3 3 werden vor Versuchsbeginn alle Parameter f r die bevorstehende Messung eingegeben Dieser Programmpunkt wird im Hauptmen unter der Taste Test Setup angew hlt Bild 3 3 Versuchseinstellungen 3 3 1 Schrittweiten Einstellung Im Fenster Step Settings erfolgt die Eingabe der Parameter f r das Bohrloch Einstellbar sind die gew nschte Anzahl an Bohrschritt
67. r Benutzer wie die Schrittweiten gestaltet werden sollen Original Entsprechend der Schritte w hrend der Messung Constant Gleiche Schrittweiten ber die gesamte Tiefe entsprechend der gesamten Bohrlochtiefe geteilt durch die Anzahl der Schritte Increasing Die Berechnungsschritte haben eine sinusf rmige Verteilung ber die Dicke des Werkst ckes das hei t in Oberfl chenn he sind die Schrittabst nde geringer als weiter im Inneren des Materials gt Optimized Nur mit der Integral Methode m glich Die Schrittweiten werden individuell berechnet so da der Einfluss der Messfehler minimiert wird Jeder Schritt wird so bestimmt da die diagonalen Elemente der L sungsmatrix alle gleich sind Bedingung f r minimalen kumulierten Fehler Calc depth of S G Radius Tiefe bis zu der die Eigenspannungsverteilung berechnet wird ausgedr ckt in Prozent des mittleren Radius der DMS Rosette Bei Anwendung des Integral Verfahrens sollte dieser Wert im Interesse einer genauen Rechnung nicht mehr als 30 35 betragen Calc depth Tiefe der Berechnung der Restdruckverteilung entsprechend der Tiefe ausgedr ckt als Prozentsatzwert des Mittelradius Endmill diam mm zeigt den Durchmesser des Fr sers E N mm Elastizit tsmodul f r das Material des Werkst ckes in N mm wird aus dem gew hlten Datenfile gelesen Dieser Wert kann f r die Nachbearbeitung modifiziert werden Eccentricity m
68. rmittlung 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 Aus diesen Dehnungen l Bt sich der Spannungszustand vor der Bohrung bestimmen Da der Eingriff in das Testobjekt sehr klein ist spricht man von einem teilzerst renden Verfahren Das vorliegende Messsystem bietet dabei den Vorteil daB der MeBvorgang weitestgehend automatisiert ist wodurch die Messung sehr stark vereinfacht ist und Bedienungsfehler ausgeschlossen werden Weiterhin erlaubt die Steuerung des Systems Uber einen PC optimale Reproduzierbarkeit des MeBvorganges Besonders wichtig sind die Schritte die den gr ten Einflu auf die Genauigkeit und Zuverl ssigkeit der ermittelten Eigenspannungswerte haben beispielsweise Zentrierung des Frasers auf die Mitte der DMS Rosette Automatische Positionierung des Fr sers auf Oberfl che des Materials Automatisches Bohren des Loches in definierten Tiefenschritten mit Messung der jeweiligen Relaxationsdehnungen Messung des Bohrloches zur Feststellung seines Radius und seines Radiuses und seiner Position auf der Rosette Aus der Automatisierung und Vereinfachung dieser Schritte ergeben sich signifikante Vorteile Der gravierendste Vorteil ist
69. rnnnnerne 22 3 1 Positionierung der Bohrvorrichtung Positionierungs Steuerung 23 3 2 Positionierung des Frasers auf der Werketottobertl che 25 3 3 Einstellung der Meseparameter 27 3 3 1 Schrittweiten Einstellung EE 27 3 3 2 Schrittweiten Darstellung Step Investigator nenn 28 3 3 3 DMS Einstellung Strain Gage Settings i 28 3 3 4 Materialtyp Materal Emstellung 29 3 3 5 Verst rker Einstellung Instrument Setting Hrn 30 3 3 6 Randbedingungen der Messung General Data Setting 41 3 3 7 Abspeichern und Wiederaufrufen der Testparameter Load Configuartion Und Save Gonfiguralioni een 42 3 4 Default Einstellung Default Setting nennen 42 3 5 Test Manager EE EE 43 3 5 1 Manueller Test Step by Step Geouence EE 44 REGR 05 1 SS RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology 3 5 2 Automatischer Ablauf Automatic Geouence nennen 47 3 6 Wiederaufnahme einer unterorochenen Messung Restore Interrupted Test 50 4 EES EAUSSEDIEIRUINSG eene 51 4 1 Sicherhellsvorkehrungen carina ee 51 4 2 nl 52 Co 06 NIRO e Te EE 53 4 4 Installation und Anschlie en der DM Hosette nennen 57 4 5 Einstellen der Messparameter i 57 4 5 1 Empfindlichkeit der DMS Verst rker einstellen nur bei der Verwend
70. ronische Einheit zu ffnen Falls dies doch einmal notwendig sein sollte vergewissern Sie sich vor dem ffnen da der Netzstecker gezogen ist Aus Sicherheitsgr nden sind nur Kabel mit Erdung zu verwenden REGR 05 1 51 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode NI SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology e Das System ist f r Versorgungsspannung von 187 bis 253 V ausgelegt Werden diese Werte miBachtet so kann das System Schaden nehmen e Vor dem Auswechseln der Sicherugn Netzstecker zeihen e Die Ausr stung ist vor Feuchtigkeit zu sch tzen insbesondere bei Messungen im Freien Das Geh use der Elektronik darf nur mit einem feuchten Tuch nicht mit Wasser oder Chemikalien gereinigt werden 4 2 Anschl sse Folgende Verbindungen sind herzustellen Bild 1 1 e Anschluss der elektronsichen Kontrolleinheit an die Druckluft e Verkabelung zwischen Elektronik und Computer e Verbindung zwischen Bohreinrichtung und Elektronik elektrische Verbindung und Druckluft e Anschluss der DMS Verst rker an den PC ber eine Schnittstelle Bild 1 1 bei Verwendung von HBM Verst rker mit digitalem Ausgang MGC DCM Plus UPM 60 UPM 100 an die SINT Elektronik falls rein analoge Verst rker verwendet werden e Verkabelung zwischen DMS und Verst ker e Anschlu des Kontaktkabels Der Anschluss der Turbine an die Druckluft erfolgt ber einen flexiblen Schlauch mit Schnellverschl
71. rwechsel 1 Fr ser f r Kalibrierung Set von 10 Wolframkarbid Stirnfr sern mit 1 6 m Durchmesser zum Einbringen der Bohrung Kreuzschlitzschraubendreher Abschaltventil Druckminderer und Manometer 2 Verbinder mit Schnellkupplung und 2x 1 m und1x 1 5 m flexibler Pneumatikschlauch Je 1 St ck 25 50 poliges Kabel zur Verbindung mit der Erfassungskarte 1 BNC Kabel zur elektrischen Erkennung der Bauteiloberfl che 1 abgeschirmtes Kabel f r die Schrittmotorsteuerung 1 Netzkabel f r das Steuerger t 6 Transportkiste 7 Handbuch REGR 05 1 FO RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Filter Druckminderer Elektronische Kontrolleinheit Desktop Version PCI Fa DAQ 6023E NI gt OH ION 27 i am Luftzuf hrung u a Mechanisch di Notebook computer Optische Einheit 2 DAQ 6024E NI SE 22 Es 8 Ig 52 E 35 nun lt an N o GE DMS Rosette Probest ck Duckers Bild 1 1 Bild 1 1 ist eine Darstellung des Messsystems in seiner Konfiguration mit digitalenHBM Messverstarkern REGR 05 1 6 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung
72. se mit Hilfe der drehbaren Skalen auf Null setzen Nr 18 Bild 1 2b und 19 Bild 1 2a HINWEIS Sollte das Ger t so positioniert sein da es nicht m glich ist mittels der Feinjustage das Fadenkreuz des Mikroskops mit den Markierungen auf dem DMS in Deckung zu bringen so mu das Ger t neu positioniert werden Da das Bohrloch nach der Messung vermessen werden mu ist es wichtig das die Schlitten von der Mitte ausgehend in alle 4 Koordinatenrichtungen mindestens um den 1 5 fachen Radius des Bohrloches verschoben werden k nnen Sollte dies nicht m glich sein so ist das Ger t auch dann neu zu positionieren 4 9 Nullabgleich der DMS Messwerte vor dem Bohrvorgang auslesen Hierzu aus dem Hauptmen den Punkt Test Setup w hlen danach Instrument Setup anklicken Es erscheint das Anzeigenfeld aus dem der benutzte Verst rker durch Mausklick auf das entsprechende Foto auszuw hlen ist Hiernach mit der Maus auf dem Bildschirm die Option Instrument setting Bild 3 5 w hlen wonach eine neue Oberfl che erscheint REGR 05 1 63 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode NI SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Auf dieser Oberfl che wird der Nullpunkt der DMS Kan le berpr ft und zwar unter dem Men punkt Single Read Weichen die Werte von Null ab so mu ein Nullabgleich der Verst rkereinheit durchgef hrt werden Durch Dr cken der Taste
73. sgerichtet ist erfolgt die Feinpositionierung durch Verschieben entlang der zwei horizontalen Achsen mittels Verstellgewinden Die F e m ssen mit speziellem Klebstoff z B HBM X60 auf dem Werkst ck befestigt werden Die F e sind ber Gewindestangen mit dem Ger t verbunden Dadurch k nnen Unebenheiten ausgeglichen und der Fr ser senkrecht zur Oberfl che des Werkst ckes ausgerichtet werden Der mitgelieferte Winkel dient zur Einstellung und Kontrolle Bild 1 2b Mechanical and optical device 1 Schrittmotor f r automatischen 20 Schnellverschlu f r Druckluft der Vorschub Bohrvorrichtung 9 Stellrad f r vertikalen Schnellvorschub 22 Gewindestift zum Festellen der Me uhr 18 Me uhr 23 Okular Die Basis des Ger tes besteht aus zwei Schlitten die f r die horizontale Positionierung der Maschine zulassen Deren F hrung besteht aus geh rteten Stahlstiften und Pr zisionslagern so da sie praktisch kein Radialspiel vorhanden ist Die horizontalen Schlitten werden von Hand ber zwei Feingewinde Nr 14 in Bild 1 2a bewegt und die jeweilige Verschiebung mit zwei Messuhren Nr 18 in Bild 1 2b und 19 in Bild 1 2a gemessen REGR 05 1 8 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode NI SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Der vertikale Schnellvorschub erfolgt ber einen Zahnstangenantrieb der mit einem Stellrad Nr 9 in Bild 1 2b bedient wird und
74. st ein Vorschub von 0 1 0 2 mm min empfehlenswert Fur andere Materialien empfiehlt es sich im Vorfeld Testbohrungen ohne DMS durchzuf hren HINWEIS Der Bohrvorschub sollte einen KompromissB darstellen zwischen der Notwendigkeit die Messzeit kurz zu halten und der Notwendikeit Blockieren oder Fehlfunktion der Turbine zu verhindern da dies die Bohrlochqualit t negativ beeinfluBt 2 Start Test Bild 3 14 anwahlen Zuerst verlangt das Programm einen Nullabgleich durchzuf hren danach setzt es die Bohrvorrichtung in Betrieb wobei die Turbine automatisch gestartet wird und der Schrittmotor den Vorschub des Fr sers vornimmt In der Anzeige erscheint die Anzahl der REGR 05 1 66 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode y SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Technology bereits vom Schrittmotor ausgef hrten Schritte Eine komplette Umdrehung entsprechend einem Vorschub von 0 5 mm entsprechen 400 Schritten Die anderen Schaltfl chen werden genauer im Kapitel 3 4 1 beschrieben 3 Ist die eingestellte Bohrtiefe erreicht so stoppt der Schrittmotor und die Turbine und es erscheint wieder die Oberfl che des Test Managers 4 Read anw hlen fig 3 14 um DMS Werte einzulesen Die Werte k nnen mehrmals eingelesen werden z B um die Stabilit t der Messung zu berpr fen indem jeweils Repeat Read angeklickt wird Im Datenfile werden die zuletzt gemessenen Werte g
75. stem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Handbuch zur Benutzung und Wartung REGR 05 1 84
76. tat e Wird vor Beendigung der Messung Exit Bild 3 16 gedr ckt so erscheint die Meldung da die Messung noch nicht beendet sei und es wird eine Best tigung des Befehls verlangt Es erscheint e Wird diese Frage bejaht so wird das entsprechende Datenfile als abgebrochen markiert Test status off und kann so ber den entsprechenden Befehl im Hauptmen erneut geladen werden 3 5 2 Automatischer Ablauf Automatic Sequence In diesem Modus werden alle oben aufgef hrten Befehle automatisch ausgef hrt Sie erreichen diesen Modus indem Sie in der linken oberen Ecke des Bildschirmes auf die Schaltfl che manuell Sequence klicken Es erscheint automatic Sequence REGR 05 1 47 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode NI SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Das Programm steuert den Bohrvorgang gem der eingebenen Schrittweite Nach jedem Bohrschritt stoppt die Turbine um mit einer zeitverz gerung von Defaultwert 3 Sekunden die MeBwerte einzulesen Diese Wartezeit kann im entsprechen Men ge ndert werden Important Note about AUTOMATIC SEQUENCE e Nach dem letzten Schritt m ssen durch Anklicken von Hole Data Bild 3 16 die Dimensionen X1 X2 Y1 und Y2 Bild 3 16 bernommen werden Sie werden ben tigt um den mittleren Lochradius Exzentrizit tsradius Exzentrizit tswinkel zu bestimmen In einem sp teren Stadium besteht
77. teht das Programm Eval_RSM EXE zur Verf gung Die Ermittlung der Eigenspannungen des untersuchten Werkst ckes und deren Tiefenverteilung erfolgt wahlweise durch eines der folgenden Verfahren ASTM E 837 01 INTEGRAL KOCKELMANN POWER SERIES Die Software wurde unter LabVIEW entwickelt und arbeitet in einer Windows Umgebung Aus den gemessenen Dehnungen werden zun chst druch Interpolation Grafen entwickelt die die Dehnungen in Abh ngigkeit von der Bohrtiefe darstellen Es stehen hierf r verschiedene Kurvenformen zur Verf gung Bei der Wahl der Kurvenform Polynom kann der Grad des Polynoms zur optimalen Anpassung ver ndert werden Die gemessenen Dehnungswerte und die dazugeh rigen Interpolationskurven sind auf dem Bildschirm darstellbar F r die Berechnung der Verteilung der St tzpunkte ber die Bohrtiefe gibt es vier M glichkeiten original konstant wachsend und opitmiert Hierbei ergeben sich die optimierten Schrittweiten durch Anwendung der Kriterien zur Reduktion des kumulierten Fehlers Die so erhaltene Dehnungsverteilung kann als Grafik ausgedruckt werden zusammen mit den Berechnungsparametern und den experimentell ermittelten Dehnungswerten 5 1 Beschreibung des Men s Residual Stress Evaluation Das Hauptmen erscheint auf dem Bildschirm wie in Bild 4 1 gezeigt Folgende Buttons stehen zur Verf gung Load Data ffnet ein Fenster aus der der Benutzer das zu analysierende Dat
78. top bild abgebrochen werden Wenn der Fr ser die Metalloberfl che ber hrt erscheint Warning Current Position is assumed as reference for the hole depth und der Vorschub stoppt Die symbolisierte LED in der rechten Ecke leuchtet rot Handelt es sich bei dem Werkst ck um ein nichtmetallisches Material so wird die Nullposition manuell ber Forward und Reverse angefahren Achtung F r die Ann hrung an die Oberfl che mu eine niedrige Vorschubgeschwindigkeit z B 0 3 mm min gew hlt werden Sobald die Oberfl che erreicht ist klicken Sie auf Assume current Position as Zero Es erscheint die Frage ob dies wirklich die Nullposition ist Do you really want to assume this position as Zero Reference for Hole Depth REGR 05 1 23 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Das Positionierungsmen Bild 3 2 enth lt folgende Elemente Direc LE ndmill Posi sitioning con Posiz yi File Edt Opete Took Window Dee Speed mm min gt 400 60 NI Bild 3 2 Men feld f r Positionierungs Steuerung Home Uber 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 Fr ser wird automatisch in die definierte Nullposition gef
79. unden werden die Messwerte eingelesen Die Verz gerungszeit von 3 s ist voreingestellt und l t sich beliebig vergr ern oder verkleinern 4 Um den automatischen Testablauf abzuschalten erneut Automatic Sequence anklicken 5 Wenn alle Bohrschritte un die dazugeh rigen Messungen abgearbeitet worden sind erscheint auf dem Bildschirm der Hinweis Test completed REGR 05 1 67 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode y SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Technology 4 12 Messung des Bohrlochdurchmessers und der Exzentrizit t Diese Messungen erfolgen nach Beendigung des Bohrvorganges mit folgender Vorgehensweise 1 Nach Abschalten der Turbine den Vertikalkopf durch Bet tigen des Schnellvorschubkopfes anheben 2 Um das Bohrloch durch das Mikroskop betrachten zu k nnen wird die Turbine mit Halterung um 45 Grad ausgeschwenkt dabei darauf achten da der Vertikalschlitten gegen Bewegung gesichert ist 3 Falls notwendig werden das Loch und die angrenzenden Bereiche mit einer kleinen harten B rste gereinigt HINWEIS Auch bei dieser Arbeit ist eine Schutzbrille zu tragen nicht im Lieferumfang enthalten zum Schutz vor Verletzungen durch Sp ne 4 Nun werden die Werte X1 X2 sowie Y1 Y2 f r die Radien des Loches in den 4 Achsrichtungen des Koordinatensystems gemessen Dazu wird der X Schlitten einmal nach links und nach rechts gefahren und zwar von der
80. ung analoger Verst rker nowend 57 4 6 Einsetzen bzw Austauschen des Fr sers 59 4 7 Poitionierung der Bohrvorichiung gt csc ee 61 4 8 Zentrierung und Nullpunktjustierung der Messuhren 63 4 9 Nullabgleich der DMS Messwerte vor dem Bohrvorgang auslesen 63 4 10 Automatische Nullpunktpositionierung des Fr sers auf der Werkstoff berllache EE 64 4 11 Einbringen der Bohrung WEE 66 4 11 1 Schrittweiser EES E 66 4 11 2 Automatischer Testablauf i 67 4 12 Messung des Bohrlochdurchmessers und der Exzentrizit t 68 4 13 Berechnung der Eigenspannungen 69 4 14 Abmontieren der Bohrvorrichtung 70 5 METHODEN ZUR ERMITTLUNG DER EIGENSPANNUNGEN 71 5 1 Beschreibung des Men s Residual Stress Evaluaton 71 5 2 Berechnung der Eigenspannungen nach dem ASTM 837 01 Verfahren 75 5 3 Berechnung der Eigenspannungen nach dem Integralverfahren 76 5 4 Berechnung der Eigenspannungen mit der POWER SERIES Methode 77 5 5 Berechnung der Eigenspannungen nach KOCKELMANN 78 6 EITERATURFINWEISE nn 80 Ee 81 REGR 05 1 3 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode NI SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Sr Technology 1 EINFUHRUNG 1 1 Vorstellung des Messsystems RESTAN ist ein hochentwickeltes System zur E
81. ung des Werkst ckes fokussieren Dies geschieht durch Anheben oder Senken des Mikroskopes Zahnstangentrieb Bild 4 3 d Den Skalenring am Okular solange drehen bis auch das Fadenkreuz scharf erscheint Bild 4 3c 9 Den Vorschub arretieren 10 Sicherungsstift Nr 24 Bild fig 1 2a mit dem 1 5 mm Inbusschl ssel Nr 5 Bild 5 1 l sen dann durch Drehen des Mikroskopes das Fadenkreuz mit X und Y Achse der Apparatur zur Deckung bringen Das Fadenkreuz mu exakt parallel zu den verschiebbaren Achsen der Vorrichtung ausgerichtet sein Dabei sicherstellen da sich die Markierung auf dem Werkst ck bei Betrachtung durch das Mikroskop parallel zur Vorschubachse bewegt Nun den Sicherungsstift wieder festziehen REGR 05 1 56 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung Technology 11 ber 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 Die Zenrierung nochmals berpr fen und ggf die Schritte 9 und 10 wiederholen Die Bohrvorrichtung ist nun einsatzbereit 4 4 Installation und Anschlie en der DMS Rosette Das Kleben der DMS die entspechende Verkabelung und die Verst rkereinstellungen erfolgen gem den Herstellerangaben Diese Arbeiten sollten nur von geschultem Personal durchgef hrt werd
82. usskupplung Das System verf gt Ober ein magnetisches Verschlussventil und einen Druckminderer mit Filter zur Regulierung des Druckes Das Magnetventil befindet sich im Geh use der Elektronik und wird von der Software gesteuert Hinweis Die Druckluft die die Turbine speist muss ber den Druckminderer geschaltet sein Der Druckminderer ist auf einen Druck zwischen 4 und 5 bar einzustellen Die Verbindung der Elektronik zum PC erfolgt ber ein Kabel die zur Bohrvorrichtung ber den flexiblen Druckluftschlauch und das Schrittmotorkabel Das Kontaktkabel stellt eine Verbindung zwischen Testobjekt und der Kontrolleinheit sowie zwischen Bohrmaschine und Kontrolleinheit her Analoge DMS Verst rker werden ber BNC Kabel digitale ber die serielle Schnittstelle des Rechners angeschlossen z B RS 232 Die Verkabelung zwischen DMS und Verst rker erfolgt gem den Angaben des Herstellers Nachdem alle Verbindungen hergestellt sind kann nun der Computer eingeschaltet und das Messprogramm SINT_RSM gestartet werden Dieses REGR 05 1 52 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 AuRerdem k nnen Sie das Programm unter START PROGRAMME Residual Stress Measurement starten 4 3 Kalibrierung Kal
83. ximales Ausgangssignal von 10 Volt versorgen k nnen Aus diesem Grund ist es ratsam die Empfindlichkeit des Instrumentes einzustellen damit sie nicht die Eingangsstrecke der Karte bersteigt REGR 05 1 58 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology 4 6 Einsetzen bzw Austauschen des Fr sers WARNING Der Fr ser darf nur bei ausgeschalteter Turbine gewechselt werden Gegebenenfalls mu der Testlauf unterbrochen werden Die Turbine darf auf keinen Fall gestartet werden w hrend der Austausch durchgef hrt wird Hinweis Der Fr ser sollte nach jedem gebohrten Loch gewechselt werden Dieser Arbeitsschritt sollte durchgef hrt werden bevor das Ger t neu positioniert wird Der Austausch des Fr sers geschieht folgenderma en 1 Ausschwenken des Bohrarmes Bild 4 4a dabei darauf achten da der vertikale Kopf der Bohrmaschine Turbine und Mikroskop mittels des Arretierknopfes gegen Bewegung gesichert ist Bild 4 4a 2 Die Sicherheitsschraube die sich oben auf dem Schwenkarm befindet l sen und entfernen um an die Ruckseite der Turbine zu gelangen Bild 4 4b REGR 05 1 59 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode N SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology Bild 4 4b 3 Die Spindel mit dem mitgelierferten Gabelschl ssel Bild 4 4c festhalten u
84. zur Benutzung und Wartung SA Technology 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 teilzerst renden DMS Bohrlochmethode Im Falle eines als homogen anzunehmenden Eigenspannungsverlaufes Uber die gesamte Materialdicke erfolgt die Berechnung gem ASTM E 837 Standard Andernfalls gem den g ngigen Verfahren zur Ermittlung tiefenabh ngiger Eigenspannungen Hinweis Die Tests k nnen an unterschiedlichen Materialien bzw Komponenten durchgef hrt werden solange das Bohren gefahrlos und ohne Besch digung des Systems m glich ist Die Bohreinheit kann auch einfach f r Pr zisionsbohrungen zweckentfremdet Hinweis Das System darf nur zu den angegebenen Zwecken bnutzt werden Der Hersteller bernimmt keine Verantwortung f r etwaige Besch digungen die durch unsachgema0e Verwendung des Systems entstehen REGR 05 1 17 RESTAN Messsystem zur Bestimmung von Eigenspannungen nach der Bohrlochmethode Ni SINT Handbuch zur Benutzung und Wartung SA Technology 1 5 Risiken und Vorsichtsma nahmen Das vorliegende System wurde zur experimentellen Ermittlung von Eigenspannungen mit Hilfe der DMS Bohrlochmethode entwickelt gem der EC Sicherheitsrichtlinien Achtung Trotzdem ist es nicht auszuschlie en da das zu bearbeitende

system for measuring residual stresses by the hole

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