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Kostenvergleich zwischen Resonanzprüfmaschine und Servohydraulische Prüfmaschine
Der nachstehende Kostenvergleich zeigt die Betriebskosten an zwei für dynamische Belastungen im mittleren bis hohen Lastwechselbereich geeigneten Prüfmaschinen. Zum einen wird eine RUMUL Resonanz-Prüfmaschine TESTRONIC 100 kN und eine moderne servohydraulische Maschine betrachtet. Die Eckdaten stammen von einem grossen Prüflabor, das langjährige Erfahrungen mit allen Prüfmaschinen besitzt. Zwei charakteristische Merkmale, nämlich die relativ hohe Frequenz und der geringe Energiebedarf der Resonanzprüfmaschine, prägen den Vergleich:
A) Die Resonanzprüfmaschine ist als mechanisches Schwingsystem konstruiert. Ein Feder-Masse-System, bei dem der Prüfkörper mit seiner Elastizität Bestandteil dieses Systems ist, wird in der Eigenfrequenz mit einem Elektromagneten angeregt. Typische Frequenzen für solche Maschinen liegen im Bereich 50-250 Hz und die aufgenommene Leistung liegt bei ca. 0.5 kW. B) Bei servohydraulischen Prüfmaschinen wird der Prüfkörper durch einen hydraulischen Zylinder belastet, der in einem Servokreis betrieben wird. Für Frequenzen im Bereich 50 Hz werden schon sehr leistungsfähige Anlagen benötigt. Die Prüfkraft wird für jedes Lastspiel durch den Öldruck aufgebaut; was bedeutet, dass die dazu erforderliche Energie für jedes Lastspiel aufgewendet werden muss. Praktisch die ganze zugeführte Energie wird in Wärme umgewandelt und muss über ein Kühlsystem abgeführt werden. Die Betrachtung wurde in einigen Punkten vereinfacht, ohne dass deswegen die Kernaussage verfälscht würde. Die Amortisation wurde gleichmässig auf 8 Jahre verteilt. Um die Reduktion des Zinses für den sinkenden Inventarwert zu berücksichtigen, wurde der Zins von 12% für die Rechnung auf 6% halbiert. Dies führt wohl in den ersten Jahren der Amortisationszeit dazu, dass zuwenig Zins bezahlt wird, was sich aber in den letzten Jahren dieser Laufzeit wieder ausgleicht. Die Berechnung berücksichtigt keine Ingenieur- und Platz-Kosten.