Load Cells 301-opas
301 kuormituskenno
Kuormituskennon ominaisuudet ja sovellukset
©1998–2009 Interface Inc.
Tarkistettu 2024
Kaikki oikeudet pidätetään.
Interface, Inc. ei anna näille materiaaleille mitään ilmaistua tai oletettua takuuta, mukaan lukien, mutta ei rajoittuen, oletetut takuut myyntikelpoisuudesta tai sopivuudesta tiettyyn tarkoitukseen, ja antaa tällaiset materiaalit saataville vain "sellaisenaan" .
Interface, Inc. ei ole missään tapauksessa vastuussa kenellekään erityisistä, vakuuksista, satunnaisista tai välillisistä vahingoista, jotka liittyvät näiden materiaalien käyttöön tai johtuvat siitä.
Interface® , Inc. 7401 Butherus Drive
Scottsdale, Arizona 85260
480.948.5555-puhelin
contact@interfaceforce.com
http://www.interfaceforce.com
Tervetuloa Interface Load Cell 301 Guide -oppaaseen, joka on alan voimamittausasiantuntijoiden kirjoittama korvaamaton tekninen resurssi. Tämä edistynyt opas on suunniteltu testiinsinööreille ja mittauslaitteiden käyttäjille, jotka etsivät kattavaa tietoa punnituskennojen suorituskyvystä ja optimoinnista.
Tässä käytännön oppaassa tutkimme kriittisiä aiheita teknisten selitysten, visualisointien ja tieteellisten yksityiskohtien kera, jotka ovat välttämättömiä punnituskennojen toiminnallisuuden ymmärtämiseksi ja maksimoimiseksi erilaisissa sovelluksissa.
Opi kuinka punnituskennojen luontainen jäykkyys vaikuttaa niiden suorituskykyyn erilaisissa kuormitusolosuhteissa. Seuraavaksi tutkimme kuormituskennon ominaistaajuutta analysoimalla sekä kevyesti että raskaasti kuormitettuja skenaarioita ymmärtääksemme, kuinka kuormituksen vaihtelut vaikuttavat taajuusvasteeseen.
Kosketusresonanssi on toinen tässä oppaassa laajasti käsitelty tärkeä näkökohta, joka valaisee ilmiötä ja sen vaikutuksia tarkkoihin mittauksiin. Lisäksi keskustelemme kalibrointikuormituksen soveltamisesta korostaen kennon ilmastoinnin tärkeyttä sekä kohdistamista iskuihin ja hystereesiin kalibrointitoimenpiteiden aikana.
Testausprotokollat ja kalibroinnit tutkitaan perusteellisesti, mikä antaa järkeviä ohjeita mittausprosessien tarkkuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi. Perehdymme myös käytössä olevien kuormien sovelluksiin keskittyen akselilla tapahtuviin kuormitustekniikoihin ja strategioihin akselin ulkopuolisten kuormien ohjaamiseksi mittaustarkkuuden parantamiseksi.
Lisäksi tutkimme menetelmiä ulkoisten kuormitusvaikutusten vähentämiseksi optimoimalla suunnittelua, mikä tarjoaa arvokkaita näkemyksiä kuormituskennon suorituskykyyn vaikuttavien ulkoisten vaikutusten lieventämisestä. Ylikuormituskykyä ylimääräisen kuormituksen kanssa ja iskukuormituksen käsittelyä käsitellään myös yksityiskohtaisesti, jotta insinöörit saavat tietoa, jota tarvitaan punnituskennojen suojaamiseen epäsuotuisilta olosuhteilta.
Interface Load Cell 301 Guide tarjoaa arvokasta tietoa suorituskyvyn optimoimiseksi, tarkkuuden parantamiseksi ja mittausjärjestelmien luotettavuuden varmistamiseksi eri sovelluksissa.
Käyttöliittymätiimisi
Kuormituskennon ominaisuudet ja sovellukset
Kuormituskennon jäykkyys
Asiakkaat haluavat usein käyttää punnituskennoa osana koneen tai kokoonpanon fyysistä rakennetta. Siksi he haluavat tietää, kuinka solu reagoi koneen kokoonpanon ja käytön aikana kehittyviin voimiin.
Muiden tällaisen koneen osien, jotka on valmistettu varastomateriaaleista, suunnittelija voi etsiä käsikirjoista niiden fyysiset ominaisuudet (kuten lämpölaajenemisen, kovuuden ja jäykkyyden) ja määrittää osien vuorovaikutuksen suunnittelunsa perusteella. Koska punnituskenno on kuitenkin rakennettu taipuisalle, joka on monimutkainen koneistettu osa, jonka yksityiskohdat ovat asiakkaalle tuntemattomia, asiakkaan on vaikea määrittää sen reaktiota voimiin.
On hyödyllistä pohtia, kuinka yksinkertainen taivutus reagoi eri suuntiin kohdistetuille kuormituksille. Kuvio 1 esittää esimampYksinkertainen taivutus tehdään hiomalla lieriömäinen ura teräsmassan molemmille puolille. Tämän idean muunnelmia käytetään laajalti koneissa ja testitelineissä punnituskennojen eristämiseksi sivukuormituksista. Tässä example, yksinkertainen taivutus edustaa koneen rakennetta, ei varsinaista punnituskennoa. Yksinkertaisen taivutusosan ohut osa toimii virtuaalisena kitkattomana laakerina, jolla on pieni pyörimisjousivakio. Siksi materiaalin jousivakio on ehkä mitattava ja otettava huomioon koneen vasteominaisuuksissa. 
Jos kohdistamme taivutukseen vetovoimaa (FT ) tai puristusvoimaa (FC ) kulmassa sen keskiviivasta poikkeavalla kulmalla, vektorikomponentti (F TX) tai (FCX ) vääristää taivutusta sivusuunnassa, kuten pisteviiva osoittaa. ääriviivat. Vaikka tulokset näyttävät melko samanlaisilta molemmissa tapauksissa, ne ovat dramaattisesti erilaisia.
Kuvan 1 vetotapauksessa taivutus pyrkii taipumaan linjaan akselin ulkopuolisen voiman kanssa ja taivutus asettuu turvallisesti tasapainoasentoon, jopa huomattavassa jännityksessä.
Puristustapauksessa taivutusreaktio, kuten kuvassa 2 on esitetty, voi olla erittäin tuhoisa, vaikka kohdistettu voima on täsmälleen saman suuruinen ja kohdistuu samalla toimintalinjalla kuin vetovoima, koska taivutus taipuu pois käytetyn voiman toimintalinja. Tällä on taipumus lisätä sivuvoimaa (F CX) ja seurauksena on taivutus
taipuu vielä enemmän. Jos sivuvoima ylittää taivutuksen kyvyn vastustaa kääntöliikettä, taivutus jatkaa taipumista ja lopulta epäonnistuu. Siten puristuksen vikatila on taivutuspuristus, ja se tapahtuu paljon pienemmällä voimalla kuin mitä voidaan turvallisesti käyttää jännityksessä.
Oppitunti tästä entisestäampTämä johtuu siitä, että äärimmäistä varovaisuutta on noudatettava suunniteltaessa pylväsrakenteita käyttäviä puristuskennosovelluksia. Pieniä kohdistusvirheitä voi suurentaa pilarin liike puristuskuormituksen alaisena, ja tulos voi vaihdella mittausvirheistä rakenteen täydelliseen rikkoutumiseen.
Edellinen example osoittaa yhden tärkeimmistä edistysaskeleistatages Interface® LowProstafile® solujen suunnittelu. Koska kenno on niin lyhyt halkaisijaansa nähden, se ei toimi kuin pylväskenno puristuskuormituksen alaisena. Se sietää paljon paremmin virheellistä kuormitusta kuin sarakkeen solu.
Minkä tahansa punnituskennon jäykkyys sen pääakselilla, normaalilla mittausakselilla, voidaan laskea helposti kennon nimelliskapasiteetin ja sen taipuman perusteella nimelliskuormalla. Kuormituskennon taipumatiedot löytyvät Interface®-luettelosta ja websivusto.
HUOMAA:
Muista, että nämä arvot ovat tyypillisiä, mutta ne eivät ole kontrolloituja määrityksiä punnituskennoille. Yleensä taipumat ovat ominaispiirteitä taivutussuunnittelusta, taivutusmateriaalista, mittatekijöistä ja kennon lopullisesta kalibroinnista. Näitä parametreja ohjataan kutakin erikseen, mutta kumulatiivisella vaikutuksella voi olla jonkin verran vaihtelua.
Käyttämällä kuvan 100 SSM-3-taivutusta esimample, ensiöakselin jäykkyys (Z) voidaan laskea seuraavasti:
Tämän tyyppinen laskenta pätee mille tahansa lineaariselle punnituskennolle sen ensisijaisella akselilla. Sitä vastoin (X ) ja (Y ) akselien jäykkyys on paljon monimutkaisempi määrittää teoreettisesti, eivätkä ne yleensä kiinnosta Mini Cellsin käyttäjiä siitä yksinkertaisesta syystä, että solujen vaste näillä kahdella akselilla ei ole hallittavissa kuten LowProssafile®-sarja. Minikennoissa kannattaa aina välttää sivukuormituksia mahdollisimman paljon, koska akselin ulkopuolisten kuormien kytkeminen pääakselin lähtöön voi aiheuttaa virheitä mittauksiin.
esimample, sivukuormituksen (FX ) käyttö saa mittarit kohdassa A näkemään jännityksen ja mittarit kohdassa (B) näkemään puristuksen. Jos taivutukset kohdissa (A) ja (B) olisivat identtisiä ja mittarien mittaustekijät kohdissa (A) ja (B) olisivat samat, odotamme kennon ulostulon kumoavan sivukuorman vaikutuksen. Koska SSM-sarja on kuitenkin edullinen hyötykenno, jota käytetään tyypillisesti sovelluksissa, joissa sivukuormitus on pieni, sivukuormitusherkkyyden tasapainottamisesta asiakkaalle aiheutuvat lisäkustannukset eivät yleensä ole perusteltuja.
Oikea ratkaisu silloin, kun sivukuormia tai momenttikuormia voi esiintyä, on irrottaa punnituskenno näistä ulkoisista voimista käyttämällä tangon pään laakeria, joka on punnituskennon toisessa tai molemmissa päissä.
esimample, kuva 4, esittää tyypillistä punnituskennoasennusta polttoainetynnyrin painolle, joka istuu punnitusalustalla, jotta voidaan punnita moottoritesteissä käytetty polttoaine.
Haarukka on kiinnitetty tukevasti tukipalkkiin sen tapilla. Tangon pään laakeri voi pyöriä vapaasti tukitappinsa akselin ympäri, ja se voi myös liikkua noin ±10 astetta kiertyessään sekä sivun sisään että ulos ja punnituskennon pääakselin ympäri. Nämä liikevapaudet varmistavat, että jännityskuorma pysyy samalla keskilinjalla punnituskennon pääakselin kanssa, vaikka kuorma ei olisikaan kunnolla keskitetty punnitusalustaan.
Huomaa, että punnituskennon tyyppikilpi lukee ylösalaisin, koska kennon umpikuja on asennettava järjestelmän tukipäähän.
Kuormituskennon luonnollinen taajuus: kevyesti kuormitettu kotelo
Punnituskennoa käytetään usein tilanteessa, jossa kennon jännitteiseen päähän kiinnitetään kevyt kuorma, kuten punnitusalusta tai pieni testiteline. Käyttäjä haluaa tietää, kuinka nopeasti solu reagoi kuormituksen muutokseen. Yhdistämällä punnituskennon lähdön oskilloskooppiin ja suorittamalla yksinkertaisen testin voimme oppia joitakin faktoja kennon dynaamisesta vasteesta. Jos kiinnitämme kennon lujasti massiiviseen lohkoon ja napautamme sitten kevyesti kennon aktiivista päätä pienellä vasaralla, näemme
damped siniaaltojono (siniaaltojen sarja, joka pienenee asteittain nollaan).
HUOMAA:
Ole erittäin varovainen, kun kohdistat iskuja punnituskennoon. Voimatasot voivat vahingoittaa solua, jopa hyvin lyhyin väliajoin.
Värähtelyn taajuus (yhdessä sekunnissa esiintyvien jaksojen lukumäärä) voidaan määrittää mittaamalla yhden täydellisen syklin aika (T ) positiivisesta nollan ylityksestä seuraavaan. Yksi jakso on osoitettu oskilloskoopin kuvassa kuvassa 5 lihavoitulla viivaviivalla. Kun tiedämme ajanjakson (yhden syklin aika), voimme laskea kuormituskennon (fO) vapaan värähtelyn luonnollisen taajuuden kaavasta:
Punnituskennon luonnollinen taajuus on kiinnostava, koska sen arvon avulla voimme arvioida punnituskennon dynaamista vastetta kevyesti kuormitetussa järjestelmässä.
HUOMAA:
Luonnolliset taajuudet ovat tyypillisiä arvoja, mutta ne eivät ole valvottuja määrityksiä. Ne annetaan Interface®-luettelossa vain käyttäjän avuksi.
Punnituskennon vastaava jousimassajärjestelmä on esitetty kuvassa 6. 
Massa (M1) vastaa kennon elävän pään massaa kiinnityspisteestä taipuman ohuisiin osiin. Jousi, jolla on jousivakio (K), edustaa taipuman ohuen mittausosan jousinopeutta. Massa (M2) edustaa punnituskennon jännitteiseen päähän kiinnitettyjen kiinnittimien lisättyä massaa.
Kuva 7 suhteuttaa nämä teoreettiset massat todellisen punnituskennojärjestelmän todellisiin massoihin. Huomaa, että jousivakio (K ) esiintyy jakoviivalla taipuman ohuessa osassa.
Omataajuus on perusparametri, tulos punnituskennon suunnittelusta, joten käyttäjän on ymmärrettävä, että minkä tahansa massan lisääminen punnituskennon aktiiviseen päähän vaikuttaa koko järjestelmän ominaistaajuuden alenemiseen. esimampVoimme kuvitella, että vedämme hieman alas kuvan 1 massaa M6 ja päästämme sitten irti. Massa värähtelee ylös ja alas taajuudella, jonka määräävät jousivakio (K ) ja M1:n massa.
Itse asiassa värähtelyt damp ulos ajan edetessä samalla tavalla kuin kuvassa 5.
Jos nyt pultataan massa (M2 ) kiinni (M1),
lisääntynyt massakuormitus alentaa jousimassajärjestelmän ominaistaajuutta. Onneksi, jos tiedämme (M1 ) ja (M2) massat ja alkuperäisen jousi-massa-yhdistelmän ominaistaajuuden, voimme laskea määrän, jolla ominaistaajuutta alennetaan lisäämällä (M2 ) kaava:
Sähkö- tai elektroniikkainsinöörille staattinen kalibrointi on (DC ) parametri, kun taas dynaaminen vaste on (AC ) parametri. Tämä on esitetty kuvassa 7, jossa DC-kalibrointi näkyy tehtaan kalibrointitodistuksessa, ja käyttäjät haluaisivat tietää, mikä solun vaste on jollain ajotajuudella, jota he käyttävät testeissään.
Huomaa kuvion 7 kaavion "Frequency"- ja "Output"-ruudukon rivien yhtäläiset välit. Molemmat ovat logaritmisia funktioita; eli ne edustavat kerrointa 10 ruudukon riviltä toiselle. esimample, "0 db" tarkoittaa "ei muutosta"; "+20 db" tarkoittaa "10 kertaa niin paljon kuin 0 db"; "–20 db" tarkoittaa "1/10 jopa 0 db"; ja "–40 db" tarkoittaa "1/100 jopa 0 db".
Logaritmista skaalausta käyttämällä voimme näyttää suuremman arvoalueen, ja yleisemmät ominaisuudet osoittautuvat kaavion suoriksi viivoiksi. esimample, katkoviiva näyttää vastekäyrän yleisen kaltevuuden luonnollisen taajuuden yläpuolella. Jos jatkaisimme kuvaajaa alas ja oikealle, vaste muuttuisi asymptoottiseksi (lähempänä ja lähempänä) katkoviivaa.
HUOMAA:
Kuvan 63 käyrä on tarkoitettu vain kuvaamaan kevyesti kuormitetun punnituskennon tyypillistä vastetta optimaalisissa olosuhteissa. Useimmissa asennuksissa resonanssit kiinnitysvälineissä, testikehyksessä, käyttömekanismissa ja UUT:ssa (testattava yksikkö) hallitsevat punnituskennon vastetta.
Kuormituskennon luonnollinen taajuus: raskaasti kuormitettu kotelo
Tapauksissa, joissa punnituskenno on mekaanisesti tiukasti kytketty järjestelmään, jossa komponenttien massat ovat merkittävästi raskaampia kuin punnituskennon oma massa, punnituskenno pyrkii toimimaan enemmän kuin yksinkertainen jousi, joka yhdistää käyttöelementin käytettävään elementtiin. systeemi.
Järjestelmän suunnittelijan ongelmana tulee järjestelmän massojen ja niiden vuorovaikutuksen analysointi punnituskennon erittäin jäykän jousivakion kanssa. Punnituskennon kuormittamattoman ominaistaajuuden ja raskaasti kuormitettujen resonanssien välillä ei ole suoraa korrelaatiota, joka näkyy käyttäjän järjestelmässä.
Ota yhteyttä Resonanssiin
Melkein jokainen on pomppinut koripalloa ja huomannut, että aika (jaksojen välinen aika) on lyhyempi, kun pallo pomppii lähemmäs lattiaa.
Jokainen, joka on pelannut flipperiä, on nähnyt pallon helisevän edestakaisin kahden metallitolpan välissä; mitä lähemmäs pylväät ovat pallon halkaisijaa, sitä nopeammin pallo kolisee. Molempia resonanssivaikutuksia ohjaavat samat elementit: massa, vapaa rako ja joustava kosketin, joka kääntää kulkusuunnan.
Värähtelytaajuus on verrannollinen palautusvoiman jäykkyyteen ja kääntäen verrannollinen sekä raon kokoon että massaan. Sama resonanssiilmiö löytyy monista koneista, ja värähtelyjen muodostuminen voi vahingoittaa konetta normaalin käytön aikana.
esimampKuvassa 9 dynamometriä käytetään bensiinimoottorin hevosvoiman mittaamiseen. Testattavassa moottorissa on vesijarru, jonka ulostuloakseli on kytketty sädevarteen. Varsi voi pyöriä vapaasti, mutta punnituskenno rajoittaa sitä. Kun tiedämme moottorin kierrosluvun, punnituskennon voiman ja sädevarren pituuden, voimme laskea moottorin hevosvoimat.
Jos tarkastelemme kuvan 9 yksityiskohtaa tangon pään laakerin kuulan ja tangon pään laakerin holkin välisestä välyksestä, löydämme välysmitan (D), koska pallon kokoero ja sen rajoittava holkki. Kahden pallovälyksen summa plus kaikki muu järjestelmän löysyys on kokonais"rako", joka voi aiheuttaa kosketusresonanssin sädevarren massan ja punnituskennon jousinopeuden kanssa.
Kun moottorin kierroslukua nostetaan, voimme löytää tietyn kierrosluvun, jolla moottorin sylintereiden laukaisunopeus vastaa dynamometrin kosketusresonanssitaajuutta. Jos pidämme, että RPM, suurennus (voimien moninkertaistuminen) tapahtuu, kontaktivärähtely muodostuu ja punnituskennoon voidaan helposti kohdistaa iskuvoimat, jotka ovat vähintään kymmenen kertaa keskimääräisiä voimia.
Tämä vaikutus on selvempi testattaessa yksisylinteristä ruohonleikkurin moottoria kuin kahdeksansylinteristä automaattimoottoria, koska laukaisuimpulssit tasoittuvat, kun ne menevät päällekkäin automaattimoottorissa. Yleensä resonanssitaajuuden nostaminen parantaa dynamometrin dynaamista vastetta.
Kosketusresonanssin vaikutusta voidaan minimoida seuraavilla tavoilla:
- Käyttämällä korkealaatuisia tangon pään laakereita, joilla on erittäin pieni välys pallon ja hylsyn välillä.
- Kiristä tangon pään laakerin pultti varmistaaksesi, että pallo on tiukasti kiinniamped paikalleen.
- Dynamometrin rungosta tulee mahdollisimman jäykkä.
- Suuremman kapasiteetin punnituskennon käyttö lisäämään punnituskennon jäykkyyttä.
Kalibrointikuormien käyttö: Kennon käsittely
Mikä tahansa muunnin, jonka toiminta riippuu metallin taipumisesta, kuten punnituskenno, vääntömomenttianturi tai paineanturi, säilyttää aikaisempien kuormitustensa historian. Tämä vaikutus johtuu siitä, että metallin kiderakenteen pienissä liikkeissä, niin pienissäkin kuin ne ovat, on itse asiassa kitkakomponentti, joka näkyy hystereesinä (eri suunnista otettujen mittausten toistamattomuus).
Ennen kalibrointiajoa historia voidaan pyyhkiä pois punnituskennosta käyttämällä kolmea kuormitusta, nollasta kuormaan, joka ylittää kalibrointiajon suurimman kuorman. Yleensä kohdistetaan vähintään yksi kuorma, joka on 130–140 % nimelliskapasiteetista, jotta testilaitteet asettuvat oikein ja jumiutuvat punnituskennoon.
Jos punnituskenno on vakioitu ja kuormitukset on tehty oikein, saadaan käyrä, jolla on (ABCDEFGHIJA) ominaisuudet, kuten kuvassa 10.
Kaikki pisteet putoavat tasaiselle käyrälle, ja käyrä sulkeutuu nollaan palatessa. 
Lisäksi jos testi toistetaan ja kuormitukset tehdään oikein, vastaavat pisteet ensimmäisen ja toisen ajon välillä putoavat hyvin lähelle toisiaan, mikä osoittaa mittausten toistettavuuden.
Kalibrointikuormien käyttö: Iskut ja hystereesi
Aina kun kalibrointiajo tuottaa tuloksia, joiden käyrä ei ole tasainen, jotka eivät toistu hyvin tai eivät palaa nollaan, testiasetusten tai latausmenettelyn tulisi olla ensimmäinen paikka tarkistaa.
esimample, Kuva 10 esittää tulosta kuormituksesta, jossa käyttäjä ei ollut varovainen 60 %:n kuormituksen yhteydessä. Jos paino pudotetaan hieman lataustelineelle ja kohdistetaan 80 %:n kuormitus ja palautetaan sitten 60 %:n pisteeseen, punnituskenno toimisi pienellä hystereesisilmukalla, joka päätyisi pisteeseen (P) kohta (D). Jatkamalla testiä, 80 % piste päätyisi kohtaan (R) ja 100 % piste (S). Laskevat pisteet putosivat kaikki oikeiden pisteiden yläpuolelle, eikä paluuta nollaan suljettaisi.
Samantyyppinen virhe voi tapahtua hydraulisessa testikehyksessä, jos käyttäjä ylittää oikean asetuksen ja vuotaa sitten paineen takaisin oikeaan kohtaan. Ainoa keino törmätä tai ylittää on kennon kunnostaminen ja uudelleentestaus.
Testiprotokollat ja kalibroinnit
Kuormituskennot käsitellään rutiininomaisesti yhdessä tilassa (joko jännitys tai puristus) ja sitten kalibroidaan tässä tilassa. Jos vaaditaan myös kalibrointi päinvastaisessa tilassa, kenno käsitellään ensin kyseisessä tilassa ennen toista kalibrointia. Kalibrointidata heijastaa siis solun toimintaa vain silloin, kun se on ehdoiteltu kyseisessä moodissa.
Tästä syystä on tärkeää määrittää testausprotokolla (lataussovellusten järjestys), jota asiakas aikoo käyttää, ennen kuin rationaalista keskustelua mahdollisista virhelähteistä voidaan käydä. Monissa tapauksissa on tehtävä erityinen tehdashyväksyntä sen varmistamiseksi, että käyttäjän vaatimukset täyttyvät.
Erittäin tiukoissa sovelluksissa käyttäjät voivat yleensä korjata testitietojaan punnituskennon epälineaarisuuden suhteen, mikä poistaa huomattavan osan kokonaisvirheestä. Jos he eivät pysty siihen, epälineaarisuus on osa heidän virhebudjettiaan.
Toistamattomuus on olennaisesti funktio käyttäjän signaalinkäsittelyelektroniikan resoluutiosta ja vakaudesta. Kuormituskennojen toistamattomuus on tyypillisesti parempi kuin sen mittaamiseen käytetyt kuormituskehykset, kiinnikkeet ja elektroniikka.
Jäljelle jäävä virhelähde, hystereesi, riippuu suuresti käyttäjän testiprotokollan lataussekvenssistä. Monissa tapauksissa on mahdollista optimoida testiprotokollaa minimoimaan ei-toivotun hystereesin tuominen mittauksiin.
On kuitenkin tapauksia, joissa käyttäjät ovat joko ulkoisen asiakkaan vaatimuksen tai tuotteen sisäisen spesifikaation vuoksi pakotettuja käyttämään punnituskennoa määrittelemättömällä tavalla, mikä johtaa tuntemattomiin hystereesivaikutuksiin. Tällaisissa tapauksissa käyttäjän on hyväksyttävä pahimman tapauksen hystereesi toimintaspesifikaatioksi.
Joitakin kennoja on myös käytettävä molemmissa tiloissa (jännitys ja puristus) niiden normaalin käyttöjakson aikana ilman, että kennoa voi kunnostaa ennen tilan vaihtamista. Tämä johtaa tilaan, jota kutsutaan vaihtoksi (ei paluuta nollaan molempien tilojen läpikäynnin jälkeen).
Normaalissa tehdastuotannossa vaihtumisen suuruus on laaja alue, jossa pahin tapaus on suunnilleen yhtä suuri tai hieman suurempi kuin hystereesi, riippuen punnituskennon taivutusmateriaalista ja kapasiteetista.
Onneksi vaihto-ongelmaan on useita ratkaisuja:
- Käytä suuremman kapasiteetin punnituskennoa, jotta se voi toimia pienemmällä kapasiteetilla. Toggle on pienempi, kun laajennus vastakkaiseen tilaan on pienempi prosenttitage nimelliskapasiteetista.
- Käytä alemmasta kytkinmateriaalista valmistettua kennoa. Ota yhteyttä tehtaaseen saadaksesi suosituksia.
- Määritä valintakriteeri normaalille tehdastuotannolle. Useimmissa soluissa on kytkinalue, joka voi tuottaa tarpeeksi yksiköitä normaalijakaumasta. Tehdasvalmistusasteesta riippuen tämän valinnan hinta on yleensä melko kohtuullinen.
- Määritä tiukempi eritelmä ja pyydä tehtaalla tarjous erikoisajolle.
Käytössä olevien kuormien soveltaminen: Akselilataus
Kaikki akselilla olevat kuormitukset synnyttävät jonkin verran, vaikka kuinka pieniä tahansa, akselin ulkopuolisia komponentteja. Tämän ylimääräisen kuormituksen määrä riippuu osien toleranssista koneen tai kuormarungon suunnittelussa, komponenttien valmistustarkkuudesta, huolellisuudesta, jolla koneen elementit on kohdistettu kokoonpanon aikana, jäykkyydestä kantavien osien ja kiinnityslaitteiden riittävyydestä.
Akselin ulkopuolisten kuormien hallinta
Käyttäjä voi halutessaan suunnitella järjestelmän siten, että se eliminoi tai vähentää punnituskennojen akselin ulkopuolista kuormitusta, vaikka rakenne kärsisikin kuormituksen aiheuttamasta vääristymisestä. Kiristystilassa tämä on mahdollista käyttämällä tangon pään laakereita haarukoilla.
Kun punnituskenno voidaan pitää erillään testikehyksen rakenteesta, sitä voidaan käyttää puristustilassa, mikä melkein eliminoi akselin ulkopuolisten kuormituskomponenttien kohdistamisen kennoon. Akselin ulkopuolisia kuormia ei kuitenkaan voida missään tapauksessa täysin eliminoida, koska kuormaa kantavien osien taipuminen tapahtuu aina ja kuormapainikkeen ja latauslevyn välillä on aina tietty määrä kitkaa, joka voi siirtää sivukuormia solu.
Jos olet epävarma, LowProfile® solu on aina valittu solu, ellei järjestelmän yleinen virhebudjetti salli reilua marginaalia ylimääräisille kuormille.
Vähennä ylimääräisiä latausvaikutuksia optimoimalla suunnittelua
Tarkoissa testaussovelluksissa voidaan saavuttaa jäykkä rakenne pienellä ulkopuolisella kuormituksella käyttämällä maataivoksia mittauskehyksen rakentamiseen. Tämä tai tietysti vaatii rungon tarkkoja työstöjä ja kokoamista, mikä voi aiheuttaa huomattavia kustannuksia.
Ylikuormituskapasiteetti ylimääräisellä kuormituksella
Eräs akselin ulkopuolisen kuormituksen vakava seuraus on kennon ylikuormituskapasiteetin väheneminen. Tyypillinen 150 %:n ylikuormitus vakiokuormituskennossa tai 300 %:n ylikuormituskyky väsymiskennossa on sallittu kuorma pääakselille ilman, että kennoon kohdistuu samanaikaisesti sivukuormia, momentteja tai vääntömomentteja. Tämä johtuu siitä, että akselin ulkopuoliset vektorit summautuvat akselin suuntaisen kuormitusvektorin kanssa, ja vektorin summa voi aiheuttaa ylikuormitustilan yhdellä tai useammalla taivutuksen mittausalueella.
Selvittääksesi sallitun akselin ylikuormituskapasiteetin, kun ylimääräiset kuormat tunnetaan, laske ulkoisten kuormien akselin komponentti ja vähennä ne algebrallisesti nimellisylikuormituskapasiteetista pitäen huolella mielessä, missä tilassa (jännitys tai puristus) solua ladataan.
Iskukuormat
Neofyytit punnituskennojen käytössä usein tuhoavat yhden ennen kuin vanhan ajastin ehtii varoittaa heitä iskukuormituksesta. Me kaikki toivoisimme, että punnituskenno voi vaimentaa ainakin hyvin lyhyen iskun ilman vaurioita, mutta todellisuus on, että jos kennon elävä pää liikkuu yli 150 % täyden kapasiteetin taipumasta suhteessa umpikujaan, kenno. voi olla ylikuormitettu riippumatta siitä, kuinka lyhyt aikaväli ylikuormitus tapahtuu.
Paneelissa 1 exampKuvassa 11 teräskuula, jonka massa on ”m”, pudotetaan korkeudelta ”S” punnituskennon jännitteelliseen päähän. Pudotuksen aikana pallo kiihtyy painovoiman vaikutuksesta ja on saavuttanut nopeuden "v" sillä hetkellä, kun se koskettaa kennon pintaa.
Paneelissa 2 pallon nopeus pysähtyy kokonaan, ja paneelissa 3 pallon suunta käännetään. Kaiken tämän on tapahduttava etäisyydellä, jonka punnitusanturi saavuttaa nimellisylikuormituskapasiteetin, tai kenno voi vaurioitua.
ExampKuvassa olemme valinneet kennon, joka voi taipua enintään 0.002 tuumaa ennen ylikuormitusta. Jotta pallo pysähtyisi täysin näin lyhyellä matkalla, solun on kohdistettava palloon valtava voima. Jos pallo painaa yhden punnan ja se pudotetaan yksi jalka kennolle, kuvan 12 kaavio osoittaa, että kenno saa iskun 6,000 XNUMX lbf (oletetaan, että pallon massa on paljon suurempi kuin sen massa punnituskennon elävä pää, mikä yleensä on tilanne).
Graafisen skaalausta voidaan muokata henkisesti pitämällä mielessä, että isku vaihtelee suoraan massan ja pudonneen etäisyyden neliön mukaan.
Interface® on luotettu The World Leader in Force Measurement Solutions®.
Suunnittelemme, valmistamme ja takaamme tehokkaimmat punnituskennot, momenttianturit, moniakselisensorit ja niihin liittyvät instrumentit. Maailmanluokan insinöörimme tarjoavat ratkaisuja ilmailu-, auto-, energia-, lääketieteen sekä testaus- ja mittausteollisuudelle grammoista miljooniin puntiin sadoissa kokoonpanoissa. Olemme johtava toimittaja Fortune 100 -yritykselle maailmanlaajuisesti, mukaan lukien; Boeing, Airbus, NASA, Ford, GM, Johnson & Johnson, NIST ja tuhannet mittauslaboratoriot. Omat kalibrointilaboratoriomme tukevat erilaisia testistandardeja: ASTM E74, ISO-376, MIL-STD, EN10002-3, ISO-17025 ja muita.
Löydät lisää teknisiä tietoja punnituskennoista ja Interface®:n tuotevalikoimasta osoitteesta www.interfaceforce.com tai soittamalla jollekin asiantuntijasovellussuunnittelijoistamme numeroon 480.948.5555.
Asiakirjat / Resurssit
 |
Liitäntä 301 kuormituskenno [pdfKäyttöopas 301 kuormituskenno, 301, punnituskenno, kenno |
