Ghidul utilizatorului pentru celulă de sarcină Interface 301

Celulele de sarcină 301 Ghid

301 Celulă de sarcină

Caracteristici și aplicații ale celulei de sarcină

©1998–2009 Interface Inc.
Revizuit 2024
Toate drepturile rezervate.

Interface, Inc. nu oferă nicio garanție, expresă sau implicită, inclusiv, dar fără a se limita la, orice garanții implicite de vandabilitate sau potrivire pentru un anumit scop, cu privire la aceste materiale și face astfel de materiale disponibile exclusiv pe o bază „așa cum sunt”. .
În niciun caz, Interface, Inc. nu va fi răspunzătoare față de nimeni pentru daune speciale, colaterale, incidentale sau consecutive în legătură cu sau care decurg din utilizarea acestor materiale.
Interface® , Inc. 7401 Butherus Drive
Scottsdale, Arizona 85260
480.948.5555 telefon
contact@interfaceforce.com
http://www.interfaceforce.com

Bine ați venit la Ghidul Interface Load Cell 301, o resursă tehnică indispensabilă scrisă de experți în măsurarea forțelor din industrie. Acest ghid avansat este conceput pentru inginerii de testare și utilizatorii de dispozitive de măsurare care caută informații complete despre performanța și optimizarea celulelor de sarcină.
În acest ghid practic, explorăm subiecte critice cu explicații tehnice, vizualizări și detalii științifice esențiale pentru înțelegerea și maximizarea funcționalității celulelor de sarcină în diverse aplicații.
Aflați cum rigiditatea inerentă a celulelor de sarcină le afectează performanța în diferite condiții de încărcare. În continuare, investigăm frecvența naturală a celulei de sarcină, analizând atât scenarii cu încărcare ușoară, cât și scenarii puternic încărcate pentru a înțelege modul în care variațiile de sarcină influențează răspunsul în frecvență.
Rezonanța contactului este un alt aspect crucial abordat pe larg în acest ghid, aruncând lumină asupra fenomenului și a implicațiilor acestuia pentru măsurători precise. În plus, discutăm despre aplicarea sarcinilor de calibrare, subliniind importanța condiționării celulei și abordând impacturile și histerezisul în timpul procedurilor de calibrare.
Protocoalele de testare și calibrările sunt examinate amănunțit, oferind linii directoare sensibile pentru asigurarea preciziei și fiabilității în procesele de măsurare. De asemenea, ne aprofundăm în aplicarea sarcinilor în uz, concentrându-ne pe tehnicile și strategiile de încărcare pe axă pentru controlul sarcinilor în afara axei pentru a îmbunătăți acuratețea măsurătorilor.
În plus, explorăm metode de reducere a efectelor de încărcare străine prin optimizarea designului, oferind informații valoroase privind atenuarea influențelor externe asupra performanței celulelor de sarcină. Capacitatea de suprasarcină cu încărcare externă și tratarea sarcinilor de impact sunt, de asemenea, discutate în detaliu pentru a dota inginerii cu cunoștințele necesare pentru a proteja celulele de sarcină împotriva condițiilor nefavorabile.
Ghidul Interface Load Cell 301 oferă informații de neprețuit pentru a optimiza performanța, a îmbunătăți acuratețea și a asigura fiabilitatea sistemelor de măsurare în diferite aplicații.
Echipa ta de interfață

Caracteristici și aplicații ale celulei de sarcină

Rigiditatea celulei de sarcină

Clienții doresc frecvent să folosească o celulă de sarcină ca element în structura fizică a unei mașini sau a unui ansamblu. Prin urmare, ar dori să știe cum ar reacționa celula la forțele dezvoltate în timpul asamblarii și funcționării mașinii.
Pentru celelalte părți ale unei astfel de mașini care sunt fabricate din materiale stoc, proiectantul poate căuta caracteristicile lor fizice (cum ar fi dilatarea termică, duritatea și rigiditatea) în manuale și poate determina interacțiunile pieselor sale pe baza designului său. Cu toate acestea, deoarece o celulă de sarcină este construită pe o îndoire, care este o piesă prelucrată complexă ale cărei detalii nu sunt cunoscute clientului, reacția sa la forțe va fi dificil de determinat de către client.Este un exercițiu util să luați în considerare modul în care o simplă îndoire răspunde la sarcini aplicate în direcții diferite. Figura 1, prezintă exampo simplă îndoire realizată prin șlefuirea unei caneluri cilindrice în ambele părți ale unei piese de oțel. Variațiile acestei idei sunt utilizate pe scară largă în mașini și standuri de testare pentru a izola celulele de sarcină de sarcinile laterale. În acest example, flexura simplă reprezintă un element într-un proiect de mașină, nu o celulă de sarcină reală. Secțiunea subțire a îndoirii simple acționează ca un rulment virtual fără frecare, având o constantă mică a arcului de rotație. Prin urmare, este posibil ca constanta elastică a materialului să fie măsurată și luată în considerare în caracteristicile de răspuns ale mașinii. Dacă aplicăm o forță de tracțiune (FT ) sau o forță de compresiune (FC ) îndoirii la un unghi în afara liniei sale centrale, îndoirea va fi distorsionată lateral de componenta vectorială (F TX) sau (FCX ) așa cum se arată prin punctat. contur. Deși rezultatele arată destul de asemănătoare pentru ambele cazuri, ele sunt drastic diferite.
În cazul de tracțiune din figura 1, îndoirea tinde să se alinieze cu forța în afara axei și îndoirea își asumă o poziție de echilibru în siguranță, chiar și sub tensiune considerabilă.
În cazul compresiunii, reacția îndoirii, așa cum se arată în Figura 2, poate fi extrem de distructivă, chiar dacă forța aplicată este exact aceeași mărime și este aplicată de-a lungul aceleiași linii de acțiune ca și forța de tracțiune, deoarece îndoirea se îndoaie departe de linia de acţiune a forţei aplicate. Acest lucru tinde să crească forța laterală (F CX) cu rezultatul ca îndoirea
se îndoaie și mai mult. Dacă forța laterală depășește capacitatea flexiei de a rezista mișcării de rotire, flexiunea va continua să se îndoaie și în cele din urmă va eșua. Astfel, modul de eroare în compresie este colapsul prin încovoiere și va avea loc la o forță mult mai mică decât poate fi aplicată în siguranță în tensiune.
Lecția de învățat din acest exampEste că trebuie să se aplice o precauție extremă atunci când se proiectează aplicații de celule de sarcină compresive folosind structuri columnare. Ușoare dezaliniri pot fi mărite de mișcarea coloanei sub încărcare compresivă, iar rezultatul poate varia de la erori de măsurare până la defectarea completă a structurii.
Ex. anteriorample demonstreaza una din advan majoretagale Interface® LowProfile® design celular. Deoarece celula este atât de scurtă în raport cu diametrul său, nu se comportă ca o celulă de coloană sub încărcare compresivă. Este mult mai tolerant la încărcarea nealiniată decât o celulă de coloană.
Rigiditatea oricărei celule de sarcină de-a lungul axei sale primare, axa normală de măsurare, poate fi calculată cu ușurință, având în vedere capacitatea nominală a celulei și deformarea acesteia la sarcina nominală. Datele despre deviația celulei de sarcină pot fi găsite în catalogul Interface® și website-ul.
NOTA:
Rețineți că aceste valori sunt tipice, dar nu sunt specificații controlate pentru celulele de sarcină. În general, deviațiile sunt caracteristici ale designului de îndoire, ale materialului de îndoire, ale factorilor de măsurare și ale calibrării finale a celulei. Acești parametri sunt controlați fiecare individual, dar efectul cumulat poate avea o oarecare variabilitate.
Folosind flexura SSM-100 din Figura 3, ca exempluample, rigiditatea în axa primară (Z) poate fi calculată după cum urmează:Acest tip de calcul este valabil pentru orice celulă de sarcină liniară de pe axa sa primară. În schimb, rigiditățile axelor (X ) și (Y ) sunt mult mai complicat de determinat teoretic și, de obicei, nu sunt de interes pentru utilizatorii Mini Cells, din simplul motiv că răspunsul celulelor pe acele două axe. nu este controlat așa cum este pentru LowProfileseria ®. Pentru Mini Cells, este întotdeauna recomandabil să se evite aplicarea sarcinilor laterale cât mai mult posibil, deoarece cuplarea sarcinilor în afara axei în ieșirea axei primare poate introduce erori în măsurători.
De exampe, aplicarea sarcinii laterale (FX ) face ca calibrele de la A să vadă tensiune și calibrele de la (B) să vadă compresia. Dacă flexiunile de la (A) și (B) ar fi identice și factorii de măsurare ai calibrelor de la (A) și (B) ar fi potriviți, ne-am aștepta ca ieșirea celulei să anuleze efectul sarcinii laterale. Cu toate acestea, deoarece seria SSM este o celulă de utilitate cu costuri reduse, care este utilizată în mod obișnuit în aplicații cu sarcini laterale scăzute, costul suplimentar pentru client pentru echilibrarea sensibilității la sarcina laterală nu este de obicei justificabil.
Soluția corectă în cazul în care pot apărea sarcini laterale sau momente este decuplarea celulei de sarcină de acele forțe străine prin utilizarea unui lagăr de capăt de tijă la unul sau ambele capete ale celulei de sarcină.
De example, Figura 4, prezintă o instalație tipică de celulă de sarcină pentru greutatea unui butoi de combustibil așezat pe o tavă de cântărire, pentru a cântări combustibilul utilizat în testele motoarelor.O șneală este montată ferm pe grinda de sprijin prin știftul său. Rulmentul de capăt al tijei este liber să se rotească în jurul axei știftului său de sprijin și, de asemenea, se poate mișca cu aproximativ ±10 grade în rotație atât în ​​interiorul, cât și în afara paginii și în jurul axei primare a celulei de sarcină. Aceste libertăți de mișcare asigură că sarcina de tensiune rămâne pe aceeași linie centrală ca axa primară a celulei de sarcină, chiar dacă sarcina nu este centrată corect pe platoul de cântărire.
Rețineți că plăcuța de identificare de pe celula de sarcină arată invers, deoarece capătul mort al celulei trebuie montat la capătul de sprijin al sistemului.

Frecvența naturală a celulei de sarcină: Carcasă ușor încărcată

În mod frecvent, o celulă de sarcină va fi utilizată într-o situație în care o sarcină ușoară, cum ar fi o tavă de cântărire sau un dispozitiv de testare mic, va fi atașată la capătul activ al celulei. Utilizatorul ar dori să știe cât de repede va răspunde celula la o modificare a încărcării. Conectând ieșirea unei celule de sarcină la un osciloscop și rulând un test simplu, putem afla câteva fapte despre răspunsul dinamic al celulei. Dacă montăm ferm celula pe un bloc masiv și apoi lovim foarte ușor capătul activ al celulei cu un ciocan mic, vom vedea un
damptren de unde sinusoidală ed (o serie de unde sinusoidale care scad progresiv la zero).
NOTA:
Fiți extrem de precauți când aplicați un impact asupra unei celule de sarcină. Nivelurile de forță pot deteriora celula, chiar și pentru intervale foarte scurte.Frecvența (numărul de cicluri care au loc într-o secundă) a vibrației poate fi determinată prin măsurarea timpului (T ) al unui ciclu complet, de la o trecere pozitivă la zero la următoarea. Un ciclu este indicat pe imaginea osciloscopului din Figura 5, prin linia de urmărire îngroșată. Cunoscând perioada (timp pentru un ciclu), putem calcula frecvența naturală a oscilației libere a celulei de sarcină ( fO ) din formula:Frecvența naturală a unei celule de sarcină este de interes deoarece putem folosi valoarea acesteia pentru a estima răspunsul dinamic al celulei de sarcină într-un sistem ușor încărcat.
NOTA:
Frecvențele naturale sunt valori tipice, dar nu sunt o specificație controlată. Ele sunt date în catalogul Interface® doar ca ajutor pentru utilizator.
Sistemul echivalent arc-masă al unei celule de sarcină este prezentat în Figura 6. Masa (M1) corespunde masei capătului viu al celulei, de la punctul de atașare până la secțiunile subțiri ale flexiei. Arcul, având constanta elastică (K), reprezintă rata elastică a secțiunii subțiri de măsurare a îndoirii. Masa (M2) reprezintă masa adăugată a oricăror dispozitive de fixare care sunt atașate la capătul activ al celulei de sarcină.
Figura 7 raportează aceste mase teoretice la masele reale dintr-un sistem real de celule de sarcină. Rețineți că constanta elastică (K ) apare pe linia de despărțire la secțiunea subțire a îndoirii.Frecvența naturală este un parametru de bază, rezultatul proiectării celulei de sarcină, astfel încât utilizatorul trebuie să înțeleagă că adăugarea oricărei mase la capătul activ al celulei de sarcină va avea ca efect scăderea frecvenței naturale a sistemului total. De exampne putem imagina că tragem ușor în jos masa M1 din Figura 6 și apoi lăsăm drumul. Masa va oscila în sus și în jos la o frecvență care este determinată de constanta elastică (K ) și masa lui M1.
De fapt, oscilațiile vor damp pe măsură ce timpul progresează în același mod ca în Figura 5.
Dacă acum înșurubăm masa (M2 ) pe (M1),
sarcina crescută a masei va scădea frecvența naturală a sistemului springmass. Din fericire, dacă cunoaștem masele lui (M1 ) și (M2) și frecvența naturală a combinației inițiale arc-masă, putem calcula cantitatea în care frecvența naturală va fi scăzută prin adăugarea lui (M2 ), în conformitate cu formula:Pentru un inginer electric sau electronic, calibrarea statică este un parametru (DC ), în timp ce răspunsul dinamic este un parametru (AC ). Acest lucru este reprezentat în Figura 7, unde calibrarea DC este afișată pe certificatul de calibrare din fabrică, iar utilizatorii ar dori să știe care va fi răspunsul celulei la o anumită frecvență de conducere pe care o vor folosi în teste.
Observați distanța egală a liniilor de grilă „Frecvență” și „Ieșire” pe graficul din Figura 7. Ambele sunt funcții logaritmice; adică reprezintă un factor de 10 de la o linie de grilă la alta. De example, „0 db” înseamnă „nicio schimbare”; „+20 db” înseamnă „de 10 ori mai mult decât 0 db”; „–20 db” înseamnă „1/10 cât 0 db”; iar „–40 db” înseamnă „1/100 cât 0 db”.
Folosind scalarea logaritmică, putem afișa o gamă mai mare de valori, iar caracteristicile mai comune se dovedesc a fi linii drepte pe grafic. De example, linia întreruptă arată panta generală a curbei de răspuns deasupra frecvenței naturale. Dacă am continua graficul în jos și spre dreapta, răspunsul ar deveni asimptotic (din ce în ce mai aproape) de linia dreaptă întreruptă.
NOTA:
Curba din Figura 63 este furnizată doar pentru a prezenta răspunsul tipic al unei celule de sarcină ușor încărcate în condiții optime. În majoritatea instalațiilor, rezonanța din dispozitivele de atașare, cadrul de testare, mecanismul de antrenare și UUT (unitatea testată) vor predomina asupra răspunsului celulei de sarcină.

Frecvența naturală a celulei de sarcină: Carcasă puternic încărcată

În cazurile în care celula de sarcină este cuplată strâns mecanic într-un sistem în care masele componentelor sunt semnificativ mai grele decât masa proprie a celulei de sarcină, celula de sarcină tinde mai mult să acționeze ca un simplu arc care conectează elementul de antrenare la elementul antrenat în sistemul.
Problema pentru proiectantul sistemului devine una a analizei maselor din sistem și a interacțiunii lor cu constanta elastică foarte rigidă a celulei de sarcină. Nu există o corelație directă între frecvența naturală descărcată a celulei de sarcină și rezonanțe puternic încărcate care vor fi văzute în sistemul utilizatorului.

Contactați Resonance

Aproape toată lumea a sărit o minge de baschet și a observat că perioada (timpul dintre cicluri) este mai scurtă atunci când mingea este sărită mai aproape de podea.
Oricine a jucat un flipper a văzut mingea zdrănnind înainte și înapoi între doi dintre stâlpii metalici; cu cât stâlpii se apropie mai mult de diametrul mingii, cu atât mingea va zdrăngăni mai repede. Ambele efecte de rezonanță sunt determinate de aceleași elemente: o masă, un spațiu liber și un contact elastic care inversează direcția de deplasare.
Frecvența oscilației este proporțională cu rigiditatea forței de restabilire și invers proporțională atât cu dimensiunea golului, cât și cu masa. Același efect de rezonanță poate fi găsit în multe mașini, iar acumularea de oscilații poate deteriora mașina în timpul funcționării normale.De exampÎn figura 9, se folosește un dinamometru pentru a măsura puterea unui motor pe benzină. Motorul testat antrenează o frână cu apă al cărei arbore de ieșire este conectat la un braț cu rază. Brațul este liber să se rotească, dar este constrâns de celula de sarcină. Cunoscând turația motorului, forța asupra celulei de sarcină și lungimea brațului de rază, putem calcula caii putere ai motorului.
Dacă ne uităm la detaliile jocului dintre sfera lagărului de tijă și manșonul rulmentului de tijă din Figura 9, vom găsi o dimensiune a jocului, (D), din cauza diferenței de dimensiune a bilei și manșonul său de constrângere. Suma celor două degajări ale bilei, plus orice altă slăbiciune din sistem, va fi „decalajul” total care poate provoca o rezonanță de contact cu masa brațului de rază și rata arcului celulei de sarcină.Pe măsură ce turația motorului crește, este posibil să găsim un anumit RPM la care rata de aprindere a cilindrilor motorului se potrivește cu frecvența de rezonanță de contact a dinamometrului. Dacă menținem că RPM, se va produce mărirea (multiplicarea forțelor), se va acumula o oscilație de contact și forțe de impact de zece sau mai multe ori forța medie ar putea fi impuse cu ușurință asupra celulei de sarcină.
Acest efect va fi mai pronunțat la testarea unui motor de mașină de tuns iarba cu un cilindru decât la testarea unui motor auto cu opt cilindri, deoarece impulsurile de aprindere sunt atenuate pe măsură ce se suprapun în motorul auto. În general, creșterea frecvenței de rezonanță va îmbunătăți răspunsul dinamic al dinamometrului.
Efectul rezonanței de contact poate fi minimizat prin:

• Folosind rulmenți de vârf de tijă de înaltă calitate, care au un joc foarte mic între bilă și soclu.
• Strângerea șurubului lagărului capătului tijei pentru a se asigura că bila este strâns clamped în loc.
• Realizarea cadrului dinamometrului cât mai rigid posibil.
• Utilizarea unei celule de sarcină cu capacitate mai mare pentru a crește rigiditatea celulei de sarcină.

Aplicarea sarcinilor de calibrare: condiționarea celulei

Orice traductor care depinde de deformarea unui metal pentru funcționarea sa, cum ar fi o celulă de sarcină, un traductor de cuplu sau un traductor de presiune, păstrează un istoric al încărcărilor sale anterioare. Acest efect apare deoarece mișcările minuscule ale structurii cristaline a metalului, oricât de mici sunt, au de fapt o componentă de frecare care se manifestă ca histerezis (nerepetarea măsurătorilor care sunt luate din direcții diferite).
Înainte de rularea de calibrare, istoricul poate fi șters din celula de sarcină prin aplicarea a trei încărcări, de la zero la o sarcină care depășește cea mai mare sarcină din timpul de calibrare. De obicei, se aplică cel puțin o sarcină de 130% până la 140% din capacitatea nominală, pentru a permite setarea și blocarea corectă a dispozitivelor de testare în celula de sarcină.
Dacă celula de sarcină este condiționată și încărcările sunt efectuate corespunzător, se va obține o curbă având caracteristicile (ABCDEFGHIJA), ca în Figura 10.
Toate punctele vor cădea pe o curbă netedă, iar curba va fi închisă la întoarcerea la zero. În plus, dacă testul este repetat și încărcările sunt efectuate corespunzător, punctele corespunzătoare dintre prima și a doua rulare vor cădea foarte aproape unul de celălalt, demonstrând repetabilitatea măsurătorilor.

Aplicarea sarcinilor de calibrare: impacturi și histerezis

Ori de câte ori o procedură de calibrare dă rezultate care nu au o curbă netedă, nu se repetă bine sau nu revin la zero, setarea testului sau procedura de încărcare ar trebui să fie primul loc de verificat.
De example, Figura 10 arată rezultatul aplicării sarcinilor în care operatorul nu a fost atent când a fost aplicată sarcina de 60%. Dacă greutatea a fost scăzută ușor pe suportul de încărcare și s-a aplicat un impact de 80% sarcină și apoi s-ar întoarce la punctul de 60%, celula de sarcină ar funcționa pe o buclă de histerezis minoră care ar ajunge în punctul (P) în loc de la punctul (D). Continuând testul, punctul 80% s-ar ajunge la (R), iar punctul 100% s-ar ajunge la (S). Punctele de coborâre ar cădea toate deasupra punctelor corecte, iar revenirea la zero nu ar fi închisă.
Același tip de eroare poate apărea pe un cadru de testare hidraulic dacă operatorul depășește setarea corectă și apoi scurge înapoi presiunea la punctul corect. Singura soluție pentru impact sau depășire este recondiționarea celulei și retestarea.

Protocoale de testare și calibrări

Celulele de sarcină sunt condiționate în mod obișnuit într-un singur mod (fie tensiune, fie compresie) și apoi calibrate în acel mod. Dacă este necesară și o calibrare în modul opus, celula este mai întâi condiționată în acel mod înainte de a doua calibrare. Astfel, datele de calibrare reflectă funcționarea celulei doar atunci când aceasta este condiționată în modul în cauză.
Din acest motiv, este important să se determine protocolul de testare (secvența aplicațiilor de încărcare) pe care clientul intenționează să-l folosească, înainte de a avea loc o discuție rațională a posibilelor surse de eroare. În multe cazuri, trebuie concepută o acceptare specială din fabrică pentru a se asigura că cerințele utilizatorului vor fi îndeplinite.
Pentru aplicații foarte stricte, utilizatorii sunt în general capabili să-și corecteze datele de testare pentru neliniaritatea celulei de sarcină, eliminând astfel o cantitate substanțială din eroarea totală. Dacă nu pot face acest lucru, neliniaritatea va face parte din bugetul lor de erori.
Nerepetabilitatea este în esență o funcție a rezoluției și stabilității electronicii de condiționare a semnalului utilizatorului. Celulele de sarcină au de obicei nonrepetabilitate mai bună decât cadrele de sarcină, dispozitivele de fixare și electronicele care sunt utilizate pentru măsurarea acesteia.
Sursa de eroare rămasă, histerezisul, depinde foarte mult de secvența de încărcare din protocolul de testare al utilizatorului. În multe cazuri, este posibil să se optimizeze protocolul de testare astfel încât să se minimizeze introducerea de histerezis nedorit în măsurători.
Cu toate acestea, există cazuri în care utilizatorii sunt constrânși, fie de o cerință externă a clientului, fie de o specificație internă a produsului, să opereze o celulă de sarcină într-un mod nedefinit, care va duce la efecte de histerezis necunoscute. În astfel de cazuri, utilizatorul va trebui să accepte histerezisul din cel mai rău caz ca specificație de operare.
De asemenea, unele celule trebuie să fie operate în ambele moduri (tensiune și compresie) în timpul ciclului lor normal de utilizare fără a putea recondiționa celula înainte de schimbarea modurilor. Acest lucru are ca rezultat o condiție numită comutare (nerevenirea la zero după trecerea în buclă prin ambele moduri).
La ieșirea normală din fabrică, mărimea comutatorului este un interval larg în care cel mai rău caz este aproximativ egal cu sau puțin mai mare decât histerezisul, în funcție de materialul de îndoire și capacitatea celulei de sarcină.
Din fericire, există mai multe soluții pentru problema comutatorului:

• Utilizați o celulă de sarcină cu capacitate mai mare, astfel încât să poată funcționa într-un interval mai mic al capacității sale. Comutarea este mai mică atunci când extensia în modul opus este un procent mai mictage de capacitate nominală.
• Utilizați o celulă realizată dintr-un material basculant inferior. Contactați fabrica pentru recomandări.
• Specificați un criteriu de selecție pentru producția normală din fabrică. Majoritatea celulelor au un interval de comutare care poate produce suficiente unități din distribuția normală. În funcție de rata de construcție din fabrică, costul pentru această selecție este de obicei destul de rezonabil.
• Specificați o specificație mai strictă și solicitați din fabrică o operațiune specială.

Aplicarea sarcinilor în uz: încărcare pe axă

Toate încărcările pe axă generează un anumit nivel, oricât de mic, de componente străine în afara axei. Cantitatea acestei încărcări străine este o funcție de toleranța pieselor în proiectarea mașinii sau a cadrului de încărcare, de precizia cu care sunt fabricate componentele, de grija cu care elementele mașinii sunt aliniate în timpul asamblarii, de rigiditatea a pieselor portante și adecvarea feroneriei de atașare.
Controlul sarcinilor în afara axei
Utilizatorul poate opta pentru proiectarea sistemului astfel încât să elimine sau să reducă încărcarea în afara axei pe celulele de sarcină, chiar dacă structura suferă distorsiuni sub sarcină. În modul de întindere, acest lucru este posibil prin utilizarea lagărelor de capăt de tijă cu șuruburi.
Acolo unde celula de sarcină poate fi ținută separată de structura cadrului de testare, aceasta poate fi utilizată în modul de compresie, ceea ce aproape elimină aplicarea componentelor de sarcină în afara axei pe celulă. Cu toate acestea, în niciun caz sarcinile în afara axei nu pot fi eliminate complet, deoarece deviația elementelor care transportă sarcina va avea loc întotdeauna și va exista întotdeauna o anumită frecare între butonul de încărcare și placa de încărcare care poate transmite sarcinile laterale în celulă.
Când aveți îndoieli, LowProfileCelula ® va fi întotdeauna celula de alegere, cu excepția cazului în care bugetul general de eroare a sistemului permite o marjă generoasă pentru sarcinile străine.
Reducerea efectelor de încărcare străine prin optimizarea designului
În aplicațiile de testare de înaltă precizie, o structură rigidă cu încărcare străină scăzută poate fi realizată prin utilizarea unor îndoiri ale solului pentru a construi cadrul de măsurare. Acest lucru, sau bineînțeles, necesită prelucrare de precizie și asamblare a cadrului, ceea ce poate constitui un cost considerabil.

Capacitate de suprasarcină cu încărcare străină

Un efect grav al încărcării în afara axei este reducerea capacității de supraîncărcare a celulei. Valoarea obișnuită de suprasarcină de 150% pe o celulă de sarcină standard sau rata de suprasarcină de 300% pe o celulă cu grad de oboseală este sarcina permisă pe axa primară, fără sarcini laterale, momente sau cuplu aplicate celulei concomitent. Acest lucru se datorează faptului că vectorii în afara axei se vor adăuga cu vectorul de sarcină pe axă, iar suma vectorială poate provoca o condiție de suprasarcină în una sau mai multe dintre zonele calibrate din îndoire.
Pentru a găsi capacitatea de suprasarcină admisă pe axă atunci când sunt cunoscute sarcinile străine, se calculează componenta pe axă a sarcinilor străine și se scade algebric din capacitatea nominală de suprasarcină, având grijă să se țină cont în ce mod (tensiune sau compresie) celula este în curs de încărcare.

Sarcini de impact

Neofiții care folosesc celulele de sarcină distrug adesea unul înainte ca un vechi să aibă șansa de a-i avertiza cu privire la sarcinile de impact. Cu toții ne-am dori ca o celulă de sarcină să poată absorbi cel puțin un impact foarte scurt fără deteriorare, dar realitatea este că, dacă capătul activ al celulei se mișcă mai mult de 150% din deformarea completă a capacității în raport cu capătul mort, celula. ar putea fi supraîncărcat, indiferent cât de scurt este intervalul în care apare supraîncărcarea.
În panoul 1 din exampÎn figura 11, o bilă de oțel cu masa „m” este aruncată de la înălțimea „S” pe capătul activ al celulei de sarcină. În timpul căderii, mingea este accelerată de gravitație și a atins o viteză „v” în momentul în care intră în contact cu suprafața celulei.
În panoul 2, viteza mingii va fi complet oprită, iar în panoul 3 direcția mingii va fi inversată. Toate acestea trebuie să se întâmple în distanța necesară pentru ca celula de sarcină să atingă capacitatea nominală de suprasarcină, altfel celula poate fi deteriorată.
În exampÎn imagine, am ales o celulă care poate devia maximum 0.002” înainte de a fi supraîncărcată. Pentru ca mingea să fie complet oprită pe o distanță atât de scurtă, celula trebuie să exercite o forță extraordinară asupra mingii. Dacă mingea cântărește o jumătate de kilogram și este aruncată cu un picior pe celulă, graficul din figura 12 indică faptul că celula va primi un impact de 6,000 lbf (se presupune că masa mingii este mult mai mare decât masa bilei). capătul activ al celulei de sarcină, ceea ce este de obicei cazul).
Scalarea graficului poate fi modificată mental ținând cont de faptul că impactul variază direct cu masa și cu pătratul distanței scăzute.Interface® este liderul mondial de încredere în soluțiile de măsurare a forței®.
Conducem prin proiectarea, fabricarea și garantarea celor mai înalte performanțe de celule de sarcină, traductoare de cuplu, senzori cu mai multe axe și instrumente aferente disponibile. Inginerii noștri de clasă mondială oferă soluții pentru industria aerospațială, auto, energetică, medicală și de testare și măsurare, de la grame la milioane de lire sterline, în sute de configurații. Suntem furnizorul preeminent pentru companiile Fortune 100 din întreaga lume, inclusiv; Boeing, Airbus, NASA, Ford, GM, Johnson & Johnson, NIST și mii de laboratoare de măsurare. Laboratoarele noastre interne de calibrare acceptă o varietate de standarde de testare: ASTM E74, ISO-376, MIL-STD, EN10002-3, ISO-17025 și altele.
Puteți găsi mai multe informații tehnice despre celulele de sarcină și oferta de produse Interface® la www.interfaceforce.com sau sunând unul dintre inginerii noștri experți în aplicații la 480.948.5555.