Die Wahl des richtigen Drehmomentaufnehmers
Interfaceforce bietet ein umfangreiches Sortiment an Drehmomentaufnehmern in verschiedenen Ausführungen und mit unterschiedlichen Kapazitäten an, um alle Arten von Prüfanforderungen für die Drehmomentmessung zu erfüllen. Bei der Auswahl des richtigen Drehmomentaufnehmers ist es zunächst wichtig, die Funktionsweise eines Drehmomentaufnehmers zu verstehen, um dann den besten Typ, die beste Bauform, das beste Modell, die beste Montage, die beste Kapazität und die besten speziellen Eigenschaften für Ihre Anforderungen zu bestimmen.
Ein Drehmomentaufnehmer besteht, wie eine Kraftmessdose, aus einem Metallfederelement oder einer Biegung. Dehnungsmessstreifen werden in einer Wheatstone-Brücken-Konfiguration an das Biegeelement angelegt. Das auf den Sensor ausgeübte Drehmoment verursacht eine Biege- oder Scherdehnung im gemessenen Bereich und erzeugt ein zum Drehmoment proportionales Ausgangsspannungssignal.
Um Ihnen bei der Auswahl des richtigen Drehmomentaufnehmers behilflich zu sein, erhalten Sie ein Exemplar unserer Fibel zur Drehmomentmessung als Referenz für Ihren Auswahlprozess.
Reaktions- oder Rotationstyp
Es gibt auch zwei verschiedene Arten von Drehmomentaufnehmern: Reaktions- und Drehaufnehmer. Ein Reaktionsdrehmomentaufnehmer, auch statischer Aufnehmer genannt, misst das Drehmoment, ohne sich zu drehen, während ein rotierender Drehmomentaufnehmer als Teil des Systems rotiert. Ein Rotationssensor, manchmal auch dynamisches Drehmoment genannt, ist lediglich ein Reaktionssensor, der sich drehen kann.
Normalerweise ist an einem Reaktionssensor ein Kabel angebracht, das die DMS-Brücke mit einer Erregerspannung versorgt und das mV/V-Signal ausgibt. Die Drehung dieser Sensoren wird durch das angebrachte Kabel verhindert. Um das Problem des angeschlossenen Kabels zu umgehen, wurde eine Vielzahl von Methoden für rotierende Sensoren verwendet. Zu diesen Methoden gehören Schleifringe, rotierende Transformatoren, rotierende Elektronik, rotierende digitale Elektronik und Funktelemetrie.
Bauform mit Welle oder Flansch
Drehmomentaufnehmer gibt es in der Regel in einer von zwei mechanischen Hauptkonfigurationen, der Wellen- oder der Flanschausführung. Wellen können entweder glatt oder verkeilt sein, wobei verkeilte Wellen in einfach oder doppelt verkeilten Versionen erhältlich sind. Flanschsensoren sind in der Regel kürzer als Wellensensoren und haben an der Flanschfläche eine Zentriervorrichtung.
Glatte Wellen bieten gegenüber ihren Pendants mit Passfeder einige Vorteile, darunter eine gleichmäßigere Einleitung des Drehmoments in die Messwelle, eine einfachere Montage und Demontage und Spielfreiheit. Eine Kupplung, die für die Verwendung mit glatten Wellen ausgelegt ist, verfügt über eine Art der Klemmung an der Welle. Dies wird in der Regel durch geteilte Manschetten oder Schrumpfscheibennaben erreicht. Schrumpfscheiben-Naben verfügen in der Regel über Merkmale, die das Abziehen von der Welle erleichtern.
Naben für Wellen mit Passfedern sind einfacher als solche für glatte Wellen und kosten weniger, können aber aufgrund von Spiel verschleißanfällig sein, insbesondere bei hin- und hergehenden Anwendungen. Um ein Spiel zu vermeiden, muss die Nabe mit einer Presspassung auf der Passfederwelle montiert werden, was in der Regel entweder durch Erhitzen der Nabe vor der Montage oder durch Aufpressen der Nabe auf die Welle erreicht wird.
Feste oder schwimmende Montage
Es gibt auch zwei Hauptmethoden für die Montage von Drehmomentaufnehmern: fest oder schwimmend. Die feste Montage gilt nur für Sensoren mit Lagern und beinhaltet die Befestigung des Sensorgehäuses an einem festen Träger. Bei der schwimmenden Montage wird der Sensor nur durch seine antriebs- und lastseitigen Anschlüsse gestützt, bei denen es sich in der Regel um Einfach-Flex-Kupplungen handelt. Ein flexibles Band verhindert, dass sich das Gehäuse des Drehmomentaufnehmers dreht. Per Definition sind lagerlose Sensoren immer schwimmend gelagert.
Bei der festen Montage muss das Sensorgehäuse mit einer Vorrichtung zur Befestigung an der Halterung versehen sein. Manchmal ist die Halterung eine Option auf dem Sensor, manchmal ist die Fuß- oder Sockelhalterung Teil des Sensors. Die einfachsten Sensoren mit fester Montage verfügen über eine flache, bearbeitete Oberfläche am Gehäuse mit Gewindebohrungen. Bei fest montierten Sensoren müssen doppelte flexible Kupplungen verwendet werden.
Kapazität
Wenn Sie den Typ, die Bauart und die Montage bestimmt haben, wie wählen Sie dann den richtigen Messwertaufnehmer für Ihr Projekt aus? Eine der wichtigsten Überlegungen ist die Wahl der richtigen Kapazität. Wenn Sie einen zu großen Messbereich wählen, kann es sein, dass die Genauigkeit und Auflösung für die Anwendung nicht ausreicht. Wählt man andererseits eine zu kleine Größe, kann der Sensor durch Überlastung beschädigt werden, was ein teurer Fehler ist. Kein Hersteller möchte, dass Sie den Sensor überlasten.
Um die richtige Größe auszuwählen, müssen Sie zunächst das zu messende Drehmoment bestimmen. Dies kann je nach Anwendung einfach oder schwierig sein. Ein einfaches Beispiel wäre eine Drehmomentanwendung, bei der ein bestimmtes Drehmoment auf eine Schraube aufgebracht werden muss. Eine schwierigere Anwendung könnte darin bestehen, herauszufinden, wie viel Drehmoment für eine neu konstruierte Windkraftanlage erforderlich ist.
Dies ist nur ein kurzer Überblick, es gibt noch viele andere Variablen, die bei der Auswahl eines Drehmomentaufnehmers zu berücksichtigen sind. Eine vollständige Übersicht finden Sie in unserem White Paper Torque Measurement Primer. Und wie immer können Sie uns anrufen, um direkt mit unseren Anwendungstechnikern zu sprechen und mehr zu erfahren: 480-948-5555.
Mit mehr als 36.000 Produkt-SKUs in Interfaceforce umfangreichem Katalog, kann es eine entmutigende Aufgabe sein, die Sensoren auszuwählen, die genau Ihren Anforderungen entsprechen. Zum Glück sind wir hier, um Sie dabei zu unterstützen! Es gibt eine Fülle von Inhalten, darunter Produktbroschüren, White Papers, Fallstudien und Anwendungshinweise, die einen einfachen Vergleich der verschiedenen Produkttypen und -kategorien ermöglichen. Diese Ressourcen sowie unsere Produktdatenblätter mit Spezifikationen helfen Ihnen bei der Navigation durch die Optionen und gemeinsamen Lösungen für die verschiedenen Branchen.