Vergleich zwischen Scher- und Verdichtungskraftmessung
Die Kraftmessung erfordert präzise und zuverlässige Methoden, um zuverlässige Ergebnisse und genaue Daten zu gewährleisten. Zwei verschiedene Methoden der Kraftmessung sind Scherung und Verdichtung. Die Scherkraft wirkt parallel zur Oberfläche, während die Verdichtungskraft senkrecht dazu wirkt.
Das Verständnis der Unterschiede zwischen Scherung und Verdichtung ist von entscheidender Bedeutung, da es sich direkt auf die Anwendungen, die Auswahl der Sensoren und die Ausgabedaten für die Prüfanalyse auswirkt. Dieses Wissen hilft dabei, fundierte Prüf- und Messentscheidungen in der Materialwissenschaft, im Maschinenbau und in der industriellen Automatisierung zu treffen.
Verstehen der Querkraftmessung
Die Scherung ist eine Methode zur präzisen Messung der Kraft, die parallel zu einer Oberfläche wirkt und diese verformt oder verschiebt. Mit Hilfe einer Kraftmessdose wird die Messung aus der Verformung des Scherbalkens unter Belastung gewonnen, die dann von Dehnungsmessstreifen in ein elektrisches Signal umgesetzt wird.
- Aufbau und Struktur von Kraftmesszellen: Scherbalken sind rechteckig und so konstruiert, dass sie die Kraft durch Scherverformung messen. Scherbalken-Wägezellen haben ein großes Loch, das teilweise durch beide Seiten gebohrt ist, so dass in der Mitte der Zelle nur ein dünner, vertikaler Steg verbleibt. Dies unterscheidet sich von einer Biegebalkenmesszelle, bei der das große Loch in einem Biegebalken durchgeht. Da die Scherkraft querschnittsabhängig ist, bieten Scherstab-Wägezellen eine erstklassige Stabilität für Querkräfte. Sie werden häufig in Konfigurationen verwendet, bei denen die Last parallel zur Trägerachse aufgebracht wird.
- Empfindlichkeit und Genauigkeit: Schnittstellen-Scherbalken sind für ihre hohe Empfindlichkeit und Genauigkeit bekannt. Sie sind sehr genau und ermöglichen präzise Messungen mit minimalen Störungen durch äußere Kräfte. Sie werden weniger durch äußere Kräfte wie Biegemomente und Reibung beeinträchtigt, was sie ideal für Anwendungen macht, die Qualitätsmessungen erfordern.
- Anwendungsfälle: Scherstab-Kraftmessdosen von Interface sind robust, zuverlässig und für den Dauereinsatz und wechselnde industrielle Umgebungen ausgelegt. Diese Zuverlässigkeit macht sie in allen Branchen beliebt, von medizinischen Geräten bis hin zu Maschinen für die industrielle Automatisierung. Sie eignen sich besonders für Anwendungen, die eine robuste und genaue Kraftmessung erfordern, wie Wägesysteme, Industriewaagen und Maschinen. Typische Scheranwendungen sind die Messung von Reibung, die Analyse der Materialfestigkeit und die Prüfung von Klebeverbindungen.
Die drei wichtigsten Wägezellen zur Scherkraftmessung an der Schnittstelle
- Die beliebteste Scherstab-Wägezelle von Interface, unsere Sealed Shear Load Beam Mini SSB, ist eine hochpräzise Scherstab-Wägezelle für allgemeine Anwendungen mit Kapazitäten von 222,4 N bis 44,48 kN (50 bis 10.000 lbf).
- Die Miniatur-Balkenlastzelle MB von Interface ist ein vielseitiger und langlebiger Sensor zur Messung von Scherbalken, der in medizinischen Testmaschinen und verschiedenen Anwendungen mit geringer Kapazität eingesetzt wird. Die Leistung dieses Produkts beträgt +/- 0,03 % FS, und die verfügbaren Kapazitäten liegen zwischen 22,2 N und 1,11 kN (5 bis 250 lbf).
- Unsere überlastungsgeschützte Miniatur-Balkenwägezelle MBI ist ermüdungsbeständig und bietet eine bessere Beständigkeit gegen außermittige Lasten als ähnliche Wägezellen. Dieses Produkt hat Kapazitäten von 2 bis 10 lbf (10 bis 50 N).
Beispiele für Anwendungen der Scherkraftmessung
Materialprüfung: Die Bestimmung der Scherfestigkeit von Klebstoffen, Klebemitteln oder Materialien ist in verschiedenen Branchen von entscheidender Bedeutung. Interface-Kraftmessdosen können die Kraft, die erforderlich ist, um einen Scherbruch zu verursachen, präzise messen und so wertvolle Daten für die Produktentwicklung und Qualitätskontrolle liefern. Lesen Sie Interface-Lösungen für Materialprüfungsingenieure.
Messung der Reibung: Das Verständnis von Reibungskräften ist bei vielen Anwendungen, wie z. B. bei Bremssystemen in der Automobilindustrie, bei Fertigungsprozessen und in der Robotik, unerlässlich. Interface-Kraftmessdosen können die zwischen Oberflächen erzeugte Scherkraft messen und so bei der Optimierung von reibungsbezogenen Parametern helfen. Besuchen Sie Reibungsprüfung.
Verständnis der Messung der Verdichtungskraft
Die kompakte Kraft, oft auch als Druckkraft bezeichnet, misst die Kraft, die Objekte zusammenpresst. Die Verdichtung bei der Kraftmessung bezieht sich auf die Verwendung von Druckkräften zur Messung der Belastung. Diese Methode wird in der Regel in Wägezellen eingesetzt, die die Verformung eines Objekts unter Druck messen.
- Konstruktion und Aufbau von Wägezellen: Verdichtungskraftmessdosen verwenden häufig Säulen- oder Pfannkuchendesigns, um Druckkräfte zu messen. Dehnungsmessstreifen übersetzen die Materialverformung unter Last in ein elektrisches Signal. Die LowProfile-Designs von Interface sind die weltweit meistverkauften Wägezellen zur Messung von Verdichtungskräften. Sie können in verschiedenen Konfigurationen, einschließlich Zug und Druck, eingesetzt werden und bieten somit Flexibilität in verschiedenen Prüf- und Messszenarien.
- Empfindlichkeit und Genauigkeit: Verdichtungskraftmessdosen von Interface sind hochpräzise, da sie von vornherein so konzipiert sind, dass sie Fehler aufgrund von Ausrichtungsfehlern und außermittiger Belastung ausgleichen. Verdichtungskraftmesszellen können Lasten mit hoher Kapazität bewältigen und eignen sich daher für Anwendungen, bei denen erhebliche Druckkräfte auftreten.
- Anwendungsfälle: Kraftmessdosen für Verdichtungstests werden üblicherweise in Anwendungen eingesetzt, bei denen Druckkräfte vorherrschen, wie z. B. bei Materialtests, Strukturtests, industriellen Schwerlastwägungen, Fertigungspressen und Fehlertests. Die Wägezellen von Interface für Verdichtungstests werden in der Luft- und Raumfahrt, in der Medizintechnik, im Energiesektor, in der Automobilindustrie, im Maschinenbau und in industriellen Testlabors eingesetzt.
Die drei besten Wägezellen zur Messung der Verdichtungskraft
- Die LowProfile®-Kraftmessdosen der Serie 1200 Standard Precision sind die führende Kraftmessdose von Interface für Verdichtungskraftmessungen. Sie wird für allgemeine Verdichtungstests eingesetzt, die eine Wägezelle mit Kompensation für exzentrische Lasten erfordern. Die Wägezellen von Interface können Kräfte von nur einem Pfund (4,45N) bis zu zwei Millionen Pfund (9000kN) messen.
- Die 1101 Compression-Only-Ultrapräzisions-LowProfile-Wägezelle von Interface hat eine sehr geringe Nichtlinearität, Hysterese und Kompensation der exzentrischen Last sowie eine Leistung von 0,02 %. Sie ist mit Verdichtungskraftmesskapazitäten von 1K lbf bis 50K lbf (4,45 kN bis 222 kN) und kundenspezifischen Optionen mit zusätzlichen Brücken und Überlastschutz erhältlich.
- Die universellen LowProfile-Wägezellen von Interface 1000 mit Ermüdungsbewertung sind mit 300 % sicherer Überlast, einer extrem niedrigen Momentenempfindlichkeit von 0,1 %/in und einer höheren Ermüdungslebensdauer ausgelegt. Der Bereich der Verdichtungskraftmessung reicht von einem Pfund (4,45N) bis zu einer Million Pfund (4500kN) Kraft; die Wägezellen von Interface können das. Mit vielen Varianten und Konfigurationen bieten unsere ermüdungsbeständigen Wägezellen bis zu 100 Millionen vollständig wiedergegebene Zyklen.
Beispiele für Anwendungen der Verdichtungskraftmessung
Ermüdungsprüfung: Ingenieure und Prüflabore verwenden unsere Kraftmessdosen in Pfannkuchenform in großem Umfang zur Bestimmung der Druckfestigkeit und der Verformungsmerkmale. Indem sie ein Objekt einer Druckbelastung aussetzen, können Ingenieure seine Eignung für bestimmte Anwendungen bewerten, seine strukturelle Integrität beurteilen und die Konstruktionseigenschaften optimieren. Trennschicht-Kraftmessdosen werden bei der Prüfung der Druckfestigkeit von Materialien, Bauteilen und Strukturen eingesetzt, um letztlich Bruchstellen zu definieren. Dazu gehören Anwendungen in den Bereichen Verpackung, Konsumgüter, Bauwesen, Luft- und Raumfahrt sowie Fertigung. Weiter zu Die Anatomie des Ermüdungsversagens verstehen.
Gewichtsmessung: Wägezellen von Interface bieten genaue und zuverlässige Gewichtsmessungen von Industriewaagen bis hin zu Laborwaagen. Dank ihrer kompakten Größe und hohen Präzision eignen sie sich für verschiedene Wägeanwendungen, einschließlich Transport, Infrastruktur, Lebensmittelverarbeitung, Verpackung und Qualitätskontrolle. Überprüfen Sie den Anwendungsleitfaden für Wägezellen von Interface 401 Wägen und fortgeschrittene Tests.
Tech Talk Vergleich von Scher- und Verdichtungskraftmessung
Der Hauptunterschied zwischen diesen beiden Messarten ist die Richtung der Kraft. Die Scherkraft wirkt parallel zur Oberfläche, während die Verdichtungskraft rechtwinklig wirkt. Interface beschreibt diese beiden wichtigen Methoden in unserem Load Cell Field Guide. Hier ist ein Auszug aus dem technischen Nachschlagewerk, das Sie kostenlos herunterladen können.
Bei der Bestimmung der Scherfestigkeit in Abhängigkeit von der Verdichtung von Böden oder Baumaterialien geht es darum, die Scherfestigkeit zu ermitteln, wenn das Material beim Bau eines Hochhauses in verschiedenen Tiefen oder Ebenen des Untergrunds verwendet wird. In der Regel wird ein spezieller Prüfblock entworfen, um eine bestimmte Art von Material gemäß einer Spezifikation zu prüfen. Der Prüfblock hat ein rechteckiges Loch, in das das zu prüfende Material eingesetzt wird.
Zur Vorbereitung der Prüfung wird der Scherblock so in den Prüfblock eingesetzt, dass das Loch im Scherblock mit dem rechteckigen Prüfloch übereinstimmt. Das zu prüfende Material wird dann in das Loch, durch das Loch im Scherblock und fast bis zur Oberseite des Prüfblocks gepackt. Zum Schluss wird der Verdichtungskolben eingeführt und das Material gleichmäßig gepresst, um das Loch zu füllen und Lufteinschlüsse und Hohlräume zu entfernen.
Die eigentliche Prüfung wird in einem Prüfrahmen durchgeführt, ähnlich wie bei einer Materialprüfmaschine, mit dem Unterschied, dass er zusätzlich die Möglichkeit bietet, den Scherblock herauszuziehen und dabei die Scherkraft und die Scherdurchbiegung zu messen. Zur Durchführung der Prüfung wird zunächst die Verdichtungskraft durch eine Druckkraftmessdose auf die Oberseite des Verdichtungskolbens aufgebracht und dann die Zugscherungskraft durch eine andere Kraftmessdose auf den Scherblock. Die Prüfung wird für einen Bereich von Verdichtungskräften wiederholt, und das Ergebnis der Prüfung ist eine Zahlentabelle oder ein Diagramm der Scherkraft gegenüber der Verdichtungskraft.
Die Wahl zwischen Scherung und Verdichtung zur Kraftmessung hängt von den Anforderungen der Anwendung ab. Die Scherung zeichnet sich durch Präzision und Widerstandsfähigkeit gegenüber Fremdkräften aus und eignet sich daher für hochpräzise Anwendungen. Andererseits wird die Verdichtung für leistungsstarke und vielseitige Anwendungen bevorzugt, bei denen Druckkräfte vorherrschen.
Die Kenntnis der Stärken und Grenzen der einzelnen Methoden hilft Ihnen bei der Auswahl der geeigneten Wägezelle für Ihre Anforderungen und gewährleistet eine zuverlässige und genaue Kraftmessung.
Das Interface Load Cell Field Guide ist eine ausgezeichnete Quelle für detaillierte Informationen über Wägezellen und ihre Anwendungen. Er bietet einen detaillierten Einblick in verschiedene Wägezellenkonfigurationen und ihre Leistungsmerkmale und hilft Ingenieuren und Konstrukteuren, fundierte Entscheidungen bei der Kraftmessung zu treffen.