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Medida del par de una polea de accesorio con un anillo colector en extremo de árbol

  • Par de polea
  • Velocidad de rotación
  • Posición angular
Compresor accionado por correa en un banco, con un anillo colector en extremo de árbol montado en su polea y los cables de señal enrollados al lado
Un compresor accionado por correa con un anillo colector en extremo de árbol sobre su polea, en banco. Foto de Michigan Scientific.

En resumen

Un puente de galgas extensométricas se pega sobre la polea de accesorio, que se convierte en el transductor de par. Un anillo colector en extremo de árbol montado en el extremo de la polea con dos tornillos transporta la señal del puente al sistema de adquisición de datos. Un amplificador miniatura en el lado rotativo eleva la salida del puente a ± 10 V antes de las pistas cuando la señal es baja o el entorno es ruidoso. Con un anillo colector SR/ERT, el sensor de rotación registra la velocidad y el ángulo junto con el par.

4 a 10
canales, serie S y serie Short S
12 000 rpm
velocidad máxima, serie S y serie Short S
22,15 mm
longitud del Short S4, el modelo más corto

Cadena de medida

Una correa acciona el alternador, el compresor de aire, el compresor de aire acondicionado y las bombas de un motor. El par sobre cada polea se mide en la propia polea: un puente de galgas extensométricas se pega sobre el alma de la polea y los cables del puente discurren por la superficie del árbol, o por su interior a través de una ranura mecanizada a través del extremo del árbol o de un adaptador, hasta el rotor del anillo colector.

El anillo colector tiene un lado rotativo y un lado fijo. El rotor se atornilla al extremo del árbol y gira con la polea; las escobillas de metal precioso del estator se apoyan en sus pistas. Los cables del estator van al sistema de adquisición de datos.

Galgas extensométricas sobre la polea, anillo colector en el extremo del árbol Vista lateral de un árbol accionado por correa. El puente de galgas extensométricas está pegado sobre el alma de la polea; sus cables discurren por el árbol hasta el rotor de un anillo colector en extremo de árbol, sujetado por dos tornillos. Los cables del estator van al registrador. El par T lo transmite el árbol. Puente de galgas T dos tornillos Correa Polea galgada Colector Registrador
El puente de galgas sobre la polea, el anillo colector en el extremo del árbol, los cables del estator hacia el registrador. El árbol transmite el par T.

Anillo colector

La elección depende de la longitud disponible delante de la polea, del número de canales y de si la velocidad y el ángulo se registran junto con el par. Las tres series tienen pistas y escobillas de metal precioso, con una variación de resistencia máxima de 0,1 Ω, y están especificadas para 500 mA por canal.

Serie S4, 6, 8 o 10 canales · 12 000 rpm · rotor 41,28 mm · 30 a 38 mm de longitud · S4: 30 mm, 111 g
Serie Short S4, 6, 8 o 10 canales · 12 000 rpm · 22,15 a 36,3 mm de largo · 56 a 65 g · amplificador de galgas extensométricas o de termopar en el rotor en los modelos /G y /TC
Serie SR/ERT10, 20 o 36 canales · 10 000 rpm con 10 canales · 80 a 115 mm de largo · encoder de 256 a 512 imp./vuelta o resolver, sin utilizar ninguno de los canales
Montajedos tornillos en el extremo del árbol, rotor concéntrico y perpendicular al eje; estator sujeto mediante una sujeción flexible, nunca por sus cables
Temperatura de funcionamiento−40 a 121 °C (serie S) · −1 a 138 °C (serie Short S)

Acondicionamiento de señal

Un puente de galgas extensométricas entrega una señal de bajo nivel. Con los cuatro brazos del puente sobre la polea, las pistas están fuera del puente y no pueden alterar su equilibrio. El amplificador AMP-SG-M1 se pega sobre la parte giratoria, entre el puente y el rotor: proporciona la excitación del puente, ± 2,5 V o ± 5 V, amplifica con una ganancia de 100 a 2000 V/V y entrega ± 10 V, con una respuesta en frecuencia de 20 kHz a −3 dB. Pesa 14,17 g e incorpora una resistencia de calibración por shunt conmutada a distancia. Los modelos /G de la serie Short S integran la misma función dentro del rotor.

Con la serie SR/ERT, el encoder entrega de 256 a 512 impulsos por vuelta en cuadratura con un impulso de índice; las versiones T añaden salidas de velocidad ± 10 V y de posición de 0 a 10 V. La velocidad de rotación, la posición angular y el sentido de giro se registran entonces junto con el par.

Procedimiento

  1. 01

    Equipar la polea con galgas

    Un puente de galgas extensométricas se pega sobre la polea de serie, la cual se calibra después en par.

    Servicios de galgas extensométricas
  2. 02

    Montar el anillo colector

    El rotor se fija en el extremo del árbol con dos tornillos; los cables del puente se sueldan a sus bornes. El estator se sujeta mediante una sujeción flexible.

    Anillos colectores en extremo de eje serie S
  3. 03

    Amplificar en el lado rotativo

    Un AMP-SG-M1 entre el puente y el rotor, o un modelo Short S /G con el amplificador en el rotor, envía ± 10 V a través de las pistas.

    Amplificador de galgas extensométricas AMP-SG-M1
  4. 04

    Registrar

    Los cables del estátor van al sistema de adquisición de datos; la calibración por shunt verifica el fondo de escala antes del ensayo. Un encoder SR/ERT añade velocidad y ángulo.

Resultado

El par en la polea, medido en la propia polea mientras la transmisión de accesorios funciona, con velocidad y ángulo cuando el anillo colector incorpora un sensor de rotación. Los rodamientos están engrasados de por vida y el conjunto está sellado contra el polvo: el anillo colector no requiere mantenimiento routine.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se mide el par en una polea de correa estriada?

Un puente de galgas extensométricas se pega sobre la polea rotativa y un anillo colector en extremo de eje transmite la señal del puente al sistema de adquisición de datos.

¿Qué anillo colector encaja en el extremo de una polea de accesorio?

Un anillo colector de la serie S o Short S, 4 a 10 canales, 12 000 rpm. La serie Short S mide 22,15 a 36,3 mm de largo; la serie S necesita 30 a 38 mm.

¿Es necesario un amplificador entre las galgas extensométricas y el anillo colector?

No siempre: las pistas de metal precioso mantienen la variación de resistencia pico en 0,1 Ω. Cuando la señal es baja o el entorno ruidoso, un AMP-SG-M1 en el lado rotativo, o un Short S /G con el amplificador en el rotor, envía ± 10 V a través de las pistas.

¿Se puede registrar la velocidad de la polea junto con el par?

Sí, con un anillo colector SR/ERT. Su encoder o resolver mide la velocidad de rotación, la posición angular y el sentido de giro sin usar ninguno de los canales del anillo colector.

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