Misura di coppia, velocità e temperatura sui cambi di una mietitrebbia
In sintesi
Le pulegge, gli ingranaggi e gli alberi del cambio della mietitrebbia sono dotati di estensimetri, così che le parti stesse della macchina diventino i trasduttori. Un collettore rotante in fondo all’albero con 4 o 10 canali, un collettore rotante tubolare o un trasmettitore di telemetria a fascetta trasferisce il segnale del ponte dalla parte rotante. Velocità e temperatura vengono registrate insieme alla coppia; la coppia moltiplicata per la velocità dà la potenza assorbita da ciascun sistema, ed è così che si individuano le perdite.
- da 4 a 10
- canali su un collettore rotante della serie S in fondo all’albero
- 12 000 giri/min
- velocità massima della serie S
- da 1,1 a 444 kN
- celle di carico TR3D triassiali, per asse
Punti di misura
La ripartizione della potenza della macchina viene misurata sistema per sistema, su mietitrebble diesel ed elettriche, in funzionamento normale in campo e in condizioni di prova definite. La coppia viene rilevata sulle pulegge, sugli ingranaggi e sugli alberi del cambio; la velocità e la temperatura negli stessi punti. Le forze sui parti in movimento, pale del rotore e barre del nastro di alimentazione, vengono rilevate con celle di carico o estensimetri sulla parte.
Nessun trasduttore di catalogo si installa al posto di una puleggia né all’interno di un cambio. La parte stessa viene dotata di estensimetri, e la strumentazione è progettata per modificare il meno possibile la resistenza e le altre caratteristiche della parte.
Strumentazione
| Puleggia, ingranaggio o albero con estensimetri | ponte di estensimetri sulla parte stessa del cliente, denti degli ingranaggi inclusi, tarato in coppia |
|---|---|
| Collettore rotante serie S | in fondo all’albero, due viti, 4, 6, 8 o 10 canali, 12 000 giri/min, 500 mA per canale; estensimetri e termocoppie sullo stesso rotore |
| Collettore rotante serie B | tubolare, si monta scorrendo sull’albero, da 4 a 8 canali, fori passanti da 30 a 81,3 mm, versioni stagni |
| Telemetria CIT | a morsetto, alimentato per induzione, uno o due ponti, alberi da 25 mm e oltre, IP67 |
| Cella di carico TR3D | tre forze perpendicolari in un unico corpo, da 1,1 a 444 kN per asse, con un trasmettitore di telemetria quando il pezzo è in movimento |
| Temperatura | termocoppie sul cambio, tramite gli stessi canali del collettore rotante |
Catena di misura
Un collettore rotante della serie S in fondo all’albero trasmette i segnali del ponte e delle termocoppie attraverso piste in metalli preziosi, con una variazione di resistenza di picco di 0,1 Ω; i cuscinetti sono lubrificati a vita e l’assieme è sigillato contro la polvere. Quando il fondo dell’albero non è libero, un collettore rotante della serie B scorre sull’albero, oppure un trasmettitore CIT, alimentato da una bobina di induzione fissa, alimenta il ponte e trasmette il segnale su un collegamento a 2,4 GHz. Su una pala del rotore o su una stadia del tavolo di alimentazione, un trasmettitore a batteria invia al ricevitore il segnale della cella di carico o dell’estensimetro senza fili.
Procedura
- 01
Estensimetrare il componente
Estensimetri sulla puleggia, sull’ingranaggio o sull’albero del cambio, sul pezzo del cliente, quindi taratura in coppia.
Servizi di applicazione estensimetri - 02
Montare il collettore rotante
Rotore della serie S in fondo all’albero con due viti, termocoppie sullo stesso rotore; serie B sull’albero quando il fondo non è libero.
Collettori rotanti in fondo albero serie S - 03
Oppure fissare un trasmettitore a fascia
Un CIT fissato all’albero, con la sua bobina primaria montata intorno.
Sistemi di telemetria senza fili - 04
Registrare coppia, velocità e temperatura
I tre canali vengono registrati insieme durante il lavoro in campo e in condizioni di prova definite; la coppia moltiplicata per la velocità dà la potenza che attraversa il pezzo.
Prova sulla coclea di scarico
La coclea di scarico trasferisce il raccolto dalla tramoggia a un camion o a un rimorchio. La coclea si porta in posizione sopra il punto di trasferimento, quindi ingranaggi azionano la vite che convoglia il raccolto nel tubo della coclea; un cambio a angoli trasmette tale azionamento. Velocità, coppia e temperatura sono state misurate insieme in funzionamento, e i dati sono serviti a migliorarne la durata e l’efficienza.
Le forze sui pezzi in movimento si misurano allo stesso modo della coppia, sul pezzo. Una cella di carico triassiale TR3D è imbullonata nel percorso di carico di una pala del rotore, e una stadia del tavolo di alimentazione è estensimetrata, con un trasmettitore di telemetria e la sua batteria sul pezzo per inviare i segnali al ricevitore.
Risultato
Coppia, velocità e temperatura su pulegge, ingranaggi e cambi della mietitrebbia, misurati sui suoi stessi pezzi in campo. La potenza assorbita da ciascun sistema e dove si perde.
Domande frequenti
Come si misura la coppia su una puleggia o un ingranaggio di una mietitrebbia?
La puleggia o l’ingranaggio stesso è equipaggiato con estensimetri, denti dell’ingranaggio compresi, poi tarato. Un collettore rotante in estremità d’albero trasmette il segnale del ponte al sistema di acquisizione dati.
Come determinare le perdite di potenza in un’attrezzatura agricola?
Registrando velocità, coppia e temperatura su ogni sistema della macchina. La coppia moltiplicata per la velocità dà la potenza che attraversa ogni organo, e il confronto tra gli organi localizza le perdite.
Come esce il segnale da un ingranaggio che ruota all’interno di un cambio?
Tramite un collettore rotante della serie S in estremità d’albero, da 4 a 10 canali, tramite un collettore rotante della serie B che si infila sull’albero, oppure con un trasmettitore a collare CIT su alberi di 25 mm e oltre.
Queste misure si applicano alle macchine agricole elettriche?
Sì. La distribuzione di potenza si misura allo stesso modo su mietitrebbie diesel ed elettriche; su una macchina elettrica, il rendimento di ogni sistema determina l’utilizzo della capacità della batteria.
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