Misura della coppia e della deformazione su un albero motore di serie con il motore in funzione
In sintesi
Il villeggiatura
- da 10 a 36
- canali su un collettore rotante SR/ERT
- 10 000 giri/min
- SR/ERT con 10 canali
- 14.17 g
- amplificatore AMP-SG-M1 sul lato rotante
Posizioni degli estensimetri
Non esiste un trasduttore di albero motore standard: i progetti dei motori differiscono troppo, e Michigan Scientific ha strumentato alberi motore da piccoli motori di motocicletta fino a motori da 12 litri. Ogni lavoro parte dal modello solido del cliente o dalle sue sezioni, dove vengono definite le posizioni degli estensimetri e lo spazio per il cablaggio e il collettore rotante prima dell’applicazione di un estensimetro.
Tre misure sono comuni. La coppia in uscita, rilevata dagli estensimetri sul perno di banco lato volano, è una misura diretta della coppia trasmessa al cambio e costituisce generalmente il canale principale; la flessione è la seconda; la deformazione nei raccordi dei gomiti, le zone più sollecitate, è la terza. Un disco di trascinamento viene strumentato allo stesso modo.
Strumentazione
| Estensimetri | ponti di estensimetri sull’albero motore di serie, applicati nello stabilimento Michigan Scientific nelle posizioni definite sul modello 3D |
|---|---|
| Collettore rotante SR/ERT | in fondo all’albero, 10, 20 o 36 canali, 10 000 giri/min con 10 canali, 4 000 con 20, 2 400 con 36 · encoder da 256 a 512 impulsi per giro o risolutore, senza utilizzare alcun canale · rotore 63,5 o 50,8 mm, lungo da 80 a 115 mm |
| AMP-SG-M1 | un pont, alimentazione del ponte ± 2,5 V o ± 5 V, guadagno da 100 a 2000 V/V, uscita ± 10 V, 20 kHz a −3 dB, 14,17 g, da −40 a 125 °C, taratura a shunt a distanza |
| Telemetria | trasmettitore sulla parte rotante, alimentato a batteria o per induzione, uscita analogica ± 10 V al ricevitore |
| Temperatura di esercizio, SR/ERT | da −40 a 100 °C; da −40 a 85 °C con l’elettronica dell’encoder T |
Catena di misura
I fili degli estensimetri vengono instradati lungo l’albero motore verso l’estremità anteriore. Un collettore rotante con amplificatore è montato sul damper del motore: l’AMP-SG-M1 alimenta ogni ponte e porta la sua uscita a ± 10 V prima delle piste, e i fili dello statore lasciano il motore verso il sistema di acquisizione dati. Il sensore di rotazione del SR/ERT fornisce la velocità di rotazione, la posizione angolare e il senso di rotazione su uscite separate. Quando nessuna estremità dell’albero è libera, un trasmettitore di telemetria sulla parte rotante invia i segnali senza contatto.
L’AMP-SG-M1 è incollato su una superficie pulita con Dow Corning 3145 RTV e richiede un ponte intero per regolare la propria alimentazione. Un alimentatore della serie PS fornisce i suoi ± 15 V, disattiva l’alimentazione del ponte invertendo la polarità e applica una taratura a shunt positiva o negativa dal lato fisso. La disposizione non è la stessa su un veicolo che su un banco dinamometrico, quindi il luogo della prova è definito prima di disegnare la disposizione degli estensimetri e del collettore rotante.
Procedura
- 01
Scegliere le posizioni degli estensimetri sul modello
Sul modello 3D del cliente, con lo spazio necessario per il cablaggio e il collettore rotante nel vano motore o sul banco dinamometrico.
- 02
Applicare gli estensimetri
Gli estensimetri vengono incollati sull’albero motore di serie presso lo stabilimento Michigan Scientific, e l’albero viene tarato.
Trasduttori con estensimetri su misura - 03
Montare il collettore rotante e l’amplificatore sul damper
Il rotore del SR/ERT in estremità d’albero, l’AMP-SG-M1 incollato sul lato rotante, lo statore trattenuto da un supporto flessibile.
Collettori rotanti serie SR/ERT - 04
Registrare con la velocità e la posizione dell’albero motore
Deformazioni, coppia, velocità e angolo sulla stessa base temporale, sul veicolo o sul banco dinamometrico.
Risultato
Coppia, flessione e deformazione dei raccordi sull’albero motore del cliente, con velocità e posizione dell’albero motore, nel motore in funzione. I dati permettono di verificare la resistenza dell’albero e vengono confrontati con i risultati della simulazione; la coppia in uscita serve anche allo studio della trasmissione nel suo complesso.
Domande frequenti
Dove viene misurata la coppia su un albero motore?
Sul perno di supporto, lato volano. È una misura diretta della coppia che entra nel cambio.
L’angolo dell’albero motore può essere registrato insieme alla deformazione dell’albero motore?
Sì. Il collettore rotante SR/ERT integra un encoder da 256 a 512 impulsi per giro o un resolver che fornisce velocità, posizione e senso di rotazione senza utilizzare un canale del collettore rotante.
Esiste un trasduttore di coppia per albero motore standard?
No. L’albero motore di serie è dotato di estensimetri e diventa il trasduttore. Michigan Scientific ha strumentato alberi motore che vanno da piccoli motori di motociclo fino a motori da 12 litri.
Come escono i segnali degli estensimetri da un motore in funzionamento?
Tramite un insieme collettore rotante e amplificatore montato sul smorzatore di vibrazioni del motore, oppure tramite un trasmettitore di telemetria sulla parte rotante.
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