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Estrarre i segnali da un albero di trasmissione senza estremità libera

  • Coppia
  • Deformazione
  • Temperatura
  • Velocità dell’albero
Albero di trasmissione all’uscita del cambio sotto un veicolo, con un collettore rotante tubolare e il suo dispositivo di ritenuta dello statore montati sull’albero
Un collettore rotante tubolare su un albero di trasmissione, sotto il veicolo. Foto Michigan Scientific.

In sintesi

Un albero di trasmissione è accoppiato alle due estremità, quindi nessun collettore rotante di estremità adatto. Un collettore rotante tubolare della serie B ha un foro passante: l’albero attraversa il suo rotore, che è fissato con grani, e le spazzole dello statore trasmettono i segnali degli estensimetri e dei termocoppie alla parte fissa. Le versioni stagno sono sigillate per la strada, e le versioni /E60 aggiungono un encoder da 60 ppr per la velocità dell’albero.

da 30 a 81,3 mm
fori passanti della serie B
4 a 8
canali
7 000 giri/min
velocità massima con il foro da 50,8 mm

Montaggio

Il ponte di estensimetri è incollato sull’albero e tarato. Il collettore rotante viene poi infilato sull’albero, nello spazio disponibile lungo di esso, e il rotore è fissato all’albero con grani; il foro passante può essere adattato ad alberi di diametro minore. Lo statore è trattenuto da un vincolo flessibile fissato alla carrozzeria o al telaietto. I fili del ponte corrono sull’albero fino ai morsetti del rotore; il connettore dello statore va al sistema di acquisizione dati.

Albero di trasmissione con due zone estensimetriche sotto nastro protettivo e fili del ponte avvolti accanto allo giunto
Un albero di trasmissione equipaggiato con estensimetri per la coppia e la spinta, le zone estensimetriche protette da nastro adesivo, prima del montaggio del collettore rotante. Foto Michigan Scientific.

Collettore rotante

Tre elementi definiscono un collettore rotante della serie B: il numero di canali, il foro passante e la tenuta. Piste e spazzole sono in metalli preziosi, per i segnali di basso livello degli estensimetri e delle termocoppie; gli accelerometri si collegano allo stesso modo. I cuscinetti sono lubrificati a vita.

B4-2, B6-2, B8-24, 6 o 8 canali · foro passante di 50,8 mm · 7 000 giri/min · 26,92 mm di lunghezza · aperto, per banchi prova e banchi dinamometrici
B4-2W, B6-2W4 o 6 canali · foro passante di 50,8 mm · 7 000 giri/min · 32,51 mm di lunghezza · stagno all’acqua, al fango, alla neve e alla polvere
B4-2WT4 canali · foro passante di 50,8 mm · 7 000 giri/min · 20 mm di lunghezza, quando sono disponibili solo 20 mm di larghezza
B6-3.2W, B6-3.2W/E606 canali · foro passante di 81,3 mm · 4 500 giri/min · 41,19 mm di lunghezza · stagno; /E60 con encoder da 60 impulsi per giro
Versioni /E60encoder da 60 impulsi per giro sul rotore, velocità dell’albero leggibile fino a 0 giri/min
Collegamentimorsetti a saldare sul rotore, connettore sullo statore · 1 A per canale · da −40 a 121 °C

Condizionamento del segnale

Con tutti e quattro i bracci del ponte sull’albero, le piste sono all’esterno del ponte e non possono modificarne l’equilibrio. Una termocoppia è diversa: piste e spazzole non sono leghe termoelettriche, per cui una differenza di temperatura tra rotore e statore aggiunge un errore in questi contatti tra metalli diversi; il collettore rotante viene quindi mantenuto a temperatura uniforme oppure la termocoppia è amplificata sul rotore.

Un amplificatore AMP-SG-M1 incollato sull’albero, tra il ponte e il rotore, fornisce l’alimentazione del ponte e invia un segnale di ± 10 V attraverso le piste, con una risposta di 20 kHz a −3 dB. Riduce gli errori dovuti ai lunghi fili di collegamento, alle variazioni di resistenza dei connettori e ai disturbi elettromagnetici, e integra una resistenza di taratura a shunt commutata a distanza.

Procedura

  1. 01

    Estensimetrare e tarare l’albero

    Ponte di estensimetri sull’albero di trasmissione, per la coppia o per la coppia e la spinta, tarato prima del rimontaggio dell’albero sul veicolo.

    Servizi di applicazione estensimetri
  2. 02

    Scegliere il collettore rotante

    In base al diametro dell’albero, al numero di canali e all’ambiente, aperto o stagno; con encoder quando la velocità dell’albero viene registrata.

    Collettori rotanti tubolari serie B
  3. 03

    Montarlo sull’albero

    Rotore fissato con viti a pressione, statore sostenuto da un sistema di ritegno flessibile, mai dal suo cavo.

  4. 04

    Amplificare sul lato rotante se necessario

    Un AMP-SG-M1 sull’albero invia ± 10 V attraverso le piste.

    Amplificatore per estensimetri AMP-SG-M1

Risultato

Coppia, deformazione o temperatura direttamente dall’albero di trasmissione mentre il veicolo è in marcia, con la velocità dell’albero sulle versioni /E60, tramite un collettore rotante stagno per la strada.

Domande frequenti

Quali diametri di albero può ospitare un collettore rotante tubolare?

I fori passanti della serie B vanno da 30 a 81,3 mm e il foro può essere adattato ad alberi più piccoli. I modelli con foro passante di 50,8 mm sono specificati 7 000 giri/min, quelli con foro passante di 81,3 mm 4 500 giri/min.

Si può usare un collettore rotante su un albero di trasmissione sotto la pioggia e nel fango?

Sì. I modelli stagni della serie B sono protetti contro acqua, fango, neve e polvere.

Perché posizionare l’amplificatore sul lato rotante del collettore rotante?

Un AMP-SG-M1 sull’albero invia ± 10 V attraverso le piste invece di un segnale in millivolt, il che riduce gli errori dovuti ai lunghi cavi di collegamento, alle variazioni di resistenza dei connettori e ai disturbi elettromagnetici.

Si può misurare la velocità dell’albero con lo stesso collettore rotante?

Sì. Le versioni /E60 integrano un encoder da 60 impulsi per giro sul rotore, leggibile fino a 0 giri/min.

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