Drehmomentmessung

Definitionen

Die Drehmomentmessung beruht auf dem Grundbegriff des Kraftmoments, der wie folgt definiert ist (vgl. Abb. 1):

Das Moment der Kraft , wobei M ihr Angriffspunkt ist, in Bezug auf den Punkt O, ist definiert durch:

Es ist ein Pseudovektor , der durch das vektorielle Produkt des Vektors mit der Vektorkraft erzeugt wird. Er wirkt auf O senkrecht zur Ebene, die die Vektorkraft und den Punkt O enthält, und seine Intensität ist gleich dem Produkt aus der Intensität der Kraft F und der Länge OH der senkrecht zum Punkt O in Richtung der Kraft abgesenkten Ebene.

Ein System von zwei parallelen, nicht kolinearen Kräften gleicher Intensität und entgegengesetzter Richtung stellt ein „Drehmoment“ der Kräfte dar. Das Moment eines solchen Drehmoments ist gleich der Summe der Momente jeder der beiden Kräfte. Seine Intensität ist daher gleich dem Produkt aus der Intensität F, die beiden Kräften gemeinsam ist, und dem Abstand D der beiden Kräfte, gemessen senkrecht zu ihrer Wirkungslinie.

Es ist notwendig, immer zu definieren, ob es sich um das Moment einer Kraft oder eines Drehmoments handelt, da die Bedingungen für eine gute Messung sehr unterschiedlich sind.

Drehmomentmessgerät: für Torsion ausgelegt

Ein Drehmomentmessgerät ist ein Messinstrument analog zu einem Dynamometer, das für den Betrieb in Torsion ausgelegt ist. Sein Prüfkörper hat eine zylindrische Form und ist Scherdehnungen ausgesetzt, die mit Dehnungsmessstreifen gemessen werden. Diese Art der Dehnung liefert Messwerte, die genau proportional zu dem auf den Aufnehmer wirkenden Drehmoment sind.

Wie bei einem Dynamometer ist der Drehmomentmesser mit einer Messbrücke verbunden, die es ihm ermöglicht, den Aufnehmer zu speisen und das übertragene Signal zu verarbeiten.

Messen mit einem Drehmomentmessgerät

• Zwei Anwendungen für ein Drehmomentmessgerät:

Ein Drehmomentmessgerät kann für zwei Arbeiten verwendet werden:

• Reine Drehmomentmessung
• Kalibrierung oder Überprüfung eines Drehmomentschlüssels

• Ein Drehmomentmessgerät unterliegt zwei Hauptdrehmomenten

Die für ein Drehmomentmessgerät erforderlichen Betriebsbedingungen sind schwieriger zu erreichen als die für eine Leistungsbremse. Ein Drehmomentmessgerät ist nämlich zwei Hauptmomenten ausgesetzt: das erste kommt von dem zu messenden Drehmoment und das zweite von dem Reaktionsmoment, das verhindert, dass sich das Drehmomentmessgerät um seine Achse dreht. Zu diesen beiden Drehmomenten kommen störende Drehmomente und Kräfte hinzu, die sich aus Fehlern in den Anwendungseinrichtungen der beiden Hauptdrehmomente ergeben.

Qualität der Messung des Drehmomentmessers

Die Qualität der Messung hängt hauptsächlich von der Ausrichtung der drei Achsen ab:

• die Achse des zu messenden Pseudovektors des Drehmoments
• die Achse des Pseudovektors des Reaktionsdrehmoments
• die Achse des Drehmomentmessgeräts

Dazu müssen alle drei Achsen durch mechanische Elemente realisiert werden, die zueinander zentriert und ausgerichtet sind.

Vermeidung von Messfehlern bei Drehmomentmessgeräten Ausrichtungsfehler

Ausrichtungsfehler verursachen Störmomente senkrecht zur Achse des Drehmomentmessgerätes, die zu Messfehlern führen, die um mehrere Prozentpunkte von der durchgeführten Drehmomentmessung abweichen.

Die Störmomente können durch spezielle mechanische Verbindungselemente, die die Wirkung von Ausrichtungsfehlern begrenzen, deutlich reduziert werden. Dies sind Kardangelenke, elastische Lamellen oder Scheiben. Besonders wirksam sind die Kupplungsvorrichtungen von Rexnord.

Hinweis : Spanische Version /de/tecnologia/esfuerzo-de-torsion/medicion-del-par