Hallo, Hintergrund .. ich habe eine rotierende Achse. Dort möchte ich jetzt das Drehmoment messen das auf die Achse wirkt. dabei wollte ich in die Achse (am Ende hohl ca. 10cm Durchmesser platz) eine elektronik rein machen, die mit Akku + Funk das aktuelle Drehmoment ermittelt. Womit kann ich das am besten messen? Beschleunigungssensor, Gyroskop .. ? Für Tipps bin ich dankbar!! Grüße
Hrm. Evtl über die Verformung deiner Achse? Also innen eine zweite Achse einbauen, die sich mitdreht, aber nur an einer Seite mit der äusseren verbunden ist. An der anderen Seite messen, um wieviel sich die gegeneinander verdreht haben?
Da gibt es mehrere Verfahren, Wenn Deine Elektronik mitdreht, kannst Du Dehnungsmessstreifen verwenden, die auf die Achse geklebt sind. Gruss, Thorsten
Wenn die Leistung mit der die Achse gedreht wird und die Drehzahl bekannt sind, kannst du das Drehmoment auch einfach ausrechnen.
Die Drehzahl ist bekannt und die Elektronik wird mitgebreht... Wie müsste man die Drehmesstreifen ausbringen? @Ernst,Thorsten .. Interessant, bitte etwas genauer ;)
Zum Beispiel so: http://www.maschinendiagnose.de/Kompendium/DMS.html Du brauchst allerdings einen Verstärker, da DMS nur recht kleine Signale liefern (typ. 2mv/V Vollausschlag). Gruss, Thorsten
Zur Berechnung:
P = M * w (P: Leistung, M: Drehmoment, w: Winkelgeschwindigkeit)
w = 2*pi*n (n: Drehzahl) also
M = P / (2*pi*n) Leider scheint der math-Modus nicht richtig zu funktionieren, deshalb alle Formeln doppelt...
Hi opacer, also Messung mit Dehnungsmesstreifen ist nicht ganz trivial, insbesondere die Auswahl der für deine anwendung richtigen DMS ist abhängig vom Material der Welle und extrem abhängig von der geometrie der Welle. Außerdem mußt du Torsion von Biegung entkoppeln. Ganz abgesehen von der erforderlichen Meßverstärkerbeschaltung. Das ganze muß dann auch geeicht werden. Besteht nicht vielleicht die Möglichkeit einer Messung der Auflagerkräfte des Antriebes von außen? das geht i.d.R. einfacher. Gruß Stefan
Wenn die Kraft immer in die gleiche Richtung wirkt, dan kannst du auch den Druck der Achse auf das dem Antrieb am Nächsten gelegene Lager Messen, bzw. (wenn möglich) das Lager auf eine Kraftmessdose montieren.
Ich denke so einfach wie ich mir das gedacht habe, funktioniert das nicht, werde es deshalb noch überlegen ob ich es nicht einfach von außen messe bzw. was fertiges hole. Trotzdem Danke!
An der Welle selbst wird das sicher schwierig ohne mechanische Manipulation. Oben wurde glaub' ich schon doe Torsionsmessung beschrieben, also durch die Welle (die ganze Länge) einen mit der Welle rotierenden Stab an dem die Referenz befestigt ist, der Drehwinkel zur Welle kann mit DMS gemessen und in Drehmoment umgerechnet werden. Ist allerdings bei einer so dicken Welle schwierig, da sich diese kaum verformt.
Ich hab da ein ähnliches Problem. Ich soll ein DC-Motor mit Getriebe belasten, bis er kaputt geht und dann das erreichte Drehmoment ermitteln. Ich dachte ich könnte die Formel von Ernst Bachmann übernehmen: P=M*2*pi*n. n erhalte ich durch den eingebauten Encoder und dem Übersetzungsverhältnis des Encoders (22). 16 Impulse sind dabei eine Umdrehung. Die Leistung an der Welle errechne ich durch P=U*I*Wirkungsgrad Der Wirkungsgrad (WG) setzt sich zusammen aus dem WG des Motors und dem WG des Getriebes: WG=0.73*0.75=0.5475 Daraus kann ich mein Moment berechnen (messen): M=U*I*0.5475*22/(2*pi*n) Ich wollte den Motor blockieren und dann Strom und Spannung messen. Das Problem: laut Formel müsste dann das Drehmoment unendlich gross werden, weil n=0 ist. Ausserdem würde mir wahrscheinlich erst die Wicklung abrauchen. Nun meine Frage: Sind meine Überlegungen korrekt? Und wie könnte ich den Motor so belasten, dass er an seine Grenzen kommt ohne den Motor zu blockieren? Danke schon mal für Eure Antworten. Gruss Patrick
>n erhalte ich durch den eingebauten Encoder und dem >Übersetzungsverhältnis des Encoders (22). Sollte natürlich das Übersetzungsverhältnis des Getriebes heissen ;-) >Getriebe belasten, bis er kaputt geht Damit meine ich auch das Getriebe. sorry.
Als weitere Moeglichkeit koennte man eine Welle einbauen, die ihre Eigenschaften bei einer Belastung aendert. Ein Plxiglaswelle aendert die Polarisation von laengs durchscheindendem Licht. Oder eine Nickelwelle aendert die Magnetisation, dh den B-Vektor bei einem angelegten H-Feld.
Wiso so kompiliziert? Eine Achse hat einen Motor, von einem Motor kennt man die Strom/Momentenkennlinie... dann musst du nur noch den Strom messen ein bisschen rechnen und gut... Wird ziemlich sicher massiv genauer sein als ein dms, etc bastel...
Die Motorenkennlinie taugt nur fuer statische Belastung, fuer hochdynamische Anwendungen kann es unter Umstaenden besser sein, das Drehmoment direkt zu messen. Stichwort Regelbandbreite. Stell dir ein Brechwerk vor, da aendert das Drehmoment so schnell wie die Drehzahl hoch ist.
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