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
Die Drehzahl ist bekannt und die Elektronik wird mitgebreht...
Wie müsste man die Drehmesstreifen ausbringen?
@Ernst,Thorsten .. Interessant, bitte etwas genauer ;)
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.