Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

Вращающий момент | это… Что такое Вращающий момент?

Момент силы (синонимы: крутящий момент; вращательный момент; вращающий момент) — физическая величина, характеризующая вращательное действие силы на твёрдое тело.

Момент силы приложенный к гаечному ключу

Отношение между векторами силы, момента силы и импульса во вращающейся системе

Содержание

  • 1 Момент силы
  • 2 Предыстория
  • 3 Единицы
  • 4 Специальные случаи
    • 4.1 Формула момента рычага
    • 4.2 Сила под углом
    • 4.3 Статическое равновесие
    • 4.4 Момент силы как функция от времени
  • 5 Отношение между моментом силы и мощностью
  • 6 Отношение между моментом силы и работой
  • 7 Момент силы относительно точки
  • 8 Момент силы относительно оси
  • 9 Единицы измерения
  • 10 Измерение момента
  • 11 См. также

Момент силы

В физике момент силы можно понимать как «вращающая сила».

В системе СИ единицами измерения для момента силы является ньютон-метр, хотя сантиньютон-метр (cN•m), футо-фунт (ft•lbf), дюйм-фунт (lbf•in) и дюйм-унция (ozf•in) также часто используются для выражения момента силы. Символ момента силы τ (тау). Момент силы иногда называют моментом пары сил, это понятие возникло в трудах Архимеда над рычагами. Вращающиеся аналоги силы, массы и ускорения есть момент силы, момент инерции и угловое ускорение соответственно. Сила, приложенная к рычагу, умноженная на расстояние до оси рычага, есть момент силы. Например, сила в 3 ньютона, приложенная к рычагу, расстояние до оси которого 2 метра, это то же самое, что 1 ньютон, приложенный к рычагу, расстояние до оси которого 6 метров. Более точно, момент силы частицы определяется как векторное произведение:

где  — сила, действующая на частицу, а  — радиус-вектор частицы!

Предыстория

Строго говоря, вектор, обозначающий момент сил, введен искуственно, так как является удобным при вычислении работы по криволинейному участку относительно неподвижной оси и удобен при вычислении общего момента сил всей системы, так как может суммироваться.

Для того, чтобы понять откуда появилось обозначение момента сил и как до него додумались, стоит рассмотреть действие силы на рычаг, относительно неподвижной оси.

Работа, совершаемая при действии силы на рычаг , совершающего вращательное движение вокруг неподвижной оси, может быть рассчитана исходя из следующих соображений.

Пусть под действием этой силы конец рычага смещается на бесконечно малый отрезок , которому соответствует бесконечно малый угол . Обозначим через вектор, который направлен вдоль бесконечно малого отрезка и равен ему по модулю. Угол между вектором силы и вектором равен , а угол и вектором силы .

Следовательно, бесконечно малая работа , совершаемая силой на бесконечно малом участке равна скалярному произведению вектора и вектора силы, то есть .

Теперь попытаемся выразить модуль вектора через радиус вектор , а проекцию вектора силы на вектор , через угол .

В первом случае, используя теорему Пифагора, можно записать следующее равенство , где в случае малого угла справедливо и следовательно


Для проекции вектора силы на вектор , видно, что угол , так как для бесконечно малого перемещения рычага , можно считать, что траектория перемещения перпендикулярна рычагу , а так как , получаем, что .

Теперь запишем бесконечно малую работу через новые равенства или .

Теперь видно, что произведение есть ни что иное как модуль векторного произведения векторов и , то есть , которое и было принято обозначить за момент силы или модуля вектора момента силы .

И теперь полная работа записывается очень просто или .

Единицы

Момент силы имеет размерность сила на расстояние, и в системе СИ единицей момента силы является «ньютон-метр». Джоуль, единица СИ для энергии и работы, тоже определяется как 1Н*м, но эта единица не используется для момента силы. Когда энергия представляется как результат «сила на расстояние», энергия скалярная, тогда как момент силы — это «сила, векторно умноженная на расстояние» и таким образом она (псевдо) векторная величина. Конечно, совпадение размерности этих величин не простое совпадение; момент силы 1Н*м, приложенный через целый оборот, требует энергии как раз 2*π джоулей. Математически

,

где Е — энергия, τ — вращающий момент, θ — угол в радианах.

Специальные случаи

Формула момента рычага

Момент рычага

Очень интересен особый случай, представляемый как определение момента силы в поле:

τ = МОМЕНТ РЫЧАГА * СИЛУ

Проблема такого представления в том, что оно не дает направления момента силы, а только его величину, поэтому трудно рассматривать в.м. в 3-хмерном случае. Если сила перпендикулярна вектору r, момент рычага будет равен расстоянию до центра и момент силы будет максимален

= РАССТОЯНИЕ ДО ЦЕНТРА * СИЛУ

Сила под углом

Если сила F направлена под углом θ к рычагу r, то τ = r*F*sinθ, где θ это угол между рычагом и приложенной силой

Статическое равновесие

Для того чтобы объект находился в равновесии, должна равняться нулю не только сумма всех сил, но и сумма всех моментов силы вокруг любой точки. Для 2-хмерного случая с горизонтальными и вертикальными силами: сумма сил в двух измерениях ΣH=0, ΣV=0 и момент силы в третьем измерении Στ=0.

Момент силы как функция от времени

Момент силы — производная по времени от момент импульса,

,

где L — момент импульса. Момент импульса твердого тела может быть описан через произведение момента инерции и угловой скорости.

,

То есть если I постоянная, то

,

где α — угловое ускорение, измеряемое в радианах в секунду за секунду.

Отношение между моментом силы и мощностью

Если сила совершает действие на каком-либо расстоянии, то она совершает механическую работу. Также если момент силы совершает действие через угловое расстояние, он совершает работу.

= МОМЕНТ СИЛЫ * УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ

В системе СИ мощность измеряется в Ваттах, момент силы в ньютон-метрах, а УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ в радианах в секунду.

Отношение между моментом силы и работой

= МОМЕНТ СИЛЫ * УГОЛ

В системе СИ работа измеряется в Джоулях, момент силы в Ньютон * метр, а УГОЛ в в радианах.

Обычно известна угловая скорость в радианах в секунду и время действия МОМЕНТА .

Тогда совершенная МОМЕНТОМ силы РАБОТА рассчитывается как:

= МОМЕНТ СИЛЫ * *

Момент силы относительно точки

Если имеется материальная точка , к которой приложена сила , то момент силы относительно точки равен векторному произведению радиус-вектора , соединяющий точки O и OF, на вектор силы :

.

Момент силы относительно оси

Моментом силы относительно оси называется момент проекции силы на плоскость, перпендикулярную оси относительно точки пересечения оси с этой плоскостью.

Единицы измерения

Момент силы измеряется в ньютон-метрах. 1 Н•м — момент силы, который производит сила 1 Н на рычаг длиной 1 м.

Измерение момента

На сегодняшний день измерение момента силы осуществляется с помощью тензометрических, оптических и индуктивных датчиков нагрузки. В России при решении задач измерения момента в основном используется оборудование зарубежных производителей (HBM (Германия), Kyowa (Япония), Dacell (Корея) и ряда других).

См. также

  • Момент инерции
  • Момент импульса
  • Теорема Вариньона

Разница между моментом и крутящим моментом: подробная информация —

В физике мы описываем крутящий момент как вращательный коэффициент, равный линейной силе. В этой статье мы узнаем разницу между моментом и крутящим моментом.  

Крутящий моментМомент
Это скручивание и мера поворота объекта. Это длина перпендикуляра между силой воздействия и точкой поворота. 
Крутящий момент — это сила, влияющая на момент. Это статическая сила. 
 Он определяет силу, которая вращает объект. Это сила, которая перемещает объект. 
Разница между моментом и крутящим моментом

В физике линейная сила заставляет тело ускоряться. Крутящий момент — это своего рода вращательный эквивалент поступательного движения. Это заставляет тело вращаться и скручиваться и приводит к изменению угловое ускорение тела. Точка, в которой происходит вращение, называется осью вращения. Если нам нужно определить крутящий момент простым языком, то это вращательный эффект объекта. Крутящий момент представлен символом тау, а его единицей СИ является ньютон-метр/оборот. Например, когда мы прикладываем усилие к рулю автомобиля, он начинает вращаться за счет крутящего момента. 

Чтобы лучше понять крутящий момент, давайте взглянем на рисунок выше. Изначально линейка находится в горизонтальном положении. Когда мы прикладываем силу к точке А, она начинает вращаться и меняет свое угловое положение. Фиксированная точка O известна как ось вращения. 

Все дело в крутящем моменте; теперь дайте нам знать о моменте. Момент силы — это потенциал силы, вызывающий эффект поворота. Сила должна действовать на тело определенным образом и в определенном направлении, чтобы тело могло скручиваться или поворачиваться.  

Величина момента силы рассчитывается по формуле момент = сила x Перпендикулярное расстояние. Когда вы толкаете или тянете дверь, чтобы открыть ее, вы создаете для двери момент, который заставляет ее повернуться, и, следовательно, ваше требуемое действие выполнено. 

Узнайте больше о Is Напряжение Консервативная сила: исчерпывающее понимание

Равен ли крутящий момент моменту силы?

Крутящий момент и момент силы могут звучать и выглядеть одинаково, но это не так. Обычно люди путают эти два понятия. Крутящий момент чем-то похож на линейную силу. Это заставляет тело поворачиваться, вращаться или скручиваться. В то же время, если нам нужно понять момент, то рассмотрим доску, которая толкается вниз, когда вы кладете на нее камень за счет силы тяжести; тот самый момент. И то, и другое — силы, но существенная разница между моментом и крутящий момент — это момент, являющийся статической силой, тогда как крутящий момент — это сила движения. Крутящий момент обычно используется для измерения муфты, но такого использования момента нет.  

И, наконец, самое важное различие между ними заключается в том, что крутящий момент заставляет тело или объект вращаться и изменять свой угол. В то же время момент заставляет объект двигаться, а не вращаться конкретно. 

Предположим, у вас есть стержень, закрепленный в центральной точке. Теперь, если вы приложите силу к конечной точке, она начнет вращаться и вращаться из-за крутящего момента. Теперь, если этот стержень прикреплен к стене одним концом, а на другом конце вы поместите массу тела. Он наклоняется вниз, но не вращается; это момент. 

Так что все дело в разнице между моментом и крутящим моментом. 

Крутящий момент вызывает момент?Изображение Фото: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Torque_animation.gif

Когда на объект действует крутящий момент, он вращается. Но при приложении моментной нагрузки положение и движение не меняются, если только нагрузка не превысит номинальный момент тела. Простыми словами, крутящий момент вызывает изменение углового момента тела, что в дальнейшем приводит к вращению. Однако момент не влияет на угловой момент объекта и не изменяет его. 

Крутящий момент и момент силы иногда используются в одном и том же контексте. То же, что и приложенная сила, заставляющая тело двигаться поступательно, крутящий момент заставит его вращаться вокруг оси или точка опоры. Таким образом, мы можем сказать, что крутящий момент — это один из видов момента, но не все моменты равны крутящему моменту. Это связано с тем, что моментные силы всегда статичны, а крутящий момент может быть как динамическим, так и статическим. 

Что крутящий момент имеет тенденцию делать с объектом?

Когда на тело действует крутящий момент, оно вращается или поворачивается вокруг фиксированной точки. Когда тело движется, его угол меняется; Следовательно крутящий момент заставляет объект вращаться, изменяя его угловой смещение. Динамический момент заставляет тело ускорять под углом. Из физики мы пришли к выводу, что крутящий момент заставляет угловая скорость и момент инерции тела постоянно меняются.  

Крутящий момент также определяется как скорость изменения углового момента данного тела. Он вносит изменения в угловой момент тела, заставляя его двигаться, ускоряться или замедляться. Большая величина крутящего момента вызывает большее изменение углового момента тела.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Что такое крутящий момент?

Крутящий момент — это вращательный аналог линейной силы. Используется для вращающегося тела. 

Крутящий момент — это эффект поворота, вызываемый объектом при приложении силы к нему. Это может быть как динамическая, так и статическая сила. Говоря простым языком, это просто эффект поворота. Например, крутящий момент заставляет дверь поворачиваться. 

Объясни момент.

Момент — это просто способность тела вращаться или поворачиваться. Это всегда статическая сила. 

Предположим, что лестница поворачивается в какой-то точке, и на одну из ее сторон кладется груз. Лестница наклоняется в одну сторону; это называется моментом. Это умение вращать предмет. 

В чем разница между моментом и крутящим моментом?

Момент и крутящий момент отличаются друг от друга, но очень незначительно. 

Сила, вызывающая крутящий момент, может быть динамической или статической; то есть это сила, связанная с движением. В то же время момент — это статическая сила. Крутящий момент вызывает поворот, тогда как момент — это способность сделать поворот. 

Как влияет крутящий момент?

Крутящий момент вносит изменения в угловую составляющую тела. 

Он заставляет объект поворачиваться или вращаться; при этом угловое положение и угловая скорость сдача. Угловой момент объекта также зависит от крутящего момента. 

Чем отличаются единицы крутящего момента и момента?

Крутящий момент — это эффект поворота, вызванный приложенной силой. 

Единица крутящего момента равна ньютон-метр / оборот или иногда просто ньютон-метр (Нм). Единица момента всегда равна ньютон-метру (Нм). 

Что такое крутящий момент и его единицы измерения

Выберите тип измерения:выбратьускорениеколичество веществауголплощадьемкостьданныеплотностьдинамическая вязкостьэлектромобиль энергосбережениеэлектрический зарядэлектрический токэлектрический потенциалэлектрическое сопротивлениеэнергияэнтропиясилачастотарасход топливаиндуктивностькинематическая вязкостьдлиналинейная плотностьсила светамагнитный потокплотность магнитного потокаимпульсчисломощностьдавлениерадиация поглощенная дозарадиоактивностьскоростьплотность поверхноститемпературавремякрутящий моментобъемвес

Поиск единиц измерения:

18 единиц крутящего момента — найдено.

  Крутящий момент можно определить как вращательное или скручивающее действие силы F на объект. Само слово крутящий момент означает крутить на латыни. Единицей крутящего момента в системе СИ является ньютон-метров (Н⋅М). Крутящие моменты подчиняются принципу суперпозиции в физике, т. е. если на тело действуют несколько крутящих моментов, то результирующий или чистый крутящий момент равен сумме отдельных крутящих моментов.

В чем измеряется крутящий момент? См. единицы измерения крутящего момента и соответствующие символы.

см 90⋅42 дин0042 o: dyntcmt: dynttcm1404214314042142143142.142142.1404214043114.14042140421404319143.

О единице измерения
O: Преобразование единицы измерения во все единицы измерения
T: Преобразование единицы измерения в другую единицу измерения
дин-сантиметр
Dyne decimeter Dynttmtm O: Dynt ddmt: Dyntmdm
Dyne Meter Dyntmmmm3
Dyne. :dyn⋅m
dyne millimeter dyn⋅mm O:dyn⋅mmT:dyn⋅mm
gram force centimeter gf-cm O:gf-cmT:gf-cm
грамм силы дециметр gf-dm O:gf-dmT:gf-dm
грамм силы gf-m O:gf-mT:gf-m
грамм силы миллиметр gf-мм O:gf-mmT:gf-мм 90 сантиметр 90 сантиметр силы3 90 сантиметр силы kgf-cm O:kgf-cmT:kgf-cm
kilogram force decimeter kgf-dm O:kgf-dmT:kgf-dm
kilogram force meter кгс-м O:кгс-мТ:кгс-м
к килограмму Сила Миллиметр кгф-мм O: KGF-MMT: KGF-MM
Newton Sademeter NOTCM O: N порядка: N порядка142.142.142.14042142.1404214214042.1404214042140431914319004. N⋅dm O:N⋅dmT:N⋅dm
newton meter N⋅m O:N⋅mT:N⋅m
newton millimeter N⋅mm O :Н⋅ммТ:Н⋅мм
фунт-сила-фут фунт-сила-фут O:фунт-сила-футT:фунт-сила-фут
Фунт Сил Дюйм LBF-in O: LBF-Int: LBF-In
Foods, Nutrients и калории

Graw Almonds, UPC: 06477777777797 9002 . чашка или 8,5 унций на чашку США, и содержат 667 калорий на 100 граммов (≈3,53 унции)  [вес к объему | объем к весу | цена | плотность ]

3 продукта, содержащие лютеин . Список этих продуктов, начиная с самого высокого содержания лютеина и самого низкого содержания лютеина

Гравий, вещества и масла

Карибское море, пресная вода, смесь африканских цихлид, рифтовое озеро Authentic весит 1 505,74 кг/м³ (94,00028 фунта/фут³) с удельным весом 1,50574 по отношению к чистой воде. Подсчитайте, сколько этого гравия требуется для достижения определенной глубины в цилиндрическом, четвертьцилиндрическом или прямоугольном аквариуме или пруду [вес к объему | объем к весу | цена ]

Иодид натрия [NaI  или  INa] весит 3 667 кг/м³ (228,92333 фунта/фут³)  [вес к объему | объем к весу | цена | моль к объему и весу | масса и молярная концентрация | плотность ]

Преобразование объема в вес, веса в объем и стоимости для Хладагент R-422A, жидкий (R422A) с температурой в диапазоне от -40°C (-40°F) до 60°C (140°F )

Веса и измерения

Зиверт гамма-излучения [Зв γ] является производной единицей дозы ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ) и является мерой эффективного биологического повреждения низких уровней ионизирующего излучения. радиационное воздействие на организм человека, вызванное воздействием гамма-(γ)-излучения.

 Электрический ток — это движение электрически заряженных частиц внутри проводников или в пространстве.

Таблица преобразования мкг/дюйм³ в тройские/л, конвертер единиц мкг/дюйм³ в тройские/л или перевод всех единиц измерения плотности.

Калькуляторы

Расчет суточных калорий с учетом роста, веса, возраста, пола, активности

Измерение крутящего момента | Как измерить крутящий момент?

Как различные типы датчиков крутящего момента используются для измерения крутящего момента и каковы различия между ними? Мы обрисовываем наиболее важные факты в этом всестороннем введении в 9Датчики крутящего момента 0007 для измерения крутящего момента.


Датчики измерения крутящего момента , изготовленные в США компанией FUTEK Advanced Sensor Technology (FUTEK), ведущим производителем широкого ассортимента датчиков крутящего момента с использованием одной из самых передовых технологий в сенсорной промышленности: металлическая фольга тензометрическая технология . Он определяется как преобразователь, используемый для измерения крутящего момента (определение крутящего момента), который преобразует входной механический крутящий момент в электрический выходной сигнал. Датчики кручения также широко известны как Датчик крутящего момента Датчик крутящего момента, тестер крутящего момента, датчик крутящего момента или датчик момента . Существует два основных типа датчиков крутящего момента: датчики крутящего момента Reaction или датчики вращательного крутящего момента.

Что такое датчик измерения крутящего момента?

По определению, датчик измерения крутящего момента представляет собой тип преобразователя, в частности преобразователь крутящего момента  , который преобразует измерение крутящего момента (реакцию, динамическое или вращательное) в другую физическую переменную, в данном случае в электрический сигнал, который можно измерить, преобразованы и стандартизированы. Когда крутящий момент, приложенный к датчику, увеличивается, электрический выходной сигнал изменяется пропорционально (детектор крутящего момента). Датчики крутящего момента являются одним из устройств измерения силы и инструмента для измерения крутящего момента, на котором специализируется компания FUTEK.

Рис. 1: Датчик реактивного момента на основе тензодатчика.

Какие существуют типы датчиков измерения крутящего момента?

Существует две основные категории датчиков кручения: датчик вращательного момента и датчик реактивного момента. Таким образом, датчик реакции измеряет стационарный крутящий момент (статический или не вращательный) , а вращательный крутящий момент измеряет крутящий момент (датчик динамического крутящего момента) .

Понимание области применения и определение требований являются важной частью выбора правильного датчика крутящего момента.

Датчики крутящего момента (динамический или крутящий момент)

Датчики крутящего момента (или тестер динамического крутящего момента) используются в тех случаях, когда измерение крутящего момента должно производиться на вращающемся валу, двигателе или неподвижном двигателе. В этом случае преобразователь должен вращаться на одной линии с прикрепленным к валу. Преобразователь крутящего момента оснащен контактным кольцом или беспроводной электроникой для передачи сигнала крутящего момента во время вращения (бесконтактный датчик).

Преобразователи крутящего момента часто используются в качестве инструментов для тестирования/аудита двигателей, инструментов для измерения крутящего момента, турбин и генераторов для измерения крутящего момента . Датчик крутящего момента между валами также можно использовать для контроля с обратной связью, контроля крутящего момента и анализа эффективности испытательных стендов, а также для измерения крутящего момента вращающегося вала с помощью тензодатчика (например, анализатора крутящего момента).

Как измерить крутящий момент двигателя? Измерение крутящего момента (также известное как измерение крутящего момента) соединен между двигателем и нагрузкой. Когда вал вращается, датчик кручения измеряет крутящий момент, создаваемый двигателем в ответ на нагрузку, приложенную к вращающемуся валу. Некоторые датчики вращения оснащены встроенными энкодерами. Эти энкодеры измеряют угол/скорость, полученные во время теста. Измерения скручивания можно успешно контролировать на локальном цифровом дисплее (также известном как индикатор датчика крутящего момента), таком как дисплей для монтажа на панель, портативный дисплей, подключенный к ПЛК, или передавать его на ПК с помощью цифрового USB-прибора (т. е. цифрового датчика крутящего момента). .

Рис. 2: Датчик крутящего момента.

Вращающийся преобразователь крутящего момента также является важной частью динамометров (или для краткости динамометра), поскольку он обеспечивает измерение крутящего момента и угловой скорости ( об/мин ) для легкого расчета выходной мощности мощность , что позволяет точно рассчитать мощности двигателя или двигателя в кВт или л.с., а также его электромеханический КПД .

Датчики реактивного крутящего момента (статические)

В некоторых случаях измерение крутящего момента с помощью встроенного датчика вращения может быть измерено в точке, где крутящий момент передается на землю с помощью датчика реактивного крутящего момента ( измерение статического крутящего момента ).

Датчик реакции на кручение  (не датчики смещения LVDT) имеет два монтажных фланца (датчик с фланцем на фланец). Одна сторона прикреплена к земле или жесткому конструктивному элементу, а другая — к вращающемуся валу или вращающемуся элементу. Вращение создает силы сдвига между фланцами, которые улавливаются тензодатчиками из фольги, прикрепленными к сенсорным балкам, и преобразуются в электрический ток с помощью моста Уитстона.

Как измерить крутящий момент двигателя постоянного тока? Для определенного приложения, например измерения крутящего момента двигателя, 9Датчик реакции 0007 (он же датчик момента) часто менее сложен и, следовательно, дешевле, чем датчик вращения. Реактивные датчики крутящего момента часто используются в качестве инструмента для калибровки крутящего момента или инструмента для калибровки динамометрического ключа. Датчики реактивного крутящего момента также можно использовать в качестве миниатюрных электрических динамометрических отверток (также называемых динамометрическими мини-гайковертами), что позволяет инженерам собирать информацию о крутящем моменте в режиме реального времени и/или изучать крутящий момент, приложенный во время сборки. Автомобильная промышленность использует датчики крутящего момента рулевого управления для валидации и проверки систем управления по проводам, а также другие приложения автомобильных датчиков (автомобильные датчики). FUTEK также изготавливает легкие низкопрофильные встроенные высокоточные датчики крутящего момента с гармонической волной деформации для замкнутой обратной связи с высокой гибкостью геометрии и конструкции.

Рис. 3: Датчик момента реакции.

Как работает датчик крутящего момента?

Как измерить крутящий момент? Во-первых, нам нужно понять физику и материаловедение, лежащие в основе принципа работы датчика крутящего момента , который представляет собой тензодатчик (он же тензодатчик ). Тензорезистор из металлической фольги представляет собой датчик силы, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от приложенной силы. Другими словами, он преобразует деформацию, полученную от силы, давления (также называемые промышленными датчиками давления для измерения давления), напряжения, сжатия, крутящего момента, веса (также известные как датчики веса) и т. д.… в изменение электрического сопротивления, которое затем можно стандартизировать для измерение крутящего момента.

Рис. 4: Тензодатчик из металлической фольги. Источник: ScienceDirect

Конструктивно датчик реактивного кручения состоит из металлического корпуса (также называемого изгибом), к которому прикреплены фольговые тензодатчики . Корпус датчика обычно изготавливается из алюминия или нержавеющей стали, что придает преобразователю две важные характеристики: (1) обеспечивает прочность, позволяющую выдерживать высокие крутящие моменты; и (2) обладает эластичностью для минимальной деформации и возврата к своей первоначальной форме при снятии крутящего момента. Датчики кручения обычно используются в тестере кручения.

При приложении крутящего момента ( по часовой стрелке или против часовой стрелки ) металлический корпус действует как «пружина» и слегка деформируется, и, если он не перегружен, возвращается к своей первоначальной форме. По мере деформации изгиба тензорезистор также меняет свою форму и, следовательно, свое электрическое сопротивление, что создает изменение дифференциального напряжения через мостовую схему Уитстона . Таким образом, изменение напряжения пропорционально крутящему моменту, приложенному к датчику, который можно рассчитать по выходному напряжению цепи датчика крутящего момента.

В Rotary Torque Sensor тензодатчик прикреплен к вращающемуся валу , который слегка деформируется при приложении крутящего момента. Прогиб вала вызывает напряжение в тензодатчике, которое изменяет его сопротивление. Комбинация тензодатчиков (обычно 4) включена в электрическую цепь, мостовой усилитель Уитстона, который преобразует изменения сопротивления в выходное напряжение, которое можно калибровать и измерять.

Рис. 5: Тензодатчик на вращающемся валу. Источник: вебинар FUTEK на Youtube.

Датчики крутящего момента предназначены для измерения крутящего момента вращающегося вала . Таким образом, необходима передача мощности на тензометрический мост, а также средство для приема сигнала от вращающегося измерителя крутящего момента или вала. Этого можно добиться с помощью контактных колец, беспроводной телеметрии или вращающихся трансформаторов. Опционально датчики могут также встраивать энкодер для измерения угла или скорости .

Рис. 6: Датчик вращательного момента и его внутренние компоненты. Источник: Вебинар FUTEK на YouTube.

Датчики должны быть тщательно спроектированы с целью устранения внеосевых нагрузок (также называемых боковыми нагрузками или посторонними моментами) и должны быть чувствительны только к нагрузке крутящего момента против часовой стрелки и против часовой стрелки. Выходной сигнал датчика является функцией силы и расстояния (T=F x d) и обычно выражается в дюйм-фунтах (дюйм-фунтах), фут-фунтах (фут-фунтах) или ньютон-метрах (Нм).

Для получения дополнительной информации посмотрите наш веб-семинар о том, как работают датчики крутящего момента.

Как выбрать датчик крутящего момента для вашего приложения?

Мы часто слышим вопрос: «Какой датчик подходит для моего приложения?» Причина, по которой его так часто спрашивают, заключается в том, что ориентироваться в различных предложениях датчиков на рынке может быть сложно. Таким образом, будь то небольшой датчик крутящего момента или датчики крутящего момента большой емкости (не струнный потенциометр), обязательно выполните следующие шаги для выбора датчика крутящего момента подходящего размера.

Чтобы помочь вам выбрать датчик крутящего момента, компания FUTEK разработала простое руководство, состоящее из 4 шагов. Вот проблеск, чтобы помочь вам сузить свой выбор. Ознакомьтесь с полным руководством «Как выбрать датчик крутящего момента» для получения дополнительной информации.

  • Шаг 1: Изучите свое приложение и то, что вы хотите измерять или контролировать . Во-первых, разберитесь со своим приложением и определите тип крутящего момента, который вы хотите измерить — момент реакции, крутящий момент или вам требуется датчик крутящего момента двойной силы? А также какая окружающая среда (температура, давление, влажность). Для приложения могут потребоваться подводные датчики крутящего момента в сочетании с датчиком давления. Датчики крутящего момента широко используются в автомобильной промышленности для испытаний и проверки продукции (автомобильные датчики крутящего момента).
  • Шаг 2 : Определите характеристики монтажа датчика и его сборки. Как вы будете монтировать датчик? (Фланец к фланцу, квадратный хвостовик, вал к валу, шестигранный привод и т. д.) Будете ли вы использовать это по часовой стрелке, против часовой стрелки или оба?
  • Шаг 3 : Определите минимальную и максимальную емкость и ключевые требования. Перед выбором грузоподъемности обязательно выберите грузоподъемность, превышающую максимальный рабочий крутящий момент, и определите все внешние нагрузки (боковые или нецентральные нагрузки) и моменты времени. Кроме того, какие у вас максимальные обороты требуются? Вам нужно измерить скорость и угловое положение?
  • Шаг 4: Определите тип вывода, который требуется вашему приложению. Некоторые датчики выдают сигнал мВ/В, который можно подключить к усилителю до ±10 В постоянного тока, в то время как другие бесконтактные датчики вращения обеспечивают выходной сигнал ±5 В постоянного тока. Итак, если вашему ПЛК или DAQ требуется аналоговый выход, цифровой выход или последовательная связь, вам понадобится усилитель датчика крутящего момента или формирователь сигналов. Убедитесь, что выбран правильный тензометрический усилитель, а также откалибрована вся измерительная система (датчик + формирователь сигналов). Это готовое решение обеспечивает большую совместимость и точность всей системы измерения крутящего момента.

ПРИМЕЧАНИЕ. В некоторых специальных случаях измерение крутящего момента может выполняться с помощью тензодатчика.

 

Что такое датчик крутящего момента? Как это работает?

Датчик вращательного момента TRH605 с универсальным усилителем USB520 Входы 400 мВ/В и TTL-энкодера импульсного типа.

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *