Integración de fuerza/desplazamiento con PMX para la medición del trabajo mecánico

Integración de fuerza/desplazamiento con PMX para medir trabajo mecánico.

Introducción

El trabajo mecánico W se calcula integrando la fuerza F con respecto al desplazamiento.

(Nota: Debido a que el procesamiento es discreto con respecto al tiempo, en realidad se trata de una suma, aunque se seguirá usando aquí el término integración).

El inicio y el final de la integración se determinan mediante eventos medibles, tales como valores de desplazamiento o de fuerza fijos o flancos de señal en una entrada digital.

Procedimiento

La integración con respecto al desplazamiento se lleva a cabo derivando primero el desplazamiento con respecto al tiempo, multiplicando después por F e integrando de nuevo con respecto al tiempo:

Ejemplo A

Integración con respecto al desplazamiento entre s1 y s2:

En este caso, los eventos s=s1 y s=2 definen el origen y el final de la integración. Estos puntos sobre el eje del desplazamiento deben alcanzarse siempre durante el proceso. De lo contrario, no se detectará el inicio o el final.

 

Ejemplo B

Medición del valor máximo del trabajo. Este valor es útil, por ejemplo, si la escala completa del desplazamiento es indeterminada o no puede alcanzarse de forma fiable.

La integración tiene origen y final en un mismo punto del eje de desplazamiento s=s1: W = ∮F(s) * ds.

El trabajo puede disminuir durante la carrera de retorno, por ejemplo, debido a la relajación del muelle. El valor máximo se guarda en un bloque “Peak”.

Anexo

Detalle de los bloques funcionales en el ejemplo A:

 

Tenga en cuenta que el bloque “Hold” va antes que el bloque “Peak” en el orden de los cálculos. Por tanto, el flanco de Flag_01 da como resultado la función “Hold” y luego hace que se reinicie el bloque “Peak”.

Sugerencia

En el ejemplo A, el bloque “Hold” ya se ha reiniciado durante el retorno. Si es necesario conservar el valor durante más tiempo, el bloque puede reiniciarse, por ejemplo, externamente mediante una señal digital o mediante un bloque “Trigger” adicional.

Descargo de responsabilidad

Los ejemplos se facilitan a efectos meramente indicativos, por lo que no constituyen garantía alguna ni pueden servir como base para reclamación de ningún tipo.

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