Sensores de torque do eixo: Fatos e recursos

Os transdutores de torque de eixo são verdadeiros polivalentes usados em uma grande variedade de aplicações técnicas, desde bancadas de teste de motores até linhas de produção. Este FAQ inclui perguntas e respostas importantes relacionadas à instalação e configuração, função, pontos fortes e limitações.

Um sensor de torque do tipo eixo, também conhecido como eixo de medição de torque, é um instrumento de medição usado para medir o torque. Geralmente, os transdutores de torque são usados em bancadas de teste, linhas de produção ou outras montagens técnicas para medir o torque aplicado lá.

A maioria dos transdutores de torque é baseada na tecnologia de strain gauge. O projeto básico consiste em um eixo que se deforma em uma quantidade mínima quando cargas externas são aplicadas, e essa deformação é medida e processada. Medições confiáveis são possíveis, pois é sabido o quanto o eixo se deforma em relação às cargas conhecidas. Se houver torque envolvido, a carga aplicada gera uma torção, ou seja, uma torção do corpo de medição.

Em termos simples, o transdutor de torque é composto por três componentes ou áreas principais:

• Um eixo, também conhecido como rotor, que é conectado à linha de medição e no qual a medição real é concluída
• Componentes eletrônicos e placas de circuito para condicionamento de sinais e fornecimento de energia
• Uma carcaça, também conhecida como estator, que envolve o eixo e a eletrônica. A caixa também pode ser montada na bancada de teste

O transdutor pode, por exemplo, ser fixado à bancada de teste através da caixa usando os orifícios na base ou na lateral. O alinhamento preciso deve ser assegurado durante esse processo para que as extremidades do eixo de medição estejam alinhadas com os eixos de acionamento e saída da linha de medição. Alternativamente, o eixo de medição pode ser instalado em uma posição suspensa. Em seguida, é suportado pelos eixos de acionamento e saída. Essa solução é mais adequada para velocidades rotacionais mais baixas.

O eixo de medição deve ser instalado ou conectado à linha de medição da bancada de teste ou sistema. Isso pode ser implementado por meio de conexões de travamento positivo, como sistemas de intertravamento, conexões quadradas ou chaveadas. Por outro lado, há uma grande variedade de conexões de ajuste forçado, como acoplamentos de fole apertados ou acoplamentos de múltiplos discos encolhidos.

Normalmente, os torques nominais dos transdutores de torque do eixo variam entre 0,5 e 500 Nm. Existem apenas algumas aplicações para faixas ainda mais baixas. Para torques mais altos, são principalmente flanges de medição que estão sendo usados.

Um sistema eletrônico de downstream é necessário, pois um transdutor de torque geralmente não tem seu próprio display. Dependendo da aplicação, um dispositivo simples com um display pode ser usado para mostrar diretamente os resultados, um sistema eletrônico pode registrar e processar os valores medidos ou um sistema de controle complexo pode ser implementado. Os sinais de saída podem variar dependendo da situação. A saída geralmente é um sinal de frequência ou tensão.

A operação simples, juntamente com as opções de aplicação universal, oferece grandes vantagens. O design protegido, com alojamento ao redor do eixo de medição, é particularmente adequado para pequenas faixas de medição. Em termos de preço, os eixos de medição geralmente são mais atraentes do que os flanges de medição comparáveis.

Uma desvantagem relacionada ao projeto que não pode ser evitada é o atrito do rolamento gerado ao usar sensores de torque do eixo. Geralmente, o espaço de montagem necessário para um eixo de medição é um pouco maior do que o de um flange de medição. Devido ao seu design, os flanges de medição são mais adequados para torques muito grandes na faixa kilonewton e meganewton.

Os transdutores de torque do tipo eixo são usados principalmente para medir o torque. Alguns modelos incluem uma opção para determinar a velocidade de rotação e/ou o ângulo de rotação. Registrar outras quantidades medidas, como temperatura, também é viável.

Essa pergunta simples requer uma resposta abrangente para garantir que todos os aspectos-chave sejam totalmente cobertos. Inicialmente, é sensato levar em consideração a faixa de medição e a velocidade rotacional máxima esperada. Também é útil considerar o nível necessário de precisão de medição em um estágio inicial. As temperaturas ambientais também não devem ser esquecidas. Para obter mais esclarecimentos sobre se um eixo de medição é adequado ou não, recomendamos consultar o data sheet técnico e consultar as instruções de montagem. Isso inclui informações mais detalhadas.

Ao substituir os transdutores de torque do eixo em sistemas existentes, as dimensões geométricas, incluindo o padrão do furo de montagem e o diâmetro do eixo, devem ser levadas em consideração. A saída do sinal também deve ser compatível ou fácil de adaptar. Como os transdutores de torque geralmente tem dimensões muito semelhantes e as saídas de tensão e frequência são amplamente usadas, geralmente apenas algumas adaptações são necessárias, e muitas vezes é fácil instalar um substituto.