1. Fotos del Producto
LR-SL600kN Clase 0.1 Máquina Estándar de Fuerza de Compresión (Tipo Apilamiento)
2. Alcance de Aplicación del Producto
La máquina estándar de fuerza tipo apilamiento LR-SL600 controlada por microordenador (modo de compresión) está diseñada para la verificación y prueba metrológica de instrumentos estándar de medición de fuerza, celdas de carga de pesaje y sensores de fuerza. Cumple plenamente con los requisitos de JJG1116-2015 *Máquina Estándar de Fuerza Tipo Apilamiento*, JJG669-2003 *Regulación de Verificación para Celdas de Carga de Pesaje*, y JJG144-2007 *Regulación de Verificación para Instrumentos Estándar de Medición de Fuerza*.
Esta máquina es adecuada para su uso por instituciones de transferencia de valores de fuerza —como institutos de metrología y aquellos especializados en metrología aeronáutica, aeroespacial y de defensa nacional—, así como por empresas fabricantes de sensores.
4. Características de Diseño del Producto:
Se implementaron diseños estructurales especiales para cumplir con los requisitos específicos con respecto a las fórmulas de cálculo de errores de valor de fuerza (ciclos de carga y descarga) y errores de orientación en máquinas estándar de fuerza tipo apilamiento.
4.1. Primera Diseño Especial: Punto de aplicación de fuerza en la parte superior de la máquina
Cilindro de émbolo montado en la parte superior y celda de carga montada en la parte superior. El peso muerto del marco de reacción descansa sobre la celda de carga. Esto asegura que el eje de aplicación de fuerza de la máquina estándar permanezca permanentemente coaxial con el eje de gravedad.
4.2. Segunda Diseño Especial: Marco de reacción sin holguras
El movimiento del pistón ajusta el espacio de tensión/compresión sin alterar la referencia de fuerza.
Los diseños que utilizan husillos y tuercas giratorias para ajustar el espacio de tensión/compresión se conocen como marcos de reacción de "tipo con holgura". Para conjuntos de tornillos con diámetros superiores a 100 mm, las holguras axiales y radiales suelen ser de no menos de 1 mm, y garantizar la consistencia en la holgura entre dos (o cuatro) conjuntos de tornillos es difícil.
Cuando el marco de reacción no está cargado, la gravedad hace que la holgura del conjunto de tornillo exista en la cara superior de las roscas del husillo.
Cuando el marco de reacción está cargado, el primer paso implica superar el peso muerto del travesaño superior; en este punto, la celda de carga registra una fuerza igual al peso del travesaño superior. El segundo paso implica absorber la holgura en el conjunto de tornillo; durante esta fase, la lectura de la celda de carga no aumenta. En el tercer paso, una vez que la holgura se elimina por completo, la celda de carga comienza a registrar fuerza continua; en esta etapa, la holgura se desplaza a la cara inferior de las roscas del husillo.
La nivelación de las placas de compresión superior e inferior se calibra en estado sin carga, donde el contacto de soporte de carga está en la cara superior de las roscas del husillo —lo que significa que la referencia de nivelación es la cara superior de la rosca. Sin embargo, cuando el sistema alcanza el tercer paso y la celda de carga registra fuerza continua, el contacto de soporte de carga se desplaza a la cara inferior de las roscas del husillo —lo que significa que la referencia de nivelación se desplaza efectivamente a la cara inferior de la rosca.
Este desplazamiento en la referencia de nivelación —agravado por errores en el paso de la rosca y la holgura del conjunto de tornillo— invalida la calibración de nivelación previamente establecida. ...resultando en errores significativos en los valores de fuerza y orientación.
Un marco de reacción rígido se conoce como marco de reacción sin holguras; para una máquina estándar de fuerza tipo apilamiento, este diseño elimina fallas estructurales.
4.3. Tercera característica de diseño especial: Marco de reacción cuadrado
La base y el travesaño utilizan una estructura cuadrada integrada, eliminando inconsistencias en la deformación entre los ejes 0°/180° y los ejes 90°/270°.
La estructura de viga rectangular que se encuentra en algunos marcos de reacción de máquinas estándar de fuerza tipo apilamiento es un grave defecto de diseño.
Debido a que la longitud y el ancho de una viga rectangular difieren, los brazos de fuerza varían cuando el marco está bajo carga, lo que resulta en momentos de flexión diferentes. Según la teoría de la tensión de flexión (pionera de Galileo), esto conduce a una deflexión desigual —lo que significa que la deformación a lo largo de la longitud difiere de la que ocurre a lo largo del ancho—, lo que hace que el sensor experimente una carga desigual en los dos ejes.
En un sistema de fuerza espacial definido por los ejes X, Y y Z, los ejes X e Y son horizontales y mutuamente perpendiculares, mientras que el eje Z representa la línea vertical de aplicación de fuerza. Un marco de reacción cargado en dos puntos experimenta fuerzas simétricas con respecto al punto O a lo largo del eje X, sin fuerza aplicada a lo largo del eje Y. Esto constituye un modelo clásico de viga simplemente apoyada. La deformación de una viga simplemente apoyada se asemeja a una forma de media luna a lo largo del eje X, mientras que la deformación a lo largo del eje Y es significativamente menor. Para una máquina estándar de fuerza tipo apilamiento, los valores de deformación en las posiciones 0°/180° difieren de los de las posiciones 90°/270°. Esta discrepancia impacta significativamente la precisión del valor de fuerza y el error de orientación de la máquina.
4.4. Cuarta característica de diseño especial: Medición de fuerza con un solo sensor
El uso de una sola celda de carga de alta precisión para la medición evita los problemas de sincronización asociados con los sensores conectados en paralelo.
¿Cuáles son las ventajas y desventajas de usar un solo sensor frente a tres sensores en paralelo?
La ventaja de la medición con un solo sensor radica en especificaciones técnicas superiores con respecto a la precisión del valor de fuerza, la repetibilidad y el error de orientación; la desventaja es el costo relativamente más alto. Las ventajas de usar tres sensores en paralelo para la medición de fuerza son un costo relativamente bajo; la desventaja es que, debido a problemas de sincronización de fuerza entre los tres sensores, las especificaciones técnicas son relativamente menos impresionantes.
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