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^{17 de} febrero de 2023

Introducción

Los pasadores de medición de carga están diseñados para muchas y diversas Aplicaciones como sustitutos directos de los pasadores de horquilla o pivote. Tienen muchas ventajas sobre otros sensores de carga en el sentido de que normalmente no requieren ningún cambio en la estructura mecánica que se está supervisando. Bulones de Carga se utilizan normalmente en anclajes de cables, cadenas y frenos, poleas, grilletes, bloques de rodamientos y pivotes.

 

Descripción general

Un pasador de medición de carga detecta la fuerza aplicada a través de él, mediante galgas extensométricas instaladas dentro de un pequeño orificio que atraviesa el centro del pasador. Se mecanizan dos ranuras en la circunferencia exterior del pasador para definir los planos de cizallamiento, que se encuentran entre las fuerzas que se miden.

 

Protección del medio ambiente

Como la zona instrumentada de Bulones de Carga está totalmente contenida en un pequeño orificio central, el sensor Bulones de Carga es intrínsecamente impermeable. Fabricado con aceros inoxidables especiales, provisto de tapas de extremo soldadas o selladas con anillos "O" y prestando especial atención a la unión del cable de señal, puede garantizarse una fiabilidad de funcionamiento muy alta incluso para Bulones de Carga que funciona bajo el agua.
 

 Ubicaciones típicas

Si un pasador se encuentra dentro de una trayectoria de carga definida o se puede instalar para experimentar una fuerza, entonces se puede instalar un LCM Bulones de Carga para controlar esa carga. Los esquemas siguientes muestran las ubicaciones típicas de Bulones de Carga.

Bulones de Carga Sistemas de cierre

Un perno de medición de carga debe estar bien bloqueado en su posición para fijar su orientación con respecto a su conjunto asociado. Es necesario fijarlo, tanto en el modo axial como en el de rotación, para garantizar que se obtienen resultados precisos y repetibles del sistema.

Un Bulones de Carga estándar está diseñado para detectar la fuerza en una sola dirección. Una fuerza en ángulo recto con respecto a esa fuerza producirá una salida cero del sensor.

Disposición de los cables y conectores

El cable de señal puede salir normalmente de Bulones de Carga para adaptarse a las necesidades de instalación y espacio. Debe hacerse hincapié en la protección del sistema de cableado contra daños accidentales durante la instalación y el uso. Si es necesario, se puede incorporar una avería en el enchufe y la toma de corriente en Bulones de Carga . Se puede proporcionar una protección adicional sobre el cable con revestimiento de poliuretano estándar en forma de manguera hidráulica. Esto proporciona una excelente protección con la ventaja de que los accesorios asociados están fácilmente disponibles.

Tamaños estándar y personalizados Bulones de Carga

La siguiente tabla muestra la gama LCM de Bulones de Carga estándar dentro del rango de 2,5 a 50 toneladas. Sin embargo, la mayoría de los pasadores no se ajustan a estas dimensiones exactas, por lo que se diseñan a medida para adaptarse a una ubicación y aplicación específicas. El diseño de un pasador a medida no conlleva ningún coste adicional.

Capacidad de carga

En la fabricación de todos los LCM Bulones de Carga se utilizan aceros especiales de alta resistencia para optimizar la capacidad de carga de cualquier diseño de pasador. Sin embargo, siempre existe un compromiso entre la señal de salida y la resistencia final de cualquier diseño de Bulones de Carga . Para un Bulones de Carga en doble cizalladura, el gráfico siguiente indica las capacidades de carga óptimas para determinados diámetros de pasador.

Si se está diseñando un pasador en un conjunto sin restricciones de tamaño para una determinada capacidad de carga, entonces el diseño debe dirigirse a la curva óptima, como se muestra. Sin embargo, muchos Bulones de Carga se diseñan para reequipar estructuras existentes y no siempre caerán en el rango ideal.

La parte alta del gráfico indica un Bulones de Carga que dará una salida de 2,5 a 3,5 mV/V para una carga determinada, pero con cierto grado de compromiso en el factor de seguridad final de ese pin.

El extremo inferior del gráfico producirá un Bulones de Carga, que o bien tiene un bajo rendimiento en su carga nominal o tiene que ser mecanizado con excesivas muescas de cizallamiento para crear suficiente señal. En el extremo inferior, normalmente propondríamos un casquillo Bulones de Carga - detalles disponibles a petición. 

Notas de instalación

Varios factores influyen en el rendimiento de un Bulones de Carga cuando se pone en servicio. La mayoría de los Bulones de Carga se diseñan para adaptarse a las estructuras existentes, por lo que cada diseño depende del tamaño y las limitaciones de esa estructura. Si un pasador está sometido a una carga elevada, en relación con su diámetro (véase el gráfico de capacidad de carga), no funcionará tan bien como un pasador diseñado para situarse en el rango óptimo o bajo de dicho gráfico.

Se requiere una estructura rígida Soporte para minimizar las fuerzas de flexión impartidas al pasador. El pasador funciona detectando el cizallamiento y cualquier tensión de flexión dentro del pasador degradará su precisión general. El ajuste del pasador dentro de sus agujeros de acoplamiento es importante en el rendimiento general del Bulones de Carga. Para un pasador de rango "óptimo", normalmente se recomienda un ajuste H7, g6, sin embargo, esto no siempre es posible en el campo y normalmente se puede tolerar una ligera pérdida de repetibilidad y linealidad a expensas de un requisito de "fácil ajuste".

Las tensiones de los rodamientos y las proporciones generales del pasador siempre se tienen en cuenta en el diseño de un nuevo pasador. Siempre nos esforzaremos por optimizar el rendimiento de cualquier pasador (dentro de su estructura de servicio) dadas las restricciones que se le imponen. La consideración clave en el rendimiento de cualquier Bulones de Carga es que si no hay cambios en la geometría del pasador, la estructura de carga o las condiciones de carga, en todo el rango del pasador (0 -100%), entonces se puede esperar un alto rendimiento. Incluso una mínima flexión de la estructura, los cambios en las zonas de apoyo o la flexión de la Bulones de Carga (si está muy cargada) tendrán un efecto en el rendimiento, aunque es poco probable que la repetibilidad se vea afectada.

 Calibración

Bulones de Carga se calibra normalmente en medios bloques o bloques completos en una máquina de ensayo de compresión trazable. Cuando se suministra un Bulones de Carga como miembro sensor de un grillete, normalmente calibramos el conjunto total del grillete en tensión.

Nos esforzamos por igualar las condiciones de carga que se experimentarían en servicio, pero no sería realista simular totalmente la estructura in situ para cada Bulones de Carga fabricado. Por esta razón, para una precisión óptima del sistema, se recomienda una calibración en el montaje final. 

Carga aplicada indirectamente

Se puede instalar un Bulones de Carga dentro de un sistema de poleas para controlar la fuerza resultante aplicada a esa polea. La carga aplicada al cable y el ángulo de envoltura que el cable hace con la polea determinan la fuerza resultante. El siguiente gráfico indica la carga en la polea/perno frente a la tensión de carga del cable.

     

Ángulo de fuerza variable

Si el ángulo de la fuerza, tal y como se aplica a la norma Bulones de Carga, varía en servicio, ya sea por cambios en el ángulo de envoltura o por algún otro factor exterior, entonces habrá una pérdida en la salida de ese pasador como se muestra en el gráfico anterior. Hay que tener en cuenta que se pueden acomodar hasta +/-8 grados de variación de la carga antes de que se registre una pérdida del 1% en la salida de la señal.

 X/Y Bulones de Carga

Cuando se encuentre un alto grado de variación angular, normalmente se puede ofrecer un X/Y Bulones de Carga . Esto proporcionará dos salidas, como se describe en el siguiente gráfico, que pueden leerse simultáneamente para calcular la verdadera fuerza resultante aplicada a ese pin. La dirección de la fuerza, aplicada a la clavija, también puede calcularse a partir de la polaridad y la magnitud de las señales X e Y.

  
La orientación angular del Bulones de Carga, en su montaje mecánico asociado, dependerá de la ventana angular de funcionamiento de ese pasador. Es necesario definirla para optimizar la instalación y los resultados de ese pasador.

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