Drehmomentmessung: Methoden, Anwendung

Aus induuxWiki
Letzter Autor: induux Team, , 3.937 Zeichen
Verlinke diesen Wiki-Artikel mit https://wiki.induux.de/Drehmomentmessung
🎓 Die Drehmomentmessung wird in der Antriebstechnik eingesetzt, um den Drehmoment bei (rotierenden) Teilen festzustellen. Dieser Wert gibt die Kraft an, die unter einem Hebelarm auf einen Körper einwirkt und ist eine wichtige Größe in der Mechanik. Die Messwerte werden in Newtonmeter (Nm) angegeben. / Definition



Methoden und Funktionsweise

Die Erfassung des Drehmoments kann direkt oder indirekt erfolgen. Die Messung ist in vielen Bereichen der Industrie (Antrieb von Maschinen, Prüfstand-Betreiber, ...) von Bedeutung und gibt bspw. Auskunft über Leistung, Reibung und Wirkungsgrad. Kontaktlose Messsysteme können über Magnetfelder oder Akustiksignale kommunizieren. Im Gegensatz zu Achsen übertragen Wellen (als rotierendes Maschinenelement) Drehmomente.

Das Drehmoment - Technische Mechanik Grundlagen. Von Maschinenbau - simpleclub

Drehmomentsensoren

Mithilfe von Drehmomentsensoren wird die physikalische Messgröße Drehmoment ermittelt. Es gibt statische und dynamische Sensoren. Dynamische drehen sich durch die Beaufschlagung einer Kraft und werden auch als rotative Drehmomentsensoren bezeichnet. Messsignale werden meist durch Veränderung von Dehnungs- oder Spannungseigenschaften eines Werkstoffes erfasst. Mithilfe von Dehnungsmessstreifen (DMS), einer Technologie für diese Sensoren, werden Verformungen direkt erkannt und verändern den Widerstand des DMS. Um eine optimale Genauigkeit der Messung zu gewährleisten, werden die DMS mit einem speziellen Kleber an der Messstelle befestigt. Mit Energie werden sie durch Schleifringe und Schleifkontakte versorgt; die Übertragung kann aber auch drahtlos erfolgen. Darüber hinaus gibt es außerdem magnetisch-induktive Drehmomentsensoren.

Bei der Drehmomentmessung können außerdem eingesetzt werden:

  • Drehmomentaufnehmer
  • Drehmoment-Messwelle: Beruht auf der Dehnmessstreifen-Technologie; die Welle eignet sich meist für kleinere Drehmomente.
  • Drehmoment-Referenzschlüssel
  • Drehmomentmessflansch

Direkte Messung

Drehmoment wird direkt und berührungslos am Antriebsstrang gemessen via Drehmoment-Messflansch / Drehmomentaufnehmer. Vorteile dieser Methode sind die einfache Integration in den Prüfstand, eine sehr hohe Messgenauigkeit und die Möglichkeit, hohe Drehzahlen zu messen.

Indirekte Messung

Bei der indirekten Messung kommen häufig Reaktionsmomentsensoren zum Einsatz. Beispiel Motor: Die Ermittlung erfolgt indirekt, indem die Leistung des Elektromotors am Umrichter des Antriebs gemessen wird.

Einsatzgebiete und Anwendung

Je nach Anwendungsgebiet und Anforderungen kommen unterschiedliche Produkte zur Drehmomentmessung zum Einsatz. Anwendungen sind:

  • Automobil (Antrieb von Fahrzeugen)
  • Produktion, Maschinenbau
  • Schiffbau
  • Windenergie
  • Luft- und Raumfahrt
  • Kalibrierung, Referenz
  • Agrarmaschinen, Schwermaschinen

Im Automobil-Bereich wird die Messtechnik bspw. eingesetzt, wenn die Beschleunigung eines Fahrzeugs ermittelt wird. Sowohl Verbrennungs- als auch Elektromotoren besitzen ein Drehmoment. Es stellt quasi dar, wie schnell der Motor auf das Gaspedal reagiert. Je nach Anwendungsbereich und Ausführung messen Drehmomentsensoren in verschiedenen Messbereichen (angegeben in Newtonmeter oder auch umgerechnet in Kilonewtonmeter).

Anbieter und Hersteller

Die Entwicklung moderner Drehmomentmesstechnik setzt individuelle und innovative Verfahren voraus. Erfahrene Anbieter im Markt mit optimalen Lösungen, Systemen und Sensoren sind z. B. HBM Messtechnik, Kistler oder ZAE Antriebssysteme.