Un nuevo sensor de par de rigidez variable con resolución ajustable

Área de la Ciencia:

• Ingeniería mecánica
• Tecnología de sensores
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• El aumento de las demandas de resolución y alcance de los sensores de par en máquinas giratorias.
• Las limitaciones de los sensores de par basados en el estirómetro tradicionales en la adaptación a diferentes condiciones de medición.

Objetivo del estudio:

• Presentar un nuevo sensor de par de rigidez variable para el ajuste dinámico de la resolución y el rango.
• Para hacer frente a los estrictos requisitos de medición del par en máquinas giratorias.
• Para superar las limitaciones de las tecnologías de detección de par existentes.

Principales métodos:

• Integración de resortes de torsión y fluido magnetorreológico (MRF) para una rigidez ajustable.
• Utilizando campos magnéticos para alterar la tensión de corte MRF y por lo tanto la rigidez del sensor.
• Desarrollo y validación de un modelo de rigidez utilizando el análisis de elementos finitos.
• Implementación de un método basado en la modulación por tornillo para la medición de ángulos sin contacto.

Principales resultados:

• Demostración del ajuste dinámico y continuo de la resolución y el rango del sensor de par.
• Validación de la exactitud del modelo de rigidez.
• Se logró una alta precisión de medición de ángulo sin contacto y se resolvieron los problemas de excentricidad.
• Evaluación experimental que muestra una excelente linealidad, histeresis y repetibilidad del prototipo del sensor.

Conclusiones:

• El nuevo sensor de par de rigidez variable satisface efectivamente las demandas de resolución y rango adaptables en máquinas giratorias.
• La combinación de MRF y muelles de torsión ofrece un avance significativo sobre los sensores de par tradicionales.
• La tecnología de sensores propuesta es prometedora para aplicaciones de medición de par de alta precisión.