Verwandte Anleitungen für Kistler 9170A
Inhaltszusammenfassung für Kistler 9170A
- Seite 1 Betriebs- anleitung Rotierendes Zerspan- kraft-Dynamometer (RCD) Typ 9170A… ä 9170A_002-660d-04.18...
- Seite 2 Betriebs- anleitung Rotierendes Zerspan- kraft-Dynamometer (RCD) Typ 9170A… ä 9170A_002-660d-04.18...
- Seite 4 ändern, ohne Verpflichtung, Personen und Organisationen aufgrund solcher Änderun- gen zu benachrichtigen. ©2013 … 2018 Kistler Gruppe. Alle Rechte bleiben vor- behalten. Die Produkte der Kistler Gruppe sind durch ver- schiedene gewerbliche Schutzrechte geschützt. Mehr dazu unter .
- Seite 5 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… Inhaltsverzeichnis Einleitung ............................5 Wichtige Hinweise ......................... 6 Allgemeines .......................... 6 Zu Ihrer Sicherheit ........................ 7 Elektromagnetische Verträglichkeit ..................7 Hinweise zum Umgang mit den Geräten ................8 ...
- Seite 6 10.3 Im Falle eines defekten Dynamometers ................61 Technische Daten ......................... 62 11.1 Dynamometer Typ 9170A (Rotor) ..................62 11.1.1 K alibrierbereiche in Funktion der Spindeladapter ..............63 11.1.2 B elastungsdiagramme ......................65 ...
- Seite 7 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 11.3.2.1 Pin-Belegung der Schnittstelle Remote Control ..........69 11.3.3 R S-232C Schnittstelle ......................69 11.3.3.1 Pin-Belegung der Schnittstelle RS-232C ............69 11.3.3.2 Technische Daten der Schnittstelle RS-232C ............ 70 ...
- Seite 8 Einleitung 1. Einleitung Wir danken ihnen, dass Sie sich für ein Kistler Qualitäts- produkt entschieden haben. Bitte lesen Sie diese Betriebs- anleitung sorgfältig durch, damit Sie die vielseitigen Eigen- schaften ihres Produkts optimal nutzen können. Kistler lehnt soweit gesetzlich zulässig jede Haftung ab, so- fern dieser Betriebsanleitung zuwider gehandelt wird oder andere Produkte, als unter Zubehör aufgeführt, verwendet...
- Seite 9 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 2. Wichtige Hinweise Bitte beachten Sie unbedingt die nachfolgenden Hinweise; ihre Beachtung dient Ihrer persönlichen Sicherheit bei der Arbeit mit dem rotierenden Zerspankraftdynamometer (RCD) und gewährleistet einen langen, störungsfreien Be- trieb des Gerätes. 2.1 Allgemeines Kontrollieren Sie alle Verpackungen des Gerätes auf Transportschäden.
- Seite 10 Herstellerwerk oder der zuständigen Vertre- tung zur Reparatur zugesandt werden. 2.3 Elektromagnetische Verträglichkeit Das rotierende Dynamometer Typ 9170A..., Stator Typ 5236B sowie Signal Conditioner Typ 5238B... ist CE- konform und erfüllt die Normen der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) (siehe Kapitel 13).
- Seite 11 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 2.4 Hinweise zum Umgang mit den Geräten 2.4.1 Dynamometer Das rotierende Dynamometer darf nur von Personen instal- liert, bedient und gewartet werden, die mit dem Gerät ver- traut und für ihre jeweilige Arbeit ausreichend qualifiziert sind.
- Seite 12 Ort auf, wo sie jederzeit zur Hand ist. Bei Verlust der Anleitung wenden Sie sich bitte an Ihre Kistler-Kundendienststelle, wo Sie umgehend Ersatz erhal- ten. Sämtliche Angaben und Anweisungen in dieser An- leitung können jederzeit und ohne Vorankündigung ge- ändert werden.
- Seite 13 Fräs- und Bohrprozes- sen. Bei kritischen Werkzeugen und teuren Werkstücken kann das Gerät auch zur Prozessüberwachung eingesetzt wer- den. Bild 1: RCD Typ 9170A… mit Koordinatensystem 3.1.1 Anwendungsbeispiele Das rotierende Zerspankraftdynamometer (RCD) kann im Messlabor für viele unterschiedliche Messaufgaben einge- setzt werden.
- Seite 14 3.2 Komponenten des Messsystems Bild 2: RCD-Messsystem Das System des rotierenden Dynamometers besteht aus: Dynamometer (Rotor) mit eingebauten Ladungsverstär- kern und Telemetrie-Elektronik (Typ 9170A….) Stator mit Speisung und Empfänger (Typ 5236B ) Verbindungskabel (Typ 1500A95) Signal Conditioner (Typ 5238B…) 9170A_002-660d-04.18...
- Seite 15 Die Empfangsantenne empfängt die vom Rotor ausge- sendeten Datensignale und leitet sie an den Signal Condi- tioner weiter. Der Stator Typ 5236B… kann sowohl für das RCD Typ 9170A… als auch für das grössere RCD Typ 9171A… verwendet werden. Seite 12 9170A_002-660d-04.18...
- Seite 16 5 V an (siehe Kapitel 4.9). Der Signal Conditioner Typ 5238B… kann sowohl für das RCD Typ 9170A… als auch für das grössere RCD Typ 9171A… verwendet werden. Der Signal Conditio- ner erkennt den verwendeten Rotortyp und zeigt das entsprechend an (Kapitel 4.7).
- Seite 17 Spindeladapter ausgerüstet. Dieser ist Teil des gesamten Aufbaus und kann nicht ausgetauscht werden. Aufgrund der hohen Maximaldrehzahlen, auf die das RCD Typ 9170A… ausgelegt ist, muss auf die Option von aus- wechselbaren Spindeladaptern verzichtet werden, da die Anforderungen an die Wuchtgüte des Rotors nicht ge- währleistet ist.
- Seite 18 Allgemeine Systembeschreibung 3.3.3 Spannmuttern und Dichtscheiben für die Innenkühlung Das Dynamometer Typ 9170A… ermöglicht die Verwen- dung der Innenkühlung von Werkzeugen bis 70 bar. Dafür sind aber entsprechende Spannmuttern und Dichtscheiben zu verwenden, die im Fachhandel erhältlich sind. Wir emp-...
- Seite 19 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 4. Installation und Inbetriebnahme 4.1 Wichtige Hinweise Das RCD Typ 9170A… ist ein Präzisionsinstrument, das ei- ne sorgfältige Behandlung erfordert. Beachten Sie deshalb folgende Hinweise: Damit das Dynamometer bis zu 20 000 Umdrehungen pro Minute für Kraftmessungen eingesetzt werden kann, wurde das Gerät feingewuchtet (siehe Kapitel...
- Seite 20 Installation und Inbetriebnahme 4.2 Einbausituation des Systems am Spindelkopf Spindelkopf Montageplatte Distanzhalter Stator Rotor (RCD) Spannmutter Spannzange Werkzeug Bild 6: Einbau des RCD sowie die Statorbefestigung am Spindelkopf der Werkzeugmaschine 9170A_002-660d-04.18 Seite 17...
- Seite 21 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 4.3 Montage der Werkzeugs Vor dem Einbau des rotierenden Dynamometers Typ 9170A… in die Spindel wird das Werkzeug montiert. Der Spannbereich der Spannzange DIN 6499-B32 (Typ 9169A...) muss mit dem Nenndurchmesser des Werkzeu- ges übereinstimmen. 4.3.1 Montage der Spannzange...
- Seite 22 Installation und Inbetriebnahme 4.3.2 Demontage der Spannzange Nach dem Abschrauben vom Halter auf die Frontseite der Spannzange drücken und gleichzeitig die Spannzange durch seitlichen Druck auf den hinteren Teil, gegenüber der Markierung, aus der Einrastung der Mutter herausnehmen Markierung Bild 8: Demontage der Spannzange 4.3.3 Axialer Anschlag Im Rotor ist zentrisch ein mechanischer Anschlag einge- baut, der sich mit einem Innensechskantschlüssel in axialer...
- Seite 23 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 4.4 Montage des Rotors (Dynamometer) Bitte beachten Sie die entsprechenden Informationen im Handbuch des Maschinenherstellers bevor das Dynamometer in die Spindel eingesetzt wird. Der Rotor muss manuell in die Spindel eingesetzt und darf nicht mit dem automatischen Werkzeug- wechsler eingewechselt werden.
- Seite 24 Installation und Inbetriebnahme Bild 10: Statorbefestigung am Werkzeugmaschinenspindel- kopf Oberseite des Stators: farbige Fläche Bild 11: Statorbefestigung am Werkzeugmaschinenspindel- kopf 9170A_002-660d-04.18 Seite 21...
- Seite 25 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… Eine weitere Befestigungsvariante besteht in der direkten Verschraubung des Stators im Spindelkopf. Dies erfordert jedoch die Anbringung von zwei Gewindelöchern im Spin- delkopf. Auch bei dieser Variante sind die Bemerkungen in Kapitel 4.4 zu berücksichtigen. Als Indikator für eine richtige Statormontage können die beiden LED Power Dynamometer und Sync.
- Seite 26 Installation und Inbetriebnahme 4.6.2 Verkabelung von Signal Conditioner mit PC Der Signal Conditioner Typ 5238B… kann zur Datenüber- tragung und Messsystemsteuerung an einen PC ange- schlossen werden. Messsignale: Die Messsignale liegen auf der Gerätevorderseite sowohl am D-Sub-Stecker als auch an den BNC-Steckern an. Mit entsprechenden Kabeln werden die Signale einem Datener- fassungssystem zugeführt.
- Seite 27 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 4.7 Rotorerkennung Der Signal Conditioner Typ 5238B1 bzw. Typ 5238B2 er- kennt den verwendeten Rotortyp (Typ 9170A oder Typ 9171A). Entsprechend wird die dazugehörige Filterkaskade aktiviert. Bild 12: Anzeige des gewählten Tiefpassfilters 4.8 Verwenden der Remote Control Schnittstelle Wenn der Stecker Remote Control verwendet wird, wird die Messkette gesteuert/getriggert.
- Seite 28 Installation und Inbetriebnahme 4.9 Check der Funktionstüchtigkeit Ist die Messkette vollständig installiert und die Geräte ver- kabelt, so ist die Messkette betriebsbereit. Der Signal Conditioner Typ 5238B… kann eingeschaltet werden (Netzschalter an der Gerätehinterseite). Die grüne LED Power Dynamometer an der Gerätevorder- seite muss leuchten, die rote LED Sync.
- Seite 29 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 4.11 Entfernen des rotierenden Dynamometers Der Rotor muss manuell aus der Spindel herausgenom- men und darf nicht mit dem automatischen Werkzeug- wechsler ausgewechselt werden. Sollte der Stator bereits montiert sein (Kapitel 4.5), besteht die Gefahr, den Sta- tor und die Werkzeugwechseleinheit zu beschädigen.
- Seite 30 5.1.1 Schnittkraft und Schnittnormalkraft Das Koordinatensystem eines rotierenden Dynamometers rotiert zusammen mit dem Werkzeug. Das ist bei der Interpretation der Kräfte zu berücksichtigen. Beim Messen mit dem RCD Typ 9170A werden die Radial- kräfte F und F , die Axialkraft F sowie das Moment M fasst.
- Seite 31 Drehwinkel bekannt sein. Damit kann die Vorschubkraft sowie die Vorschubnormalkraft F berechnet werden. Das RCD Typ 9170A ist nicht in der Lage, den Drehwinkel zu erfassen und auszugeben. Maschinensteuerungen neuerer Werkzeugmaschinen ermöglichen die Ausgabe ei- nes Winkelsignals mit kleinem Aufwand. Bitte kontaktieren Sie hierzu den Hersteller ihrer Werkzeugmaschine.
- Seite 32 Auftretende Kräfte und Belastungen 5.1.3 Direkter Vergleich der Kräfte gemessen mit einem RCD und stationärem Dynamometer Aufgrund der rotierenden Koordinaten ist der direkte Ver- gleich der Kräfte F und F von RCD und von stationärem Dynamometer ist nicht möglich (Kap.5.1.2). Einzig die Ak- tivkraft lässt sich direkt vergleichen.
- Seite 33 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 5.2.1 Rechnerische Ermittlung der Schnittkraft F Die elementare Grösse bei der Berechnung der Schnittkraft sowie der Schnittnormalkraft F ist die Spandicke h. = 0° Bild 15: Elementare Grössen beim Fräsen Bild 16: Spanungsgeometrie Diese Spanungsdicke h ist eine Funktion des Eingriffswin- kels wobei f...
- Seite 34 Auftretende Kräfte und Belastungen Die Spanungsbreite b setzt sich aus der axialen Zustellung und dem Einstellwinkel zusammen. Nach Kienzle basiert die Schnittkraft vereinfacht auf der Spanungsbreite b, der spezifischen Schnittkraft k (Richt- i1,1 werte siehe Tabelle 1) sowie der Spanungsdicke h und dem Tangenswert des Anstiegswinkels m (Richtwerte siehe Ta- belle 1).
- Seite 35 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… Tabelle 1: Mittlere spezifische Schnittkräfte und Schnitt- normalkräfte bei der spanenden Bearbeitung (nach W. Degner, H. Lutze, E. Smejkal: Spanende Formung) Werkstoffe Schnittkraft F Schnittnormalkraft F Passivkraft F (1–m) (1-x) (1-y) c1.1 cN1.1 p1.1 N/mm N/mm...
- Seite 36 Auftretende Kräfte und Belastungen Die grösste Kraft tritt bei der grössten Spanungsdicke h auf, d.h. bei sin sin 0.05 sin 90° 2260 ; 1 (aus Tabelle 1) ∙ ∙ 5 ∙ 2260 ∙ 0.05 5 ∙ 2260 ∙ 0.05 1387 Sind mehrere Schneiden gleichzeitig im Eingriff, so kann die Belastung auf das Messelement um ein Vielfaches...
- Seite 37 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 5.2.2 Bestimmen der Dynamometerbelastung Auf das RCD Typ 9170A wirken bei der Bearbeitung eine Vielzahl von Kräften. Wichtig dabei ist, dass das Messgerät dabei nicht überlastet wird und damit kostspielige Repara- turen verursacht werden. Um Biegemomente berechnen zu können, ist besonders das Mass az, d.h.
- Seite 38 RCD Typ 9170A noch die maximale Belastung des Maschi- nenadapters dürfen bei der Bearbeitung überschritten wer- den. Bei der Kalibrierung des Typs 9170A wird dem Rech- nung getragen. Entsprechend gibt es eine Differenz zwi- schen dem nominalen Messbereich und dem Kalibrierbe- reich (Kapitel 11.1)
- Seite 39 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… Des Weiteren darf aber auch die Belastbarkeitsgrenze des Dynamometers (rote Linie in Bild 18) nicht überschritten werden (grau hinterlegte Bereiche in Bild 18). Dies kann besonders bei grossen Maschinenadaptern (HSK-A80 und Capto C6) der Fall sein.
- Seite 40 Maschinenadaptern der Grösse 50 mm der Fall sein. Bild 20: Belastungsdiagramm F Ist der Schubkraftvektor F = ((F ) bekannt, kann die maximale Axialkraft F in Bild 21 abgelesen werden. Diese darf ebenfalls nicht überschritten werden. RCD 9170A : F in f:[Fz; az] az [mm] = ‐6 ‐4 ‐2 Fz [kN] Bild 21: Belastungsdiagramm F 9170A_002-660d-04.18...
- Seite 41 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 5.2.2.4 Lesebeispiel Eingesetzter Maschinenadapter: HSK-A80 Auskraglänge az: 200 mm Bild 22: Schubkraftvektor F bei az = 200 mm Resultat: Bei az = 200 mm würde die Plananlage erst bei Schubkraftvektor F ≥2,8 kN verloren gehen, dafür würde aber der Sensor überlastet, weil der Arbeitspunkt rechts der...
- Seite 42 Weiteren ist sie auch abhängig vom eingesetzten Spin- deladapter. Insbesondere Spindeladapter ohne Mitneh- mernuten (z.B. HSK-E…) weisen teilweise stark reduzierte Drehmomentbereiche auf (Bild 24). Bei der Kalibrierung des Typs 9170A wird diesem Umstand Rechnung getragen. Bild 24: Belastungsdiagramm Drehmoment 9170A_002-660d-04.18 Seite 39...
- Seite 43 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 5.2.3 Vermeiden der Überlastung in der Praxis Um kostspielige Reparaturen des Messsystems zu vermei- den, ist es wichtig, bei den ersten Tests vorsichtig vorzuge- hen, insbesondere dann, wenn die auftretende Belastung vorher nicht oder nur sehr schlecht abgeschätzt werden kann.
- Seite 44 Betrieb 6. Betrieb 6.1 Bedienungs- und Anzeigeelemente Switch for Selection of Low-Pass Filter Switch for Reset / Operate and Remote Control Sync. Error LED Power Supply LED for Signal Conditoner and Dynamometer Switch for Range Selection for F Signal Input (PCM) Connector: Binder 6 pol.
- Seite 45 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 6.2 Bereichswahl Zur Messung stehen die drei Bereiche 1, 2 und 3 zur Ver- fügung. Bereich 1 ermöglicht Messungen mit grossen Kräften/ Momenten. Bereich 2 wird zur Messung mittlerer Kräfte/Momenten benötigt. Bereich 3 ist einzustellen, wenn kleine Kräfte/Momente er- fasst werden sollen.
- Seite 46 Richtungen hoch (siehe Kapitel 11.1). Wird Dynamometer jedoch eine Werkzeug- maschinenspindel eingebaut, wirken zusätzlich die Eigen- frequenzen der Spindel. Bild 25: Eigenfrequenzen in X-Richtung des RCD Typ 9170A, ohne Werkzeug Bild 26: Eigenfrequenzen in Y-Richtung des RCD Typ 9170A, ohne Werkzeug 9170A_002-660d-04.18 Seite 43...
- Seite 47 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… Um Fehler in der Signalamplitude zu vermeiden, muss deutlich unterhalb der Eigenfrequenz des Messaufbaus gemessen werden. Als Faustregel gilt: Für Amplitudenüberhöhung <5 % darf die Anregungs- frequenz (auch Zahneingriffsfrequenz genannt) bei der Bearbeitung maximal f /5 betragen.
- Seite 48 Betrieb 6.4 Dynamisches Verhalten des RCD Besonders bei schweren oder langauskragenden Werk- zeugen ist es zwingend notwendig vor der Inbetrieb- nahme eine Frequenzanalyse durchzuführen. Die Frequenzanalyse des Aufbaus ist ausserordentlich wich- tig um Schäden am RCD, Werkzeug, Werkstück oder der Werkzeugmaschine zu verhindern.
- Seite 49 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… zu starten. Die Abtastrate muss mindestens 10 000 Hz be- tragen, die Tiefpassfilter-Frequenz ist auf den maximalen Wert am Signal Conditioner einzustellen. -100 -150 Time / s Bild 27: Typisches Signal beim Anschlag in y-Richtung Fast-Fourier-Transformation (FFT). Mit Hilfe der FFT wer- den die Signale in den Frequenzbereich überführt, womit...
- Seite 50 6.5 Wahl des Tiefpassfilters Der Tiefpassfilter dient dazu, Signalanteile unterhalb ihrer Grenzfrequenz annähernd ungeschwächt passieren lassen, Anteile mit höheren Frequenzen dagegen abschwächen bzw. herauszufiltern. Beim RCD Typ 9170A sind im Signal Conditioner hard- ware-mässig drei Tiefpassfilter (Butterworth, 6. Ordnung) eingebaut: Grenzfrequenz Stufe 1...
- Seite 51 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… Die entsprechende Grenzfrequenz kann je nach Anwen- dungsfall eingestellt werden. Es gilt dabei zu beachten, dass zuerst die Eigenfrequenz f des Aufbaus, d.h. Rotor sowie Werkzeug, Spannzange und Spannmutter ermittelt werden muss (Kapitel 6.3). Um Amplitudenüberhöhungen zu vermeiden, gilt: …...
- Seite 52 Betrieb 6.7.1 Vorgehen 1. Bereich 1, 2 oder 3 anwählen: Je nach der in Kapitel 5.2 errechneten Belastung wird der entsprechende Bereich ge- wählt. Wurde keine Berechnung vorgenommen und sind somit die Belastungen unbekannt, empfiehlt es sich, die Schnittparameter für den ersten Schnitt tief zu halten. Mit schrittweiser Erhöhung der Schnittparameter kann sich der Anwender an die Belastungsgrenzen herantasten.
- Seite 53 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 7. Einflüsse auf die Messsignale Die Messsignale werden durch verschiedene Einflüsse be- einträchtigt. Diese Einflüsse gilt es zu minimieren, um mög- lichst saubere und aussagekräftige Messresultate zu erhal- ten. 7.1 Einfluss der Drehzahl auf die Signale Die Fliehkraft, die auf den Sensor wirkt, nimmt im Quadrat zur Spindeldrehzahl zu.
- Seite 54 Einflüsse auf die Messsignale 7.2 Einfluss der Gravitation auf die Signale Der Einfluss der Gravitation auf die Signale ist nicht vor- handen, solange die Rotationsachse des Rotors und damit auch die der Spindel vertikal ist. Wird die vertikale Lage verlassen, wirkt die Gravitation auf alle Kraftsignale. Ist die Rotationsachse horizontal, werden nur die beiden Schubachsen F und F...
- Seite 55 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… Zudem hat der Zeitpunkt des "Operate" Signals einen Ein- fluss. In Bild 29 und 30 werden zwei Beispiele gezeigt. Bild 31: Signale der Schubachsen F und F bei horizontaler Rotationsachse, wenn "Operate" bei = 0° er-...
- Seite 56 Einflüsse auf die Messsignale 7.3 Einfluss der Temperatur auf die Signale Wirken Temperaturunterschiede auf das Messsystem, wird auch das Messsignal beeinflusst. Besonders die z-Richtung reagiert empfindlich auf Temperaturunterschiede, während die anderen Richtungen sehr viel gutmütiger sind. Dieses Verhalten hat mit dem Grundaufbau des Rotors zu tun. Die Beeinflussung äussert sich darin, dass das Signal weg- driftet, obwohl äusserlich keine Änderung der Belastung vorliegt.
- Seite 57 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 7.4 Einfluss der Innenkühlung auf die Signale Wir empfehlen die passenden Spannmuttern und Dicht- scheiben zu verwenden, sollte die Innenkühlung ver- wendet werden (Kapitel 0). Wird die Innenkühlung eingesetzt, wird der Rotor einerseits durch Temperaturänderungen (Kapitel 7.3) aber auch durch den herrschenden Druck belastet.
- Seite 58 Messsignale 8. Messsignale 8.1 Interpretation von Messsignalen Bei der Interpretation der Messsignale muss beachtet werden, dass sich das Koordinatensystem mit dem Werkzeug mitdreht. Man kann sich also vorstellen, dass der Anwender auf der rotierenden Werkzeugschneide sitzt und die beim Zerspan- prozess wirkenden Kräfte miterfährt.
- Seite 59 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… Eine Ausnahme bildet die Position, an der das Koordinaten- system des rotierenden Dynamometers mit dem ortsfesten Koordinatensystem übereinstimmt ( = 90°). Bild 35: Kraftvektoren für = 90° Unter der Annahme, dass das die x-Achse des RCD (x genau auf die Schneide ausgerichtet ist, gilt Folgendes: ǀ...
- Seite 60 Kunden zur Verfügung, sodass Kalibrierungen und Re- paraturen unserer Produkte lückenlos zurückverfolgt wer- den können. Qualitätsmanagement-Systeme, wie beispielsweise ISO 9001, fordern die Dokumentation und das Einhalten perio- discher Nachkalibrierungen der Messmittel. Kistler empfiehlt eine solche Nachkalibrierung alle 2 Jah- 9170A_002-660d-04.18 Seite 57...
- Seite 61 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 9.2 Unterhaltsarbeiten Beachten Sie bitte die folgenden Hinweise zum Unter- halt Ihres Dynamometers: Kontrollieren Sie das Dynamometer vor jedem Einsatz auf offensichtliche Beschädigungen. Nehmen Sie ein beschädigtes Gerät nicht in Betrieb! Überlassen Sie alle Reparaturen dem Herstellerwerk.
- Seite 62 In diesem Kapitel sind einige mögliche Störungen und de- ren Ursachen aufgeführt. Der Anwender kann in einigen Fällen die Fehlerursachen selber beheben. Falls Sie eine Störung nicht selber beheben können, nehmen Sie bitte Kontakt mit der nächsten Kistler-Vertretung auf. Störung Ursache Behebung Kein Messsignal am Ausgang Telemetrische Datenübertra-...
- Seite 63 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… Störung Ursache Behebung Dynamometer (grün) Die Versorgungsspannung für Statorabstand zum Rotor auf leuchtet nicht oder flackert. die Elektronik im rotierenden 3 ... 8 mm sowie axiale Positionierung Dynamometer ist zu gering. einstellen. Stator nicht flächendeckend auf einen elektrisch leitenden Träger aufbauen (Kapitel 4.5).
- Seite 64 Beschreiben Sie den Messvorgang, bei dem der Defekt auftrat. Bei einer allenfalls notwendigen grösseren Reparatur erhalten Sie einen Kostenvoranschlag. Kistler wird sich bemühen, Ihr Dynamometer in kurzer Zeit und zu minimalen Kosten zu reparieren, und es Ihnen in neuwertigem Zustand zuzustellen. 9170A_002-660d-04.18...
- Seite 65 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 11. Technische Daten 11.1 Dynamometer Typ 9170A (Rotor) 20 000 * Drehzahl, max. 1/min Messbereich nominal –5 … 5 Einzelkomponenten, Belastungen nicht gleichzeitig wirkend –20 … 20 N·m –150 … 150 Kalibrierbereich in Funktion des Spindeladapters siehe Kapitel 11.1.1...
- Seite 66 Technische Daten 11.1.1 Kalibrierbereiche in Funktion der Spindeladapter Gerade bei kleineren Spindeladaptern limitiert dieser den Nutzbereich des rotierenden Dynamometers. Im Falle von plananliegenden Spindelschnittstellen (HSK- sowie Capto- Adapter) darf das maximale Biegemoment den Grenzwert nicht überschreiten, damit der Rotor nicht abkippt und die Plananlage verliert.
- Seite 67 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… Kalibrier- Kalibrier- Kalibrier- bereich 1 bereich 2 bereich 3 9170A221x Fx,Fy [N] 3 000 1 500 DIN ISO 7388-1 - AD40 Fz [N] 18 000 4 500 1 800 (DIN 69871-AD40) Mz [N·m] 9170A231x Fx,Fy [N]...
- Seite 68 Technische Daten 11.1.2 Belastungsdiagramme 9170A_002-660d-04.18 Seite 65...
- Seite 69 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… RCD 9170A : F in f:[Fz; az] az [mm] = ‐6 ‐4 ‐2 Fz [kN] Seite 66 9170A_002-660d-04.18...
- Seite 70 Technische Daten 11.2 Übertragungselektronik Anzahl Kanäle Anzahl Bereiche pro Kanal Anti-Aliasing Filter Anti-Aliasing Anti-Aliasing Filter Typ/Ordnung Butterworth/6 Abtastrate je Kanal kS/s 22,2 Transferrate (Daten) Mbps 1,25 Auflösung 11.2.1 Zeitversatz bei Übertragung der Signale 9170A_002-660d-04.18 Seite 67...
- Seite 71 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 11.3 Signal Conditioner Typ 5238B… 0 … 10 Signalausgang (FSO) Anzahl Kanäle Anzahl Bereiche pro Kanal Tiefpassfilter (umschaltbar) 0,3 / 1,0 / 3,0 Tiefpass Tiefpassfilter Typ/Ordnung Butterworth/6 Ausgangsstecker (Analogsignal) 4 x BNC neg. 15 pin D-Sub Schnittstelle für Fernbedienung...
- Seite 72 Technische Daten 11.3.1 Analogausgang Pin 1 Pin 2 Pin 3 Pin 4 Pin 5 … 8 Pin 9 Pin 10 … 15 11.3.2 Remote Control 11.3.2.1 Pin-Belegung der Schnittstelle Remote Control Remote Control Pin 1 +24 VDC Pin 2 EGND Pin 3 Pin 4 /Trigger...
- Seite 73 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 11.3.3.2 Technische Daten der Schnittstelle RS-232C Standard RS-232C Baudraten 115 200 Datenbits Stopbits Parität keine Softwareprotokoll XON / XOFF nicht zulässig 11.3.3.3 Schnittstellenkabel RS-232C Anschluss mit Nullmodem-Kabel Typ 1200A27 (nicht im Lieferumfang enthalten). Typ 5238B… Legende:...
- Seite 74 Technische Daten 11.3.4 Befehlszeile Pro Zeile können mehrere Einstellbefehle in beliebiger Rei- henfolge aneinandergereiht werden. Eine Befehlszeile muss mit einem gültigen Terminator abgeschlossen werden und darf 16 Byte nicht überschreiten. Terminator <CRLF> oder <CR> oder <LF> Befehlsaufbau Headerfeld, Parameterfeld, Trennzeichen Headerfeld 2 Zeichen Parameterfeld...
- Seite 75 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… Umschaltung [Local] / [Remote] (identisch mit [Remote] - LED) n = 0 [Local] Modus n = 1 [Remote] Modus (Fernsteuerung über RS-232C) Revision-Nr. n = 1 ... 9 Fehlermeldung n = 0 kein Fehler n = 2...
- Seite 76 Technische Daten 11.6 Zubehör Stator 5236B Verbindungskabel 1500A95 Mehrkanal-Signal Conditioner (Rack-Einbau) 5238B1 Mehrkanal-Signal Conditioner (Tischgehäuse) 5238B2 Spannzangen DIN 6499-B32 9169A… Spannschlüssel zu ER-Spannzangen 65007932 Nullmodem-Kabel 1200A27 Capto ist eine eingetragene Marke der Sandvik Gruppe. 9170A_002-660d-04.18 Seite 73...
- Seite 77 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 12. Anhang 12.1 Glossar Ansprechschwelle Grösste Änderung der Messgrösse, die eine wahrnehmbare Änderung der Anzeigegrösse bewirkt, wobei die Änderung der Messgrösse langsam und in eine Richtung erfolgt. Bemerkung: In der Praxis gilt die Faustregel, dass die An- sprechschwelle 2 bis 3 mal grösser als das Rauschen des...
- Seite 78 Sensoren, für DMS-Sensoren und Halblei- tersensoren. Kabelkapazität Die Kapazität und damit die Länge des Anschlusskabels hat bei der Verwendung von Kistler-Spezialkabeln und Kistler- Ladungsverstärkern keinen Einfluss auf das Messresultat. Kalibrierschein Dokument für Sensoren und Geräte zur Darstellung der Ergebnisse einer Kalibrierung.
- Seite 79 Eigenschaft der Kristalle (z.B. Quarz), bei der am Kristall proportionale elektrische Ladung als Reaktion auf eine me- chanische Belastung generiert wird. quasistatisch Beschreibt die Fähigkeit von Kistler Sensoren, Ladungs- verstärkern und elektrischer Geräte, zeitveränderliche und nahezu zeitunveränderliche Messgrössen (z.B. Lang- zeitmessungen oder Messungen im DC-Modus) messen zu können.
- Seite 80 Anhang Beispiele: Biegemoment wirkt auf einen Kraftsensor: F Axialkraft wirkt auf einen Drehmomentsensor: M Schubkraft wirkt auf einen Kraft-/Dm-Sensor: F M and F Temperatureinfluss siehe Anhang 12.5 Überlast Maximaler Wert der Messgrösse, mit der der Sensor ohne bleibende Schäden belastet werden kann.
- Seite 81 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 12.2 Messunsicherheit Systematische Fehler, Genauigkeit Die Genauigkeit ist das Ausmass der Übereinstimmung zwischen dem Messwert und einem wahren Wert der Messgrösse. Sie wird bei einer piezoelektrischen Messkette von vielen systematischen Fehlern bestimmt, z.B. Linearität des Sensors ...
- Seite 82 Fehler durch Nullpunktdrift auf- grund sich mit der Zeit ändernder Einflussgrössen wie z.B. der Temperatur sind damit prinzipbedingt ausgeschlossen. Bei piezoelektrischen Messketten von Kistler kann typischer- weise von einer Wiederholbarkeit innerhalb von 0,1 %FSO ausgegangen werden.
- Seite 83 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… Beste Gerade – Geometrische Definition Es werden zwei Parallele Geraden gesucht, die möglichst nahe beieinander liegen und die gesamte Kalibrierkurve einschliessen. Zusätzlich muss die Mittelparallele durch den Nullpunkt (keine Kraft, kein Ausgangssignal) verlaufen. Die Steigung dieser Mittelparallele entspricht der Empfindlich- keit des Sensors.
- Seite 84 Anhang Hysterese auch Umkehrspanne: Maximale Differenz der Anzei- gewerte an korrepondierender Position der Messgrösse in- nerhalb des Messbereiches, die zunächst im Belastungsfall (stetig zunehmende Messgrösse) und anschliessend im Ent- lastungsfall (stetig abnehmende Messgrösse) erzielt werden (Quelle: ANSI/ISA-S37.1). Bemerkung: Quarzkristalle selbst haben kaum eine messba- re Hysterese, allerdings kann die mechanische Konstruktion des Sensors eine Hysterese erzeugen.
- Seite 85 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… 12.4 Frequenzbereich Piezoelektrische Sensoren haben wegen ihrer mechani- schen Güte eine sehr geringe Dämpfung. Der nutzbare Frequenzbereich wird nach oben durch die ansteigende Re- sonanzüberhöhung begrenzt. Es bedeuten: Messfrequenz Eigenfrequenz Amplitudenverhältnis Für den Amplitudenfehler bzw. die erreichbare Genauigkeit in Abhängigkeit der Frequenz gelten folgende Richtwerte:...
- Seite 86 Anhang In ihrem dynamischen Verhalten sind die piezoelektrischen Sensoren allen anderen Messverfahren überlegen. Durch die sehr hohe Steifheit ergeben sich höchste, mögliche Eigenfrequenzen. Piezoelektrische Sensoren sind damit ideal geeignet für die Erfassung von sich zeitlich schnell ändernden Messgrössen. Das dynamische Verhalten des Sensors wird dabei massgeblich von der umgebenden Struktur bestimmt.
- Seite 87 Rotierendes Zerspankraft-Dynamometer, Typ 9170A… Gleichgewicht mit seiner Umgebung ist. Temperaturfehler werden durch Spannungsänderungen im Sensor hervorge- rufen, die ihrerseits von der Vorspannung bzw. der Ein- bausituation beeinflusst werden. Temperaturgradient-Fehler (dynamischer Fehler) Als Temperaturgradient-Fehler wird die vorübergehende Änderung des Ausgangssignals bezeichnet, wenn die Tem- peratur der Umgebung bzw.
- Seite 88 Konformitätserklärung 13. Konformitätserklärung 9170A_002-660d-04.18 Seite 85...