Verwandte Anleitungen für Kistler 9272
Inhaltszusammenfassung für Kistler 9272
- Seite 1 Betriebs- anleitung Quarzkristall- 4-Komponenten- Dynamometer Typ 9272 9272_002-057d-09.08...
- Seite 2 Betriebs- anleitung Quarzkristall- Quarzkristall-4- 4-Komponenten- Komponenten- Dynamometer Dynamometer Typ 9272 Typ 9272 9272_002-057d-09.08...
- Seite 4 Recht vor, das Produkt im Sinne des technischen Fort- schritts zu verbessern und zu ändern, ohne Verpflichtung, Personen und Organisationen aufgrund solcher Änderun- gen zu benachrichtigen. © 2008 Kistler Gruppe. Alle Rechte bleiben vorbehalten. Kistler Gruppe Eulachstrasse 22 8408 Winterthur Schweiz Tel.
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Seite 5: Inhaltsverzeichnis
Behebung von Störungen......................24 Fehlersuche- und behebung ....................24 Im Falle eines defekten Dynamometers ................25 Technische Daten......................... 26 4-Komponenten-Dynamometer Typ 9272 ................. 26 Technische Daten beim Drehen mit Kraftangriff bei Punkt A..........28 Mitgeliefertes Zubehör ....................... 29 Zubehör (optional) ......................29 Seite 2 9272_002-057d-09.08... - Seite 6 Inhaltsverzeichnis Anhang ............................30 Glossar..........................30 Messunsicherheit ........................33 Linearität..........................34 Frequenzbereich........................36 Einfluss der Temperatur ......................37 Indexverzeichnis........................39 Total Seiten 39 9272_002-057d-09.08 Seite 3...
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Seite 7: Einleitung
Quarzkristall-4-Komponenten-Dynamometer Typ 9272 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 bietet eine breite Palette von messtechnischen Pro- dukten und Gesamtlösungen:... -
Seite 8: Wichtige Hinweise
Wichtige Hinweise 2. Wichtige Hinweise Bitte beachten Sie unbedingt die nachfolgenden Hinweise, ihre Befolgung dient Ihrer persönlichen Sicherheit bei der Arbeit und gewährleistet einen langen, störungsfreien Be- trieb des Gerätes. 2.1 Zu Ihrer Sicherheit Dieses Gerät wurde eingehend geprüft und hat das Werk in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand verlassen. -
Seite 9: Hinweise Zum Umgang Mit Dem Gerät
2.3 Tipps zum Gebrauch der Betriebsanleitung Wir empfehlen Ihnen grundsätzlich die ganze Betriebsanlei- tung zu lesen. Wenn Sie jedoch in Eile sind und bereits Er- fahrung mit Kistler-Dynamometern haben, können Sie sich auf die Lektüre der gerade benötigten Information be- schränken. -
Seite 10: Was Geschieht Bei Änderungen
Wichtige Hinweise 2.4 Was geschieht bei Änderungen? Gerätemodifikationen haben in der Regel auch Änderun- gen in der Betriebsanleitung zur Folge. Erkundigen Sie sich in diesem Falle bei Ihrer Kistler-Kundendienststelle über die Aktualisierungsmöglichkeiten für Ihre Dokumentation. 9272_002-057d-09.08 Seite 7... -
Seite 11: Allgemeine Gerätebeschreibung
Das Dynamometer misst die aktive Schnittkraft unabhängig von ihrem Angriffspunkt. Sowohl der Durchschnittswert der Kraft als auch die dynamische Kraftzunahme können gemessen werden. Der nutzbare Frequenzbereich hängt hauptsächlich von der Resonanzfrequenz des gesamten Messaufbaus ab. Bild 1: 4-Komponenten Dynamometer Typ 9272 Seite 8 9272_002-057d-09.08... -
Seite 12: Funktionsprinzip
Allgemeine Gerätebeschreibung Die wichtigsten Einsatzgebiete für das Mehrkomponenten- Dynamometer sind: Vorschubkraft-, Abdrängkraft- und Momentmessungen beim Bohren, Gewindeschneiden u.s.w. Schnittkraftmessungen beim Fräsen und Schleifen Hohe Empfindlichkeit und kalibrierte Teilbereiche erlau- ben exakte Messungen auch an kleinen Werkzeugen und beim Schleifen Prüfen von Drehmomentschlüsseln Prüfen von Federn (Torsion) Messungen an kleinen Drucklagern, Rutschkupplungen u.s.w. -
Seite 13: Aufbau Des Dynamometers
Messunterlagscheibe, die unter hoher Vorspannung zwi- schen einer Grundplatte und einer Deckplatte eingebaut ist. Diese Vorspannung ist die Voraussetzung für die Übertra- gung der Reibungskräfte. Bild 3: Aufbau des Dynamometers Typ 9272 1 4-Komponenten Sensor 2 Grundplatte 3 Deckplatte 4 Anschlussstecker 5 Vorspannschraube Der Sensor ist masseisoliert eingebaut. -
Seite 14: Montage, Installation Und Erste Inbetriebnahme
Montage, Installation und erste Inbetriebnahme 4. Montage, Installation und erste Inbetriebnahme 4.1 Wichtige Hinweise Das Mehrkomponenten-Dynamometer Typ 9272 ist ein Präzisionsinstrument, dessen inhärente Genauigkeit nur dann nutzbar und erhalten bleibt, wenn das Gerät sorgfäl- tig behandelt wird. Beachten Sie deshalb bitte die folgen-... -
Seite 15: Grundschaltung Und Verkabelung Der Messanlage
Quarzkristall-4-Komponenten-Dynamometer Typ 9272 Die Bodenfläche des Dynamometers ist geschliffen, also feinbearbeitet. Montieren Sie das Gerät deshalb nur auf geschliffene oder gleichwertig bearbeitete Montageflä- chen. Die Verwendung von symmetrisch angeordneten Pratzen wird empfohlen. Das Dynamometer kann aber auch direkt mit Schrauben aufgespannt werden Anzugsmoment der M10 Schrauben 75 N·m... -
Seite 16: Schnittkraftmessung Beim Bohren
Montage, Installation und erste Inbetriebnahme 4.4 Schnittkraftmessung beim Bohren Bild 4: Schnittkraftmessung beim Bohren Bohren Senken, Reiben und Gewindebohren haben alle ei- nen ähnlichen Zerspanungsvorgang. Die Werkzeuge sind meist mehrschneidig. Bei Untersuchungen des Bohrprozess sind insbesondere: Bohrmoment Vorschubkraft von Interesse. Abdrängkräfte F senkrecht zur Drehachse geben zu- sätzliche Informationen übern den Prozess. - Seite 17 Quarzkristall-4-Komponenten-Dynamometer Typ 9272 Bild 5: Werkstück Befestigung Bild 6: Messresultate beim Vollbohren in Stahl Schnittparameter Material: USt 37-2 Bohrerdurchmesser 10 mm 10 mm 1 250 /min 35 m/min 0,1 mm/U 300 mm/min Seite 14 9272_002-057d-09.08...
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Seite 18: Momentmessung Mit 4 Komponenten
Der Mehrkanal-Ladungsverstärker Typ 5070A... ist dafür be- sonders geeignet. Details siehe Datenblatt 5070A_000-485. 4.4.3 Datenerfassung und -Auswertung Kistler DynoWare ist eine universelle und einfach zu bedie- nende Software und eignet sich besonders für die Mehr- komponenten-Kraftmessung mit Dynamometern. Details siehe Datenblatt 2825A_000-371. -
Seite 19: Krafteinleitung
Quarzkristall-4-Komponenten-Dynamometer Typ 9272 4.5 Krafteinleitung 4.5.1 Korrelation bei gleichzeitiger Belastung von zwei oder mehr Komponenten besten Messresultate werden naturgemäss symmetrischer Krafteileitung und Messanordnung erreicht. Das Dynamometer ist jedoch so konstruiert, dass ex- zentrische Belastungen nur eine geringfügige Empfind- lichkeitsänderung verursachen. -
Seite 20: Korrelation F
Montage, Installation und erste Inbetriebnahme 4.5.2 Korrelation F – M Treten F und M gleichzeitig auf, ist anhand des Dia- grammes zu überprüfen, ob die Belastung innerhalb der entsprechenden schraffierten Fläche liegt. Ist F exzentrisch nur z-Achse wirksam, so ist das zu- sätzlich entstehende Moment M bei M (zul.) zu berück-... -
Seite 21: Korrelation F - F
Quarzkristall-4-Komponenten-Dynamometer Typ 9272 4.5.4 Korrelation F – F Treten F und F Kräfte gleichzeitig und exzentrisch auf, ist anhand des Nomogrammes zu prüfen, ob die Belastung innerhalb des zulässigen Moments M liegt. Die vertikale Exzentrität von F bezieht sich auf die Sensorebene (33 mm unter der Deckplattenoberfläche). -
Seite 22: Betrieb
Betrieb 5. Betrieb 5.1 Bereichswahl Es wird empfohlen mit dem Mehrkomponenten-Dyna- mometer Typ 9272 Ladungsverstärker mit Empfindlich- keitseinstellung (z.B. Typ 5070A...) zu verwenden. Stellen Sie die Empfindlichkeiten gemäss den Angaben in den Kalibrierblättern für die Kanäle F und M ein. Damit ist die Ausgangsspannung direkt auf den dem gewählten... - Seite 23 Quarzkristall-4-Komponenten-Dynamometer Typ 9272 a Stellen Sie den Verstärker auf <Reset>. Wählen Sie den Bereich für F wie folgt: 2 · 10 N/V (Verstärker auf <Long Time Constant>) b Schalten Sie den Verstärker auf <Operate> c Bringen Sie F auf (Werkzeugmaschine in Betrieb...
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Seite 24: Nutzbarer Frequenzbereich
Betrieb 5.3 Nutzbarer Frequenzbereich An der oberen Frequenzgrenze zeigt das Frequenzver- halten des Dynamometers eine verhältnismässig wenig gedämpfte Schwingung. Frequenzen können ohne allzu grosse Messfehler bis zu etwa einem Drittel der Eigen- frequenz aufgelöst werden. Die untere Frequenzgrenze ist durch die Drift des Ladungs- verstärkers und die Qualität der Isolation bestimmt. -
Seite 25: Temperatureinflüsse
Quarzkristall-4-Komponenten-Dynamometer Typ 9272 5.4 Temperatureinflüsse Der Temperaturkoeffizient der Empfindlichkeit (Änderung der Empfindlichkeit mit der Temperatur, wobei das ganze Dynamometer dieselbe Temperatur aufweist) ist vernach- lässigbar klein. Temperaturänderungen hingegen haben ein Fehlersignal in Form einer Nullpunktabwanderung zur Folge. Diese Temperaturdrift ist eine Funktion der zugeführten Wärmemenge. -
Seite 26: Unterhalt
Unterhalt 6. Unterhalt Das Mehrkomponenten-Dynamometer Typ 9272 ist ein zuverlässiges Gerät, das praktisch keinen Unterhalt ver- langt. Um einen langen, zuverlässigen Betrieb des Dynamometers sicherzustellen, lesen Sie bitte die folgenden zwei Kapitel. 6.1 Neukalibrierung des Gerätes Eine Neukalibrierung des Dynamometers ist beispielsweise nach einer unkontrollierten Überlastung notwendig. -
Seite 27: Behebung Von Störungen
Quarzkristall-4-Komponenten-Dynamometer Typ 9272 7. Behebung von Störungen 7.1 Fehlersuche- und behebung Nachfolgend finden Sie eine Auflistung typischer Störungs- ursachen und Hinweise zu deren Behebung. Falls Sie eine Störung nicht beheben können, wenden Sie sich bitte an Ihre Kistler-Vertretung. Störung Ursache... -
Seite 28: Im Falle Eines Defekten Dynamometers
Bei einer allenfalls notwendigen grösseren Reparatur erhalten Sie einen Kostenvoranschlag Kistler wird sich bemühen, Ihr Dynamometer in kürzes- ter Zeit und zu minimalen Kosten zu reparieren und Ih- nen in neuwertigem Zustand zuzustellen Nach jeder Reparatur wird das Dynamometer im Werk neu kalibriert 9272_002-057d-09.08... -
Seite 29: Technische Daten
Quarzkristall-4-Komponenten-Dynamometer Typ 9272 8. Technische Daten 8.1 4-Komponenten-Dynamometer Typ 9272 Messbereich –5 ... 5 –5 ... 20 N·m –200 ... 200 Kalibrierter Messbereich 0 ... 5 100 % 0 ... 20 N·m 0 ... 200 0 ... –200 Kalibrierte Messbereich Fx, Fy 0 ... - Seite 30 >10 Anschluss Fischer-Flansch 9-pol. neg. Schutzart EN60529 – IP67 Gewicht Kraftangriff innerhalb und max. 25 mm oberhalb der Deckfläche Kraftangriff max. 20 mm ausserhalb Zentrum Mit Anschlusskabel Typen 1677A5, 1679A5 Bild 15: Abmessungen des Dynamometers Typ 9272 9272_002-057d-09.08 Seite 27...
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Seite 31: Technische Daten Beim Drehen Mit Kraftangriff Bei Punkt A
Quarzkristall-4-Komponenten-Dynamometer Typ 9272 8.2 Technische Daten beim Drehen mit Kraftangriff bei Punkt A Bereich –2 ... 2 0 ... 4 Übersprechen ↔ F ≤±5 ≤±2 → F x, y → F ≤±5 x, y Eigenfrequenz (x, y) ≈1,5 (montiert an Flanschen) ≈4... -
Seite 32: Mitgeliefertes Zubehör
Im Lieferumfang ist kein Zubehör inbegriffen. 8.4 Zubehör (optional) Folgendes Zubehör ist für das 4-Komponenten Dynamo- meter Typ 9272 erhältlich: Bild 17: Typ 1677A5, Anschlusskabel (8 adrig) Bild 18: Typ 1679A5, Anschlusskabel (8 adrig) Bild 19: Typ 1678A5, Verlängerungskabel (8 adrig) Bild 20: Typ 1678A10, Verlängerungskabel (8 adrig) -
Seite 33: Anhang
Quarzkristall-4-Komponenten-Dynamometer Typ 9272 9. Anhang 9.1 Glossar Ansprechschwelle Kleinste Änderung der Messgrösse, welche eine erfassbare Änderung des Sensorsignals bewirkt. In der Praxis gilt die Faustregel, dass die Ansprechschwelle etwa zwei- bis drei- mal so gross ist wie das typische Rauschsignal eines La- dungsverstärkers. - Seite 34 Anhang Kabelkapazität Die Kapazität und damit die Länge des Anschlusskabels hat bei der Verwendung von Kistler-Spezialkabeln und Kistler- Ladungsverstärkern keinen Einfluss auf das Messresultat. Dokument für Sensoren und Geräte mit Angabe der Resul- Kalibrierschein tate der Werkskalibrierung. Kalibrierter Messbereich Messbereich oder Teil des Messbereichs für den der Sensor kalibriert wurde.
- Seite 35 Quarzkristall-4-Komponenten-Dynamometer Typ 9272 Schutzart Schutz von elektrischen Betriebsmitteln durch geeignete Gehäuse, Abdeckungen etc. nach EN60529. Die Schutzart wird mit IP (International Protection) gefolgt von zwei Zif- fern angegeben. Die erste steht für den Schutzgrad gegen Berührung und das Eindringen fester Körper, die zweite für den Schutzgrad gegen das Eindringen von Wasser.
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Seite 36: Messunsicherheit
Labor-Ladungsverstärker ±1 % FSO Industrie-Ladungsverstärker Eine höhere Genauigkeit kann mit folgenden Massnahmen erreicht werden: Kalibrieren bei Kistler Kalibrieren mit Ladungskalibrator Typ 5395A Einschränkung des Temperaturbereichs Zufällige Fehler, Präzision, Reproduzierbarkeit Die Präzision oder Reproduzierbarkeit ist das Ausmass der Übereinstimmung zwischen unter festgelegten Bedingun- gen erhaltenen, unabhängigen Messwerten. -
Seite 37: Linearität
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 38 Anhang Beste Gerade – Mathematische Definition Die Minimierung der maximalen Abweichung ist bekannt als Tschebyscheff-Approximation. Die Beste Gerade wird dabei wie folgt bestimmt: = Messgrösse (Referenz) = Ladungssignal des Sensors, bzw. Ausgangssignal des Ladungsverstärkers ) = Kalibrierkurve, auf- und absteigend durchlaufen = Steigung der Besten Geraden Beste Gerade: (mit Startwert für Steigung s)
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Seite 39: Frequenzbereich
Quarzkristall-4-Komponenten-Dynamometer Typ 9272 9.4 Frequenzbereich Piezoelektrische Sensoren haben wegen ihrer mechani- schen Güte eine sehr geringe Dämpfung. Der nutzbare Fre- quenzbereich wird nach oben durch die ansteigende Reso- nanzüberhöhung begrenzt. Es bedeuten: Messfrequenz Eigenfrequenz Amplitudenverhältnis Für den Amplitudenfehler bzw. die erreichbare Genauigkeit in Abhängigkeit der Frequenz gelten folgende Richtwerte:... -
Seite 40: Einfluss Der Temperatur
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 41 Quarzkristall-4-Komponenten-Dynamometer Typ 9272 Temperaturgradient-Fehler (dynamischer Fehler) Als Temperaturgradient-Fehler wird die vorübergehende Änderung des Ausgangssignals bezeichnet, wenn die Tem- peratur der Umgebung bzw. des umgebenden Mediums mit einer bestimmten Geschwindigkeit ändert. In diesem Fall ist der Sensor nicht im thermischen Gleichgewicht mit der Umgebung.
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Seite 42: Indexverzeichnis
Anhang 9.6 Indexverzeichnis 4-Komponenten Sensor......9, 10 Ladungsverstärker........15, 32 Linearität............32 Abdrängkräfte ..........13 Ansprechschwelle ...........31 Masseisolierung ..........32 Anzugsmoment ..........12 Messanlage............ 15 Ausgangssignal..........31 Messbereich........... 32 Messgrösse ............ 32 Messkette ............32 Betriebstemperatur .........31 Messunsicherheit ........... 35 Bohrmoment ..........13 pC..............32 Coulomb ............31 Phasengang ...........