Binsfeld TorqueTrak 轴扭矩和轴功率监测系统(TPM2系列,轴功率仪,轴功率计,扭矩测量系统)是一套坚固耐用的精密仪器,用于实时测量转轴上的扭矩和/或轴功率。TPM2采用RS422全双工、点对点串口通信。TPM2定制设计,以适应高达40英寸(1016毫米)的直径轴系。而不需要拆卸机器。

*带用于安装和配置的软件
*数字RS422输出
*防溅控制箱
*可选择的输入范围
*高转速/离心力固定装置
产品样本

主要特点

安装简单:Binsfeld Torque Trak TPM2 轴功率仪(轴功率计)不需要对轴和机械系统进行改造和测斜,旋转圈和固定环可以快速分开,并通过螺栓连接在一起套在轴上。

结构坚固:坚固的硬件、高品质的电子封装,适用于各种环境。

工作可靠:旋转圈和固定环之间具有较大间隙,采用感应式供电和数据传输,没有表面摩擦

系统状态指示:一目了然的系统状态指示灯,方便工程师现场及时发现异常、快速解决问题。

易于套圈:旋转圈的设计能自适应轴径的轻微变化,采用常规工具就能将其在轴上套紧。

便捷的通讯方式:Binsfeld Torque Trak TPM2 轴功率仪采用高速双向数字通讯接口,可直接连接到 PC 或 PLC。用户可设定采样率,可达4800次/秒。

产品支持:优秀的售前和售后客户支持服务。

Binsfeld Torque Trak TPM2 轴功率仪(轴功率计)电源:10 – 30 VDC @ 10 W(通常),15 W(最大)

Binsfeld Torque Trak TPM2 轴功率仪(轴功率计) 扭矩传感器:

扭矩传感器输入:
应变计电桥,350欧姆(标准),120欧姆(min)
输入范围:用户可选择0.025至32 mV / V
分流校准:2用户可选:1 mV / V和0.2 mV / V(350欧姆电桥)
扭矩传感器分辨率
15 位 (32,768 points)

Binsfeld Torque Trak TPM2 轴功率仪(轴功率计)扭矩信号

扭矩信号精度:
零误差:±0.1%FS(max),标度误差:±0.2%(min)
扭矩信号带宽:
10种用户可选择的设置,从3到1000 Hz

通用参数

轴速和方向:
每转测量一次
分辨率:1 5位(32,768点),自动量程
通讯接口
RS(EIA)-442全双工,max.1000英尺(300米)运行
波特率:自动检测1200至460,800 bps
采样率:10个用户可选设置,从9.375到4800样本/秒
操作环境:
-40°至+ 70°无冷凝

应用领域

船舶

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采矿

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汽车

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工业和制造业

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能源

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农业

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建筑

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船舶

Binsfeld以成为船舶市场的领导者而自豪,提供用户友好和易于集成的扭矩和功率测量解决方案。无论我们的客户是想要监控船舶性能,诊断重复故障的根本原因,还是提高燃油效率,Binsfeld轴功率计,轴功率仪,扭矩测量系统,扭矩遥测系统都提供了完成工作所需的数据。

  • 通过了解发动机、螺旋桨、变速箱或轴承性能何时退化来减少停机时间。
  • 只有在需要时才进行预防性维护或更换磨损部件
  • 诊断推进问题找出船体效率下降的原因(船体污垢)
  • 确定螺旋桨轴上过度扭转振动的根本原因
  • 结合机械马力测量,船舶速度和燃料消耗传感器监测燃料消耗和提高燃料效率
  • 通过优化燃料效率来满足排放要求

矿业

当需要维护时,要知道轴的性能何时退化(预测维护)
确保机器在最佳状态下运行,并识别联轴器、齿轮和轴承的过度能量损耗
使设备以最高效率运行,以延长设备寿命,减少停机时间。
快速准确地确定设备故障的根本原因

汽车

Binsfeld为汽车市场提供无线扭矩传感器系统,用于小汽车和卡车的测试和开发。我们的产品是专门为满足汽车市场的空间限制而设计的,提供来自任何旋转轴的可靠扭矩数据的变送器。

诊断和测试
测量任何转轴(即传动轴、半轴、轴)上的真实机械扭矩
优化传动轴设计

无线传动轴扭矩传感器是如何工作的?
传动轴(或半轴)转矩可采用无线转矩遥测技术进行测量。在传动轴上安装扭力应变计,并将其连接到电池供电的变送器上。传动轴扭矩信号通过射频从发射机传送到附近的接收机,然后输出到数据采集系统。典型的设置如下所示(图中没有接收器和数据采集设备)。

AE Baja是一个具有挑战性的大学赛车系列,由汽车工程师协会主办,学生团队设计、制造和竞争越野车。除了轮胎、轮辋、减震器和发动机外,参赛队伍必须定制或设计和制造赛车的每一个部件。最近在俄勒冈州举行了一场有100多支队伍参加的比赛。车辆性能项目包括加速、陆地机动、爬山和耐力赛。在诸如总成本、设计和车辆展示等方面也获得了分数。
TorqueTrak 10K系统为R.I.T.挑战者的发展和调整提供了有价值的扭矩和功率信息。这辆车在整个比赛中表现出色,获得了第三名。
祝贺罗切斯特理工学院SAE BAJA Buggy队!
机械工程专业的学生是密歇根理工大学挑战赛X组的一员,他们的雪佛兰Equinox混合动力汽车的电力传动系统出现了半轴断裂的问题。这是共振扭矩事件导致的故障,即使是在低速牵引地面。
Challenge X团队使用微测量应变计和宾斯菲尔德遥测技术对后传动轴进行实时分析。在测试中,车辆被允许从20英里/小时的速度滑行到一个停止点,在扭矩数据中出现了剧烈的振动,频率为7.1 Hz。这一数据符合由模拟轴与差速器之间的间隙的两模传动系统模型预测的固有频率。这种反作用力导致闭环再生扭矩控制不稳定,产生的共振扭矩事件超过了半轴的极限强度。对控制逻辑进行编程上的更改来解释这种强烈的反作用力将消除故障。
挑战赛由通用汽车公司和美国能源部共同主办,旨在促进燃料效率技术的发展,以减少轻型乘用车的能源消耗和环境影响。
国际卡车和发动机公司,Chatham,ON,加拿大-前发动机PTO在运输混合器上的故障导致车辆“停机”,导致收入损失。本应用中的液压传动系统可以通过提供潜在的成本、重量和维护节省的新设计方案得到增强。为了确定新设计的可靠性,必须确定静压泵的占空比。
在不进行大量安装修改的情况下,如何快速、廉价地从转轴收集扭转数据?
Binsfeld TorqueTrak 遥测和Vishay应变计被视为答案,并由国际查塔姆工程集团安装。在三天的现场试验中进行的扭矩测量表明存在扭矩逆转,说明了混凝土坍落度等级和转鼓扭矩要求之间的关系,并确定了峰值扭矩负载。所收集的数据提供了足够详细的职责周期的定义,将用于新的系统设计验证测试。
最近燃料价格的上涨已经开始影响到农场经营者的底线,使他们考虑可能的方法来实现节能。常规的地基处理可以在必要的深度下进行,以减轻压实层。然而,特定地点的地下土壤允许一个地下土壤机在必要的深度操作,从而刺穿压实层,减少了吃水力,同时也节省了燃料。本研究的总体目标是开发一个移动数据采集系统,实时监控设备性能参数,以评估和量化现场特定耕作的能量需求。开发了一个数据采集系统,用于收集和监测滑移、燃料消耗、轴扭矩和牵伸载荷数据,这些数据来自于两个具体的现场耕作试验。结果表明,浅层深度(9英寸)与深层深度(14英寸)相比,牵伸力降低54%,油耗降低17%。三个实施时间旋转实验产生了更高的燃料消耗,牵伸负载,轴扭矩与较长的时间间隔。Bigham Brothers Paratill®的燃料消耗、牵引力和扭矩分别增加了8%、25%和21%,与每年和两年的旋转相比,每三年进行一次旋转。凯利制造公司(KMC)的in-row subsoiler在燃油消耗、牵伸力和扭矩方面分别增加了6%、24%和18%,与每年和两年的轮转相比,每三年进行一次轮转。

工业和制造业

看看世界各地的客户如何使用来自Binsfeld的TorqueTrak系统来排除故障和优化他们的机器,控制流程,提高效率,防止损坏和解决具有挑战性的问题——简而言之,通过基于数据的智能决策节省时间和金钱。

参考资料,维基百科:“流体的粘度是其抵抗剪应力或拉应力逐渐变形的量度。对于液体,它对应于“厚度”的非正式概念。例如,蜂蜜的粘度比水高。”
在立式工业混合器设备中,可以使用安装在旋转混合器轴上的Binsfeld TorqueTrak扭矩测量仪和应变计来测量槽中的电阻。轴上的扭矩测量与油箱中液体或混合物的粘度(工作负荷)直接相关。随着产品粘度的增加,扭矩信号也相应地增加,假设轴转速不变。在某些过程中,粘度开始很高,然后随着分散的发生而急剧下降。扭矩测量不会以粘度为单位显示数据,例如帕斯卡秒(Pa·s),而是用来指示何时达到了所需的粘度。
巴西一家著名的水泥公司的立式轧机变速箱出了问题。齿轮箱每年至少坏一次,给公司造成了非常昂贵的停机时间。他们无法确定原因。我们在巴西的销售代理Torkflex Transmissoes Industriais Ltda。(Torkflex)来评估情况。
与变速箱制造商Torkflex合作,决定安装来自宾斯菲尔德工程公司的TorqueTrak转矩仪,以持续监测真正的机械扭矩和放大器;上电轴,工作负荷,正常工作期间。他们计划设置几个“高扭矩报警”功能,使用4-20mA的输出信号,从TorqueTrak革命仪器,以表明危险的高扭矩轴,意味着高应变的变速箱。扭矩信号可以用来作为一个警告,当扭矩高,打开灯或声音报警。例如,它可以在任何损坏发生之前通过中断驱动器来停止设备。扭矩信号实时响应快!
步进响应,扭矩输入:2msec最大频率响应:0- 1000Hz (-3dB最大@ 1000Hz)。采样率:4800 hz。
现在,工作量被持续监控,为水泥公司提供有价值的数据。他们可以看到什么时候转矩变大,以及它如何与轧辊系统的材料输入相关。“高扭矩报警”功能将防止任何进一步的损害变速箱。
日产汽车(Nissan Motors)、士麦那(Smyrna)、TN——在一台冲压机上反复出现的传动装置故障限制了生产。该压力机制造商表示,该机器设计为每分钟18次冲程,但运行速度超过10 spm会导致驱动部件故障。设计得不够好吗?传动轴实际承受的转矩是多少?
Binsfeld在传动轴上安装了微测应变片和TorqueTrak遥测系统。在实际生产过程中记录的现场数据证实,当传递机制改变方向时,操作负载大大超出设计预期。压力机制造商负责根据实际扭矩测量重新设计。
阿拉巴马州Axis的PSCO钢铁公司——IPSCO钢铁公司的一个轧钢架一直表现不佳,它无法将6英寸厚的厚板减少1.25英寸。工程师怀疑驱动电机可能是原因。在向电机制造商提出这个要求之前,他们想通过测量主轴上的扭矩来验证他们的理论。
他们安装了带有微测量应变计的宾斯菲尔德扭矩遥测仪来传输主轴轴的实时扭矩数据。
主轴扭矩测量结果证实是电机出了问题。IPSCO将他们的数据与电机制造商共享,后者随后能够调整驱动器并将输出功率提高近一倍。这消除了IPSCO生产过程中成本高昂的瓶颈,使其恢复全面运行。
国际纸业公司-工厂的工作人员无法全速运行这台已使用一年的造纸机。要么是两个驱动电机没有产生额定马力,要么是这个过程需要的马力超过了驱动所能产生的马力。电机电流的测量结果支持了电机正在生产的理论。
然而,工程师们知道,电机电流数据并不总是扭矩负载的准确指标。决定使用应变计测量输出驱动器上的实际扭矩,以便与电机数据进行比较。
本斯菲尔德工程公司被召来测量双传动轴的宾斯菲尔德扭矩遥测和扭矩敏感应变,然后在机器运行时同时记录两个传动轴上的扭矩数据。数据很快证实,驱动器没有产生额定马力,并表明,审查电机和电力驱动系统是适当的。
伯利恒钢铁公司,Sparrows Point, MD -工厂的工程师已经推断出,在热轧带钢厂的轧辊上,偶发的扭矩过载正在导致昂贵的驱动系统故障。工程师不知道的是为什么。它是通过机架输入的热板的宽度或厚度的函数吗?板材的材料性能(等级)重要吗?是他们没有考虑到的其他事情吗?
主轴传动轴上的扭矩读数将有助于理解和解决这个问题。宾斯菲尔德工程公司在主轴上安装了诊断扭矩遥测装置和扭矩敏感应变计,并对各种工况下的扭矩进行了监测。测试揭示了高扭矩负荷的一个意想不到的原因:热板坐得太久(例如由于操作延迟),导致冷区难以在滚动机架上工作,造成了重大的扭矩过载。基于这一发现,该公司实施了一个过程来拒绝冷却板,从而避免昂贵的故障。其结果是增加了产量,减少了维护。
美国一家主要的钢铁生产商在他们的五坐标热轧机上出了问题。在换挡后的线路启动时,有时线路无法运行。一旦操作员暂时改变方向,然后重新启动,线路运行正常。问题的根源是未知的。是交流驱动没有与轴啮合吗?5个支架之间的负载分配是否不均匀,导致了轴的结合?
工厂的可靠性工程师购买了TorqueTrak 10K对第五个位置的传动轴进行临时扭矩测量,这是问题最常发生的地方。在换辊后获得的扭矩数据确认了驱动装置正正确地加载传动轴。接下来,工厂工程师计划对其中一个轧辊轴进行检测,以进一步诊断问题。
伊利诺斯州芝加哥一家巧克力工厂的工程师在他们的冷却传送带上遇到了一个昂贵的问题。装着热糖果的托盘由传送带穿过一系列风冷通道。每个隧道段都有一个独立长度的输送机和驱动器。有时候,一个托盘会卡在隧道里,随后托盘会在隧道后面堆积起来。当输送带加载时,它最终会使驱动器超载并停止该过程。但直到许多磅的产品丢失,随着生产时间花了几个小时清理混乱和重新启动生产线。在某些情况下,设备也会发生损坏,需要更多的停机时间和劳动力来维修。
TorqueTrak Revolution被选择为每一个传送带区段在传动轴上提供连续的扭矩监控。4-20mA的扭矩输出信号被连接到一个可编程逻辑控制器。当来自任何传动轴的转矩达到报警极限(高于正常工作转矩,低于已知会造成损坏的转矩负载)时,PLC将关闭输送机驱动器,从而保护设备。该系统安装成功,并在短短几个月后检测到几个托盘堵塞,停止驱动器,每次节省数千美元。一位工厂工程师说:“这个系统比我们希望的要好得多。“TorqueTrak Revolution被证明是一个非常棘手问题的最佳解决方案。
材料处理公司Magnetek需要一种更有效的方法来测试他们的工业制动器产生的扭矩。起初,他们用扭力扳手来测量刹车产生的扭力。Magnetek将目光投向了宾斯菲尔德工程,因为他们已经成功地将TorqueTrak 10K临时诊断系统用于高速可变惯性制动测功器的产品开发。在这种情况下,Magnetek需要一个更持久的解决方案。宾斯菲尔德推荐了托克特拉克革命。随着TorqueTrak革命添加到他们的过程中,他们能够自动化测试使用一个变速驱动器来控制旋转,同时准确地测量制动产生的真实扭矩。扭矩从18英尺-磅到1.5万英尺-磅的刹车可以进行测试,以确保满足客户的要求。Magnetek成功地实现了成本节约,大幅减少了测试生产制动器所需的劳动力,同时提高了重复性和准确性。

能源

扭矩测量&功率监测个案研究
看看世界各地的客户如何使用来自Binsfeld的TorqueTrak系统来排除故障和优化他们的机器,控制流程,提高效率,防止损坏和解决具有挑战性的问题——简而言之,通过基于数据的智能决策节省时间和金钱。

当Clean Current Power Systems的Russell Westbrook和Mete Sireli需要做一些涡轮性能测试时,他们选择了Binsfeld的TorqueTrak产品来帮助他们寻找答案。Clean Current将他们的专利“开路发电机”运行在一个装满水的水箱中,以确定由于“发电机齿槽”、“轴承摩擦”和“粘性损失”等各种影响而造成的涡轮总损失。
在他们的车间完成了水箱测试后,他们把涡轮送到海洋技术研究所,在他们的200米拖曳水箱中进行测试。这项测试的一部分包括使用一个装有力传感器的液压制动器来确定涡轮产生的扭矩。他们在“开路”状态下运行发电机,就像之前的测试一样。采用已知的制动压力来保持涡轮转速恒定。利用这些信息,他们将制动压力与以给定扭矩和转速运行涡轮机所需的制动力矩进行了关联。
使用Binsfeld的TorqueTrak系统进行的内部油箱测试和使用定制的制动力传感器进行的拖曳式油箱测试允许清洁电流来确定其专用涡轮的水动力性能。
为了进一步优化他们的大型风力涡轮机的设计,Kenetech设计工程师希望对连接到旋转轮毂的叶片柄进行实际的弯曲应力测量。但是如何将来自旋转微测量应变计的信号传输到数据采集系统呢?
由于空间不足,以及安装在距沙漠地面200英尺的转子上所需的机器拆卸费用过高,所以排除了滑环。宾斯菲尔德·托克特拉克遥测技术为这个问题提供了一个方便的解决方案。
重量轻的遥测发射机被带到塔上,安装在转子轮毂上,不需要起重机。弯曲应变片的数据从旋转系统传输到塔上的接收天线,然后通过电缆传输到地面的数据采集拖车。Kenetech现在有了实时弯曲数据,可以与风速和其他参数相关联,为改进涡轮设计提供关键信息。
Engineering Dynamics Incorporated (EDI)在一家炼油厂进行了感应通风(ID)风扇系统的现场测试,该系统正经历联轴器、柔性圆盘式的故障。这个风扇是一个每天加热大约152,000桶原油的常压炉的一部分。ID风扇由一个350马力的感应电机驱动。电机转速由变频调速(VFD)控制,从0转到1200转。故障开始时,电机更换了一个类似的电气性能,但不同的物理尺寸。
原来的挠性圆盘联轴器的失效是由垫片上的裂纹引起的,裂纹似乎是由螺栓孔引起的。最初,工厂的维护被指责可能过度拧紧了连接螺栓。联轴器中裂纹的45度角是高扭转振动的典型标志。
为了量化联轴器的传递力矩和动态力矩,使用了来自Binsfeld的TorqueTrak 10K遥测系统和微测量应变计。下面的瀑布图显示了系统在58赫兹附近的扭转固有频率(TNF),它是由1×VFD的电频率激发的。这导致了在1000 – 1200转/分钟时,联轴器的高动态扭矩。
在一个原油泵站(由10个单元组成,每单元4500马力),出现了如图所示的弹性联轴器在正常运行中熔化的问题。
DYNA公司的Gilberto Rios先生怀疑是由于扭振引起的故障,安装了TorqueTrak 10K遥测仪和一个微测量应变计来测量运行过程中的真实动态扭矩。以下是数据。转矩。轴转速。c.扭转振动谱:
转矩是风力发电机组技术设计和制造的重要变量。扭矩数据在评估风力涡轮机部件如轴承、齿轮和制动系统时尤为重要。通过提供由转子轴产生的真实的机械功,扭矩可以用来确定系统的真实效率:输入的机械能与输出的电能。
为了收集扭矩数据,轴上安装了可接合应变传感器。应变计是一种惠斯登电桥电路,当在负载下旋转时,其电阻随轴面变形而改变。这种变形(应变)与产生的机械功(扭矩)之间的关系在弹性区域内是线性的,并基于轴的物理特性。从转轴上收集应变数据的最佳方法是通过遥测系统,该系统从应变计上读取模拟信号,并将其作为数字信号传送到固定的接收装置,在那里收集数据进行分析或用于实时过程控制。
由Binsfeld制造的TorqueTrak Revolution系统通过感应功率和数据传输,持续提供扭矩、功率(hp或kW)、转速和旋转方向数据。它已成功地应用于风电行业的许多应用中,风力涡轮机的典型使用寿命目标是20年,有意义的验证试验可能持续数月或数年。
墨西哥湾沿岸一家炼油厂的一名TorqueTrak 10K用户的压缩机组出现了问题。在硬启动应用中,压缩机组使用同步电机驱动。在该应用中,在瞬态启动期间,转矩脉冲的频率为120hz到0hz。当加速到同步速度时,系统通过扭转共振。这样的共振状态会在机械部件中产生应力,这些部件可能会超出疲劳的耐久性极限。
客户发现有必要使用有限元计算机建模来分析这些应力。然后,他们利用这些信息来确定系统启动的安全数量。通常在这种安排中,机械传动系统中的一些部件是有寿命限制的。通过临时安装带有微测量应变计的TorqueTrak 10K,用户能够准确地确定寿命有限的部件的扭矩和应力。这验证了计算机模型,并允许客户操作系统而不必担心进一步的损坏。
TorqueTrak 10K避免了过多的系统维修和过早更换组件的成本,为客户节省了时间和金钱。
一台由万吨级变频电机驱动的6级卧式离心管道输送泵,仅运行四年就发生故障。对故障单元的检查表明,转子棒严重变形,点太靠近定子绕组。检查了两个相同的泵,发现了同样的问题,但没有那么严重。
DYNA,一个振动分析顾问,被请来调查这三个系统。利用TorqueTrak仪器和微测量应变计,测试数据是收集整个范围的轴速度从死停止到最高运行速度4100 rpm。研究发现,两种转速会产生特定的扭转振动振幅,这表明三种泵都处于共振状态。第一个(720转)是典型的慢滚速。最大动态扭矩值高达30%的供应扭矩测量在这个速度。第二次是在3375转/分钟,这是在正常的工作范围内,峰值负载高达10%的供应扭矩检测。对于电动机,最大允许动态转矩为所提供转矩的1%。在这些轴速下,第6次电机谐波在系统中激发共振,导致高横向振动,导致过早的故障。
根据分析结果,建议的解决方案是将慢速滚速向上或向下移动10%,并在靠近耦合的地方增加惯性(一个加权的圆盘),将固有频率节点移动到正常工作范围以下。一旦实施,消除了振动,恢复了泵的可靠性。
试车后,一台压缩机组因电机振动过大而跳闸。经检查,联轴器中心有裂纹,表明可能存在扭振问题。

该装置包括一台3150马力的感应电动机,转速为894转/分,垫片包耦合,飞轮,4投往复压缩机。电机的满载扭矩(FLT)为222,000英寸-磅。联轴器修复后,在电机轴上安装了一个Binsfeld TorqueTrak TT10K系统和一个微测量应变计,测量传递(平均)扭矩和动态(交流)扭矩。
超过450%的峰值扭矩最初是在压缩机加载时发现的,即使对于往复式机械,这也被认为是过高的。然而,信号似乎被切断了,因此该装置被关闭以调整发射器。重要的是要检查时间波形的平点,尖峰,落差等,以确保良好的数据收集。
宾斯菲尔德包括一个方便的远程控制,允许方便地改变设置,如通道和增益。在没有焊盘的情况下,遥控器可以快速将增益从4000切换到2000。机组重新启动,实际最大扭矩为FLT的630%(1,400,000 / 222,000= 6.3)。一名工程师质疑该校准,因为扭矩读数非常高。进一步与其他测量,如电机电流和汽缸压力验证正确的马力和宾斯菲尔德系统是准确的。此外,在安装TT10K时,遥控器被用来执行内置的分流校准,以检查适当的比例系数。
高扭矩超出了联轴器制造商的允许范围,导致了故障。第一个扭转固有频率(TNF)重合了5×运行速度,大大加大了动态扭矩(AF˜80)。对于一个可靠的系统,TNF应该与重要的压缩机谐波有一个分离裕度(SM)。如果可能,API建议SM为10%。
压缩机制造商提供“拆卸器”或内部飞轮,可以安装在曲轴上。这个压缩机座可以容纳三个detuner,这三个detuner是立即从工厂订购并快递到现场的。几天之内,改装后的压缩机组进行了重新测试。应变片测量证实,这一额外的惯性降低了第一个TNF从75赫兹到71赫兹(现在低于5×运行速度5%),从而降低了该谐波的扭矩幅值。扭矩水平现在被认为是可以接受的。/toggle]

艾瑞尔公司正在为澳大利亚一家公司研究转子轴承技术的软件公司。客户的大型煤层气增压压缩机自启动以来,在设计工作范围内的负载和速度下,其驱动联轴器发生了多次弹性元件故障。这台压缩机组是由一台天然气发动机驱动的。
分析扭转模型最初预测第一模态扭转固有频率(TNF)低于800转/分(30°C时720转/分,100°元件温度时620转/分,额定发动机扭矩)。
Ariel的Tom Stephens使用两台TorqueTrak仪器同时进行了现场测试,其中一台用于动态扭矩耦合,另一台用于耦合元件温度。因为这些元件是旋转耦合组件的一部分,Ariel决定使用遥测技术来传输来自内部温度传感器的信号。测量数据表明,耦合作用比最初建模时的基本扭转临界转速800 – 850转/分钟时要严格得多。在临界转速下,甚至接近临界转速时,联轴器的弹性元件会发热。由于压气机固有的非定常转矩需求导致传动系的基本扭振模式被激活,从而导致传动联轴器的扭振破坏程度。
图中显示了耦合元件在不同的振动扭矩水平下产生的热量——低于零的值表示耦合元件正在降温,高于零的值表示耦合元件正在升温。参考这个图表,为了防止弹性元件过热,我们可以看到振动扭矩水平必须保持在11000英尺-磅P-P以下。
根据这些数据,对耦合组件的设置进行了轻微的修改,从而降低了驱动系统的基本扭转频率,并最终提高了压缩机的可靠性。宾斯菲尔德的TorqueTrak产品提供了所需的遥测解决方案,以方便同时监视旋转耦合组件上的扭矩和温度,这对于使Ariel和RBTS充分了解问题并得出解决方案至关重要。

农业

扭矩测量和功率监测个案研究
看看世界各地的客户如何使用来自Binsfeld公司的TorqueTrak系统来排除故障和优化他们的机器,控制流程,提高效率,防止损坏和解决具有挑战性的问题——简而言之,通过基于数据的智能决策节省时间和金钱。
巴西甘蔗加工厂使用TorqueTrak转数仪连续监测输送传动轴上的真实机械扭矩。传动轴扭矩与皮带上的材料载荷成正比。使用这个“带负载”信号从TorqueTrak Revolution反馈到驱动和饲料系统。低扭矩表示低负荷,需要增加给皮带的物料。高扭矩表示高负荷,要求减少材料的进给。非常高的扭矩可能表明材料堵塞或设备的其他问题。设置高扭矩报警功能,在输送设备发生损坏前及时停机。
一个巴西的齿轮箱制造商在巴西甘蔗加工厂的巨大驱动系统中有一个谜。齿轮箱上的联轴器是一种特殊的“过载联轴器”,在糖厂的常规生产过程中,联轴器多次断裂。特殊的联轴器有一个机械扭矩限制器,以防止过载,但限制器从未被激活。变速箱本身没有损坏。
为了找出接头损坏的原因,变速箱制造商请来了我们的巴西代理商Torkflex Transmissoes Industriais Ltda,他安装了TorqueTrak 10K遥测仪和Op-Torq现场测试2数据采集系统来测量和分析制糖过程的真实机械载荷。仔细看看这些照片,你会看到扭矩模式应变加上TorqueTrak 10K变送器和9V电池安装在巨大的旋转轴。
他们希望在铣削过程中发现高扭矩峰值,高到足以破坏联轴器。但令他们惊讶的是,他们没有发现扭矩峰值。事实上,根本没有超载。工艺负荷符合设计要求。这一有趣的发现促使齿轮箱制造商联系了特殊的“过载联轴器”的制造商,后者随后进行了一些测试,发现问题出在联轴器材料本身。最后,每个人都很满意,因为他们正确地诊断了问题,并采取了纠正措施,防止了问题的再次发生。
穿,甘蔗卷用高铬堆焊的抓痕评定
摘要
甘蔗卷机的磨损是甘蔗工业一个昂贵的维护问题。磨损造成蔗糖抽提的损失和蔗渣上的轧辊失去抓地力。本文介绍了应用于ASTM A-36钢和灰铸铁上的亚共晶和过共晶高铬堆焊层的磨损和失去握持的评价。使用了修改后的ASTM G-65标准测试。磨矿是湿蔗渣与三层外来矿物共同作用的结果。在0.212-0.300 mm (AFS 50/70)范围内的硅颗粒被用作矿物的外来物。抓地力是通过测量驱动样本的动力传动轴上的扭矩来评估的。用扫描电镜对磨损表面进行了表征。磨损量与矿物杂质含量成比例增加。与磨损有关的焊缝堆积物的几何变化导致了夹紧力的丧失。低矿物杂质水平下,碳钢的耐磨性优于灰铸铁;而矿物质含量高的则相反。
介绍
甘蔗压榨过程中最重要的一个阶段是压榨,榨出的甘蔗汁被压在带槽的轧辊之间。轧辊磨损是制糖行业普遍存在的问题,直接影响到榨汁的效率。这种磨损的主要原因与地里的土壤等矿物外来物(MEM)的存在有关,或与前一工序(如粉碎)产生的金属颗粒有关。磨损导致轧辊齿形的原有几何形状的损失,造成压实损失,降低了拔牙率。此外,磨损会造成轧辊表面[1]的粗糙度损失,并减少轧辊对甘蔗的抓挠,从而造成对磨机的不良喂料。由于这些堆焊层是用高耐磨性的合金制成的,所以对牙齿进行堆焊可以保护牙齿表面并减少磨损。然而,这些合金的使用增加了维护成本。此外,一些焊接的颗粒最终脱离了轧辊,污染了甘蔗,影响了后续的工序。
一般来说,轧辊是由灰铸铁制成的,因为它不像钢那样昂贵,而且具有更好的可加工性。但灰铸铁的可焊性较差,在堆焊层和基体材料上可能产生裂纹,导致堆焊层侧边松动。
研究发现,随着甘蔗渣中MEM含量的增加,甘蔗渣对低碳钢的磨损也随之增加,同时也由于甘蔗渣-钢[1]界面接触力的增加。穿了甘蔗渣和MEM高铬(Fe-Cr-C)亚共晶和过共晶焊接存款在实验室测试评估[2]在那里发现甘蔗渣和标本之间的作用力对穿有显著影响,但没有发现亚共晶和过共晶合金之间的重要区别。矿床的几何形状的影响在这项研究中没有得到评价,因为这些样品是在磨损试验之前进行研磨以产生一个规则的表面。研究了甘蔗汁和MEM含量对碳钢磨损的影响;研究发现,果汁通过磨损-腐蚀协同作用增加磨损。之后,我们还评估了juice和MEM对奥氏体不锈钢焊接[4]碳钢缓冲的影响,其中不锈钢对碳钢没有明显的改善。堆焊层堆焊辊磨损的一个重要因素是堆焊层[5]的几何形状。几何形状和粗糙度影响磨机的性能,因为高粗糙度产生良好的抓地力甘蔗渣[5]。但是,当轧辊表面由于磨损而抛光后,就失去了抓地力,从而减少了甘蔗渣对磨机的进给;因此,轧机的性能也下降了。在以往的研究中,[6]评估了焊接堆积物之间的距离对磨损响应的影响,发现磨损随着距离的减小而减小。然而,也有可能是较小距离的沉积物也会产生较小的抓地力,因为这样会导致试样表面的粗糙度较小;因此,距离较近的矿床可能不是最佳的配置。
Fe-Cr-C堆焊层的微观组织和力学性能已有研究。除微观组织外,其他方面的研究工作还对这些合金[2]、[10]-[12]的耐磨性进行了评价。然而,就我们所知,磨损对握把的影响还没有得到评估。
本文介绍了一个研究项目的结果,以评估磨损产生的磨损和抓地力损失的两个基本伙伴ABSTRACT

建筑工程

扭矩测量与轴功率监测案例研究
看看世界各地的客户如何使用来自Binsfeld公司的TorqueTrak系统来排除故障和优化他们的机器,控制流程,提高效率,防止损坏和解决具有挑战性的问题——简而言之,通过基于数据的智能决策节省时间和金钱。
大型城市水处理设施使用大型动力驱动链式刮水器,称为“飞梭”,从每个池中提取杂质(即泥浆和淤泥),作为水净化过程的一部分。驱动系统,特别是齿轮组,会反复失灵。过度的扭矩是被怀疑的原因。
工程师们在系统的不同部分使用了几个来自宾斯菲尔德工程公司的TorqueTrak 10K遥测仪器来测量实际操作扭矩。确定了工作扭矩正常,但齿轮组相对于实际工作负荷偏小。安装了更坚固的齿轮组,故障已经停止。精确的扭矩测量数据使工程师们找到了解决昂贵的变速箱故障的正确方法。
芝加哥的一家土木工程公司被雇佣来确定城市水处理厂的柱式泵的启动扭矩。该城市希望通过使用降压启动器来升级泵驱动系统,从而将涌流降至最低。
系统中一些最古老的泵在启动时需要额外的功率,根据排放阀的开启或关闭状态,功率几乎是工作马力的两倍。这个问题可以通过加大电机的尺寸(一个昂贵的选择)来解决,或者通过优化与扭矩负载相关的排放阀开启的时间来解决。两个选项都指向一个问题:启动泵需要多大的扭矩?
工程师们使用宾斯菲尔德遥测技术从叶轮传动轴上的微测量应变计传递活扭矩信号,同时在试车期间用转速计监测转速。扭矩和转速数据为信息工程师提供了必要的信息,以便他们就如何优化泵的性能做出明智的决定。在几个小时的时间里,真实的叶轮扭矩测量得出了一个总结性的解决方案,否则只能根据耗时和复杂的建模来猜测。
霍顿升降桥,霍顿,MI -机械返工和油漆过双层,垂直升降桥在霍顿,MI潜在地改变了重量的活动跨度。主要承包商伦达建筑公司(Lunda Construction)被密歇根州交通部(Michigan D.O.T.)要求检查跨度和配重之间的平衡,以便正确、安全地操作。在桥的每个角上,都有一根大缆绳将桥与一个由马达驱动的滑轮上的配重连接起来。伦达怎样才能检查这个配重电缆系统的总平衡呢?
宾斯菲尔德工程承包同时测量四个传动轴上的扭矩,以确定四个角落是否存在不平衡的情况。在每根传动轴上都安装了微型测量传感器和遥测变送器,随着跨度的升降,同时记录扭矩数据。通过对升降力矩的比较,以及对摩擦的修正,验证了活动跨距比组合配重略重(要求的条件),四个角之间的平衡都在可接受的范围内。
加州阿拉米达县的公园街大桥是一座四车道双叶拱桥,横跨奥克兰潮汐运河,横跨阿拉米达市和奥克兰市,全长372英尺。
当返工结构修改了原升降机跨度的重量时,阿拉米达县的工程师需要确定适当的配重,以防止升降机驱动电机超载。通过测量用于吊桥的主小齿轮轴上的扭矩,很容易确定和优化驱动负载,通过调整每个跨上的配重。在小齿轮传动轴上连接扭矩敏感的微测量应变计,并使用两个TorqueTrak遥测系统在传动轴旋转时同时传递来自两个小齿轮的应变计信号。
该县有许多可移动的桥梁,由于重新铺设或其他机械变化,有时需要调整。使用宾斯菲尔德遥测设备,可以快速、准确地测量扭矩和平衡,消除了猜测和潜在的驱动过载问题。
工程动力公司(EDI)被要求帮助进行一个垂直水泵的轴向负荷测试。试运行以来,该泵轴承和轴磨损加速。有人担心,问题可能是由于向上推力导致在竖井的一个弓形。泵是由一个250马力的感应电机与变频驱动(VFD)速度控制。推力轴承位于电机的顶部。
在轴上安装了来自宾斯菲尔德工程公司的TorqueTrak 10K遥测仪和单轴应变计,如图1所示。使用液压缸和联轴器下的升降板进行校准。根据线性拟合的斜率,通过实验确定比例因子,如图2所示。
EDI的数据采集系统用于记录所有的测试数据。水泵启动并以100%的速度运转。如图3所示,轴力从1700磅(泵的吊重)开始,然后增加到6600磅。正读数表示向下的轴向力。因此,在启动过程中没有观察到上升推力的情况。
然后对泵进行70%到100%的运行速度测试。测得的力包括推力以及管路轴和泵叶轮的吊重。所有数值均为正,并保持在6000至7000磅范围内,如下表所示:最后一次测试是在该站的其他泵运行情况下进行的。为了增加排放压力和模拟额定水头,排放阀部分关闭。在此工作条件下测得的最大轴向力为7600磅,与图中所示的7500磅的预测下推力进行了比较。
使用宾斯菲尔德TT10K,向上推力被排除为轴承和轴问题的一个可能原因。相反,破坏可能是由电站泵入河水中的沉积物造成的。