扭矩标准机

设备概述:

根据中华人民共和国国家计量检定系统表《JJG769-2009 扭矩计量器具》中规定了扭矩值的单位“牛〔顿〕米(N•m)”及国家基准的用途,基准所包括的全套基本计量器具,基准的计量学参数和借助于计量标准向工作计量器具传递扭矩单位量值的程序,并指明其不确定度和基本检定方法等。

扭矩国家基准主要承担扭矩量值的复现、保存和传递的工作,是统一全国扭矩量值的最高依据。
杠杆式扭矩标准机系列按照国家标准扭矩的传递要求,以砝码的重力作为标准负荷,通过力臂杠杆及一级杠杆的放大作用产生标准力矩,借助一定的机构按预定顺序自动、平稳、准确地把作用力矩和平衡力矩施加到被检/校扭矩仪上的扭矩标准机。 

该扭矩机的计量学性能取决于砝码质量、杠杆长度、安装地点的重力加速度、砝码材料和空气密度的测量不确定度以及砝码的加卸方式、机械结构、质量稳定度、杠杆的材料、构造、支撑结构、水平控制程度,还与同轴度、加工工艺、安装质量等因素密切相关。万测的杠杆式扭矩标准机,考虑了各种可能影响准确度的因素的影响,设计严谨、加工精细、装配精心,做到了稳定性、可靠性、准确性极高的水平。
 

产品功能:

该机主要用于检定和校准比其等级低的比较大的扭矩计量器具、扭矩传感器、拉扭复合传感器等,进行扭矩量值的传递和溯源。


产品结构:

整机主要部件组成:

机器主要由杠杆系统、砝码加载系统、力矩平衡装置、电气控制系统和软件部分组成。

杠杆与被检测件相连,由加挂的砝码对被检测件加载,达到加载力矩的目的。 

杠杆系统是整个机器中的关键部分。其力臂值的精度直接影响力矩值的测量精度。其支承所产生的磨擦也影响力矩值的精度。对整个机器的不确定度有直接的影响。在测试时杠杆保持处于水平和平衡。杠杆的静平衡点的调整,由三个平衡锤来进行调整,分别为三个坐标方向。通过调整平衡锤可使整个杠杆系统的重心与杠杆中心刀刃准确重合,这样在即使增加很微小的负荷,也能使杠杆产生反应,杠杆的灵敏度可以达到很高。

该机支承采用高强度、硬度和韧性等性能优良的合金钢制作。采用天平方式的刀刃和刀承的结构,可以使刀刃和刀承的接触基本是线接触,这样摩擦力可以做到很小。

在加载过程中,杠杆须锁紧在水平位置,保证加载时各点的力矩值的平稳改变。在装夹工件过程时,杠杆保持在水平平衡位置不变。锁紧装置位于杠杆的一端,由电机驱动一根双向螺杆旋转,使两夹头作相对方向的运动,达到将杠杆的一端夹紧和松开的目的。杠杆在装夹工件过程时,杠杆应保持在水平平衡位置不变。一是起到保护杠杆支承的作用,避免了装夹时损伤刀口。二是可以避免因装夹时,杠杆位置的变化的影响,使不确定度减低。
轴向锁紧装置位于杠杆的中段,由电机通过行星齿轮,再通过双向螺杆,使两对夹头在杠杆两轴向端面及杠杆中心的两面同时对杠杆进行夹紧。

砝码用于产生静力矩,检测时通过加载不同数量的砝码,来实现不同的力矩值。砝码吊钩等零件,加载时附加影响小,使加载力值更准确,加载时更平稳。砝码采取大小砝码分成两组,传动系统分开,结构简单,维修方便。
升降电机通过减速机和齿型带传动,驱动升降丝杠,使砝码托盘下降,使砝码逐个吊挂在杠杆上。
砝码的位置通过控制升降电机的旋转达到目的,升降电机的旋转角度是通过光电编码器来进行测量,光电编码器的分度值可达2500线/转,这样可完全保证砝码位置的准确可靠。

力矩平衡装置主要由交流伺服电机、伺服控制器、蜗杆减速机等组成。力矩的平衡由测控系统接受杠杆系统电涡流位移传感器的信号后,控制交流伺服电机运行,通过减速机的传动使工件往偏斜的相反方向旋转,保持杠杆在水平平衡位置。传动采用蜗杆减速机和同步齿形带传动,保证了传动的准确可靠,且噪音小,运行平稳。

 
软件主要功能特点:
•菜单提示;
•故障诊断;
•大容量的数据库,可供数据自动处理、存储、打印;
•系统安全密码输入确认;
•报警提示,检测数据超过最大允许误差和超差项目检索;
•图形显示校准误差曲线;
•可实现多单位切换。


主要技术亮点:

杠杆在工作过程中的平衡和水平的调整原理,当对工件加力矩时,杠杆所产生的偏斜由电涡流位移计测得。然后通过测控系统控制伺服电机控制器,控制伺服电机作反向运动,使杠杆回到平衡位置。

电涡流式传感器是利用电涡流效应进行工作的。由于结构简单、灵敏度高、频响范围宽、不受油污等介质的影响,并能进行非接触测量,适用范围广。目前,这种传感器已广泛用来测量位移、振动、厚度、转速、温度、硬度等参数,以及用于无损探伤领域。因在工件(传感器或其他)在装夹过程时,有时会因为间隙的原因,装夹时需使用较大的力,如果杠杆的轴向不定位,可能会使得刀刃刀口受到非垂直的力或力矩,造成刀口损伤,使摩擦力加大,灵敏度下降。另外因刀刃在刀承上转动时,刀的两端不能有摩擦力,即须有间隙,这样装夹时,杠杆位置的变化的影响,增加了测量的不确定度。而万测采用的轴向锁紧装置技术具有将杠杆轴向固定的功能,且定位可以准确、可靠,同时改善了测量的不确定度。


执行标准:

JJG2047《扭矩计量器具》

JJG557《标准扭矩仪》

JJG769《扭矩标准机》

JJG995《静态扭矩测量仪》检定规程


技术参数

型号

TSM501

TSM103

TSM503

TSM504

额定扭矩Nm

50

1000

5000

50000

精度等级

0.03

0.05

0.1

0.3

测量范围Nm

0.5-50

10-1000

50-5000

500-50000

不确定度

1*10-4

重复性R%

0.03,0.05

扭矩值误差%

±0.03,±0.05

砝码精度%

±0.003,±0.005,±0.01,±0.03

力臂偏差

±0.01,±0.015,±0.03,±0.05

机座水平度/1000mm

0.3


    该标准机主要用于各种等级的扭矩仪、扭矩传感器等的检定和标定工作。