Cómo construir un dispositivo para medir el torque en un motor eléctrico

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Comstock/Comstock/Getty Images

Convencionalmente, los motores se prueban con dinamómetros, que son dispositivos que miden los caballos de fuerza de los autos. Los dinamómetros, sin embargo, miden el torque de modo indirecto mediante la medición de la fuerza ejercida sobre una cinta rodante de alta resistencia mediante la interpretación de una resistencia hidráulica. Para motores eléctricos, no son necesarios los pasos complejos adicionales de la hidráulica y la cinta rodante. El torque puede medirse directamente en el eje motriz del motor eléctrico. Una forma eficiente de hacer esto es construir un dispositivo que conecte un celda de carga de torque electrónica y económica que pueda ajustarse fácilmente a una variedad de ejes motrices de diferentes tamaños. Puedes adaptar portabrocas para este propósito.

Corta tres cuadrados de placas de acero de 10x10 pulgadas (25,4x25,4 cm) y corta uno de los cuadrados por la mitad, en diagonal, con una cortadora de plasma.

Perfora cuatro agujeros de 1/4 de pulgada (6,4 mm) en una de las placas cuadradas. Posiciona cada agujero a 1,5 pulgadas (3,81 cm) de cada esquina de la placa, midiendo diagonalmente.

Perfora un agujero de 5/8 de pulgada (1,59 cm) en el centro de la segunda placa cuadrada.

Suelda los dos cuadrados juntos formando un ángulo recto, como si fuera un sujetalibros.

Suelda las dos placas triangulares del cuadrado que cortaste por la mitad en los bordes del sujetalibros para darle soporte.

Atornilla el sujetalibros a un banco de trabajo usando cuatro pernos de fijación o sujétalo con tuercas, pernos y arandelas de seguridad.

Presiona un cojinete dentro del agujero de 1/2 pulgada (1,27 cm). Si bien el diámetro externo del cojinete debe encajar perfectamente en el agujero de 5/8 de pulgada (1,59 cm), el diámetro interior debe encajar en el eje motriz del portabrocas de reemplazo. Los ejes del portabrocas suelen tener forma hexagonal para poder acoplarse al motor del taladro sin girar. Puedes hacer el eje redondo. También puedes hacer un adaptador de cojinete colocando un enchufe en el eje motriz, y luego rectificando su parte trasera con una amoladora. Luego, elige un cojinete que tenga un diámetro interior que coincida con el diámetro externo del enchufe.

Desliza una arandela sobre el eje motriz del taladro, y luego desliza el eje a través del cojinete para que el portabrocas quede en posición opuesta al lado reforzado.

Desliza una segunda arandela sobre el eje motriz, al otro lado de la placa, y luego haz un punto en el eje con un rotulador de punta fina, ajustado a la arandela. Usando una broca para acero, de diámetro pequeño y filosa, haz un agujero a través del eje sobre la marca. Remueve temporalmente el portabrocas para hacer el agujero, de ser necesario.

Coloca una chaveta a través del agujero y dobla los bordes. Córtalos si son excesivos o filosos. El ensamble ahora correrá sobre un cojinete y estará fijado en su lugar con arandelas y una chaveta.

Monta un sensor rotatorio electrónico de torque/carga sobre la placa de acero. Puedes asegurarla con agujeros de montaje adicionales. Acúñalo a una altura tal que el eje del sensor quede perfectamente alineado con el eje del portabrocas. Usa la placa de acero y/o láminas para cuñas.

Acopla el eje del portabrocas con el eje del sensor de carga usando un tubo de acoplamiento de acero. Desliza el acoplamiento sobre cada eje. Perfora un pequeño agujero en el borde de cada acoplamiento y haz una rosca con un juego de roscas y machos, luego rosca un tornillo de fijación dentro del agujero. Es posible que necesites perforar y roscar a lo largo de los ejes o, incluso, hacer puntos de soldadura en los extremos de los ejes, dependiendo de cuánta fuerza tengas que medir.

Conecta el sensor de carga a tu computadora portátil, si tiene una interfaz para computadora, en vez de su propio LCD de lectura. Ahora, el portabrocas puede sujetarse fácilmente y de forma rápida a un amplio rango de diámetros de ejes motrices para todas las clases de motores eléctricos y medir su torque en forma rápida y conveniente.