Drehmoment zum Drehen

Die Drehmomentprüfung ist eine Methode zur Bestimmung des Rotationswiderstands in mechanischen Komponenten und Baugruppen. Dabei wird das Drehmoment gemessen, das erforderlich ist, um entweder eine Bewegung aus dem Stillstand heraus einzuleiten ( Losbrechmoment) oder um die Drehung aufrechtzuerhalten, sobald die Bewegung begonnen hat ( Laufmoment).

Anders als bei der Messung des Verschluss- oder Befestigungsdrehmoments, die sich auf die Anzugskräfte konzentriert, geht es bei der Prüfung des Drehmoments um Reibungswiderstand, Ausrichtung, Schmierung, Materialverformung und andere mechanische Faktoren, die die Drehleistung beeinflussen.

Das Losbrechmoment spiegelt den Punkt wider, an dem die Haftreibung überwunden wird. Das Laufdrehmoment misst die Energie, die erforderlich ist, um ein Bauteil bei einer bestimmten Geschwindigkeit in Bewegung zu halten. Durch die Messung beider Größen erhalten die Ingenieure ein vollständiges Bild davon, wie sich eine Baugruppe unter realen Betriebsbedingungen verhält.

Die Drehmomentprüfung spielt eine entscheidende Rolle bei der Bewertung der Leistung, Zuverlässigkeit und Qualität von rotierenden Bauteilen. Mit ihr lassen sich Quellen übermäßigen Widerstands wie schlechte Schmierung, Fehlausrichtung oder Oberflächenbeschädigung ermitteln, die Übereinstimmung der Komponenten mit den Konstruktionsspezifikationen vor dem Einsatz überprüfen und Unstimmigkeiten in den Fertigungsprozessen aufdecken, die zu vorzeitigem Verschleiß oder Ausfall führen könnten.

In Branchen wie der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Herstellung von medizinischen Geräten und Industriemaschinen können selbst kleine Abweichungen im Drehmomentverhalten die Produktsicherheit, die Benutzerfreundlichkeit und die Betriebseffizienz beeinträchtigen. Die systematische Messung des Drehmoments hilft den Ingenieuren bei der Validierung von Konstruktionen, der Vermeidung von Defekten und der Einhaltung von Leistungserwartungen.

So könnte beispielsweise ein übermäßiges Losbrechmoment in einer Kfz-Lenkungsbaugruppe auf falsch ausgerichtete Lager hindeuten, während ein unzureichendes Laufdrehmoment in einem Mechanismus für medizinische Geräte auf einen unzureichenden Eingriff zwischen den zusammenpassenden Teilen hindeuten könnte.

Bei der Drehmomentprüfung wird der Prüfling in der Regel in einer sicheren Halterung befestigt, die Drehachse ausgerichtet und ein Drehmoment aufgebracht, bis sich das Bauteil zu bewegen beginnt.

Bei der Messung des Losbrechmoments wird die Kraft langsam aufgebracht, bis der erste Punkt der Bewegung erkannt wird. Das laufende Drehmoment wird dann bei konstanter Drehgeschwindigkeit gemessen, um eine gleichmäßige Bewegung ohne Beschleunigungsspitzen zu gewährleisten.

Zu den wichtigsten Überlegungen gehören:

• Ausrichtung der Vorrichtung - Eine falsche Ausrichtung kann zusätzlichen Widerstand erzeugen und die Ergebnisse verfälschen.
• Drehzahlregelung - Eine konstante Drehzahl ist für genaue Laufdrehmoment-Messungen unerlässlich.
• Messung des Drehwinkels - Die Aufzeichnung des Drehmoments zusammen mit der Winkelverschiebung bietet einen tieferen Einblick in das Verhalten der Komponenten über den gesamten Bewegungsbereich.
• Manuelle oder motorisierte Systeme - Manuelle Prüfungen eignen sich für niedrige Stückzahlen oder geringe Genauigkeit, während motorisierte, programmierbare Prüfgeräte Wiederholbarkeit, kontrollierte Drehzahlrampen und automatische Datenerfassung bieten.

Mecmesin bietet eine Reihe von Präzisions-Drehmoment-Testsystemen an, darunter die OmniTest- und MultiTest-dV-Serie, die in der Lage sind, sowohl das Losbrech- als auch das Laufdrehmoment mit hoher Auflösung und Genauigkeit zu erfassen. Diese Systeme erkennen subtile Veränderungen des Widerstands, was sie ideal für Anwendungen macht, bei denen eine konstante Leistung wichtig ist.

Für komplexe Anforderungen ermöglichen programmierbare motorisierte Drehmomentprüfgeräte, die von der VectorPro-Software unterstützt werden, den Ingenieuren, präzise Prüfprofile zu definieren. Diese können variable Drehzahlrampen, Verweilzeiten und mehrstufige Drehmomentanwendungen umfassen. Die Software ermöglicht die Speicherung und den Abruf von Prüfmethoden und gewährleistet so die Wiederholbarkeit für verschiedene Bediener und Standorte.

Fortschrittliche Drehmoment-Drehzahl-Systeme können das Drehmoment gegen den Drehwinkel aufzeichnen und Drehmoment-Winkel-Kurven erstellen. Diese zeigen Verhaltensmuster wie Rattern, Schlupf, Spitzendrehmoment und Dauerdrehmoment auf und bieten so wertvolle Diagnosedaten, die über einen einzelnen Drehmomentmesswert hinausgehen.

Mecmesins Drehmoment-Dreh-Systeme werden unter anderem in folgenden Bereichen eingesetzt:

• Testen von Lenkungs- und Antriebsstrangkomponentenin der Automobilindustrie
• Luft- und Raumfahrt-Aktuatoren und Kontrollflächen-Evaluierung
• Überprüfung vonmedizinischen Geräten für rotierende Mechanismen wie chirurgische Werkzeuge
• Testen von industriellen Steuerungen, Ventilen und rotierenden Baugruppen
• Federtests, bei denen Drehmoment und Winkelverschiebung entscheidend sind

Neben der Lieferung des Equipments bietet Mecmesin auch Beratung, kundenspezifisches Spannzeugdesign, Installation, Bedienerschulung und fortlaufende Kalibrierungsdienste. Regelmäßige Kalibrierung gegen rückführbare Standards stellt sicher, dass die Messsysteme akkurat, zuverlässig und konform mit den industriellen Anforderungen bleiben.

Es gibt keine universelle Norm für alle Drehmomentprüfungen, aber die Methode entspricht mehreren branchenspezifischen Normen. Beispiele hierfür sind:

• ASTM D7860-14 - Standardprüfverfahren für die Messung der Drehmomentbeibehaltung bei Verschlüssen mit durchgehendem Gewinde unter Verwendung automatischer Drehmomentprüfgeräte
• EN ISO 13127 - Prüfverfahren für die mechanische Leistung von kindergesicherten Verpackungen

Zur Einhaltung der Vorschriften gehören in der Regel die Dokumentation der Prüfverfahren, die Kalibrierung der Geräte nach rückverfolgbaren Standards und die Führung eines vollständigen Protokolls der Ergebnisse.

Was ist der Unterschied zwischen Losbrech- und Laufmoment?

DasLosbrechmoment misst die Kraft, die erforderlich ist, um eine Bewegung durch Überwindung der Haftreibung einzuleiten. Das Laufdrehmoment misst die Kraft, die erforderlich ist, um die Bewegung aufrechtzuerhalten, sobald sie begonnen hat.

Wie wichtig ist die Ausrichtung der Spannvorrichtung?

Eine fehlerhafte Ausrichtung führt zu unerwünschtem Widerstand und damit zu ungenauen Messwerten. Eine präzise Ausrichtung ist entscheidend für aussagekräftige Ergebnisse.

Sind manuelle Drehmomentprüfgeräte für das Drehmoment zum Drehen geeignet?

Manuelle Prüfgeräte können für Anwendungen mit geringer Genauigkeit oder einfache Anwendungen verwendet werden, aber automatisierte Systeme bieten eine bessere Wiederholbarkeit, Geschwindigkeitskontrolle und Datenprotokollierung.

Wie wird die Kalibrierung aufrechterhalten?

DieKalibrierung sollte regelmäßig anhand rückführbarer Standards erfolgen. Viele Unternehmen schließen Serviceverträge ab, um die Genauigkeit zu gewährleisten.

Für Ingenieure, die robuste Drehmoment-Dreh-Testprotokolle definieren oder Ausrüstung spezifizieren wollen, bietet Mecmesins Anwendungstechnik-Team spezialisierte Beratung. Vom Spannzeugdesign bis zur vollständigen Systemintegration kann das Team Lösungen konfigurieren, die sowohl den technischen Anforderungen als auch den Industriestandards entsprechen.