He trabajado alrededor de 8 años como ingeniero de pruebas de producto en la industria automotriz, especificamente en el area de powertrain. Durante este tiempo he aprendido una cosa o dos sobre torquimetros y como son muy importantes para la industria.
Basicamente un torquimetro en una herramienta que nos ayuda a medir el torque (el torque se mide en Nm o Newton x metro). Esto parece simple pero es mas complicado de lo que se ve a simple vista.
Torquimetro
Cuando nos piden medir un torque, casi inmediatamente surge la pregunta. Que quieres medir? Suena raro al principio, sabiendo que ya nos dijeron que lo que queremos medir es torque, pero la mayoria de las veces una medicion de torque viene acompañada de otra medida instrinseca. por ejemlo, quieres medir: torque vs angulo? torque vs tiempo? torque para transformarlo en potencia? o en energia? quieres saber a que torque se afloja un tornillo? o que torque se afloja? todas estas preguntas y miles mas son las que se pueden hacer al momento de querer medir el torque.
Que es importante saber. Todo se puede medir!
Como saben los que trabajan con ciencia, todo lo que exite en el universo fisico se puede medir, pero algunas cosas son mas caras de medir que otras. Si queremos medir algo simple como el peso de una tasa de harina, podemos usar una bascula pequeña casera. Probablemente la mayoria tenga una en casa y saben que son muy baratas. Pero si queremos medir el peso de todo el contenido de oro del planeta tierra, probablemente tengamos que recurrir a otro tipo de metodos y aun asi esa tecnologia va a ser extremadamente costosa.
Si lo que estamos buscando es torquear las llantas de nuestro carro, o de alguna parte mecanica solo para asegurarnos que estan bien apretados los tornillos lo que podemos usar es simplemente un torquimetro manual.
Torquimetro manual
Dentro de los torquimetros manuales existen basicamente dos tipos:
Analogicos
Se componen principalmente de un dispositivo mecanico calibrado para medir torque, y un brazo de palanca con la cual se gira el dispositivo manualmente. La ventaja que tienen este tipo de equipos es que su resolucion es teoricamente infinita al estar hecho de un componente totalmente analogo. La desventaja es que tienden a tener errores de variacion en la precision de sus mediciones por variaciones en la temperatura a la que se encuentra el equipo de medicion.
Digitales
Este tipo de torquimetros es especialmente util en situaciones donde no se puede estar viendo el display de Nm al momento de realizar el apriete, ya que a estos torquimetros se les puede grabar un limite que al alcanzarlo el equipo emite una alerta auditiva (BIP) donde se sabe que ya se alcanzo el torque seleccionado.
Los torquimetros digitales tienen un sensor en la punta y una pantalla donde se puede ir viendo que torque se esta alcanzando tambien.
Como usar un torquimetro manual?
Si les intersa saber como se usa un torquimetro manual les dejo este video de Elektrofe2 que lo explica muy bien.
Donde comprar un torquimetro manual?
Los torquimetros manuelaes son muy populares y se pueden encontrar en muchimas tiendas de herramienta, a veces los encuentras en tiendas como home depot. etc.
Si quieres saber un lugar donde esta asegurada la calidad de los torquimetros y la entrega en tiempo y reponsable les recomiendo la pagina de grainger.
Graficar el torque vs tiempo
El siguiente nivel que podemos hacer de mediciones de torque es torque vs tiempo. Para esto necesitamos un sensor que se coloca en la punta de cualquier rash, donde este sensor se puede conectar a una computadora.
Graficar torque vs angulo
Complicando mas las mediciones, y el precio. Vamos al siguiente nivel cuando necesitamos medir en una sola grafica torque vs angulo. Para esto necesitamos un sensor especial capaz de medir el torque al mismo tiempo del que el tornillo o mecanismo que estemos midiendo este girando. La ventaja que tiene este tipo de equipos es que elimina mucho del los problemas que ocasiona el usuario en la mediciones al no apretar de manera continua. ya que solo importa el angulo al que se toma la medicion y el torque al que llego y no si el usuario esta soltando y apretando varias veces.
Existen muchas marcas y equipos para hacer mediciones de torque vs angulo, como estos de la marca Desontter Industrial que les dejo por aca:
Medir torque mientras giras?
Medir torque mientra un equipo gira es una de las cosas mas complicadas y costozas que se pueden medir. Pero realmente nos dan mucho conocimiento dentro de lo que esta pasando en sistemas como por ejemplo el tren motriz de un vehiculo. Si queremos saber que es lo que esta pasando realmente dentro de los equipos como transmision o diferenciales mientras funcionan no nos queda mas opcion que apostarle a sistemas con celdas de torque rotativas.
Las mejores de estas celdas transmiten los datos de manera inalambrica hacia un receptor o diadema que se encuentra alrededor de la celda de torque. La celda esta alimentada y conectada (datos) unicamente de manera inalambrica, por lo que son extremadamente duraderas y soportan torques y velocidades increibles.
Esto se utiliza por ejemplo en la salida de un motor de una brazo de una grua. Donde la grua limita el movimiento si el peso que quiere cargar es demasiado.
He visto celdas soportas 15,000RPMs y hasta 10,000Nm. Y hay celdas especializadas capaces de soportar mucho mas!
Algunas de las celdas de torque mas utilizadas en la industria automotriz son las de HBM y las celdas Omega. Aunque existen muchas otras mas que ofrecen diferentes beneficios.
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El nivel mas alto. Dinamometros
En la industria automotriz han existido por varios años ya las maquinas conocidas como dinamometros. Si vieron la pelicula de CARs 3 probablmente saben de lo que hablo. En los ultimos años se han utilizado los dinamometros como una herramienta muy poderosa para determinar la durabilidad y la resistencia de los componentes de los vehiculos para asegurar su funcionamiento durante toda la vida util del producto.
Un dinamometro de 1 o mas motores no es mas que un torquimetro gigante donde se quiere producir sierto torque de manera controlada utilizando un motor, pero se quiere lograr mientras el componente mecanico a probar esta girando.
En pocas palabras es aplicar un perfil de torque mientras se aplica un perfil de velocidad al mismo tiempo.
Si quieren conocer mas sobre dinametros les recomiendo ver esta pagina: (esta en ingles)
Agradecimientos:
Foto de Anvesh Reddy en Unsplash
Foto de Tekton en Unsplash
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