ฐิตะพล หุยะนันท์
ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร กรุงเทพฯ 10530
ติดต่อ: โทรศัพท์: 0-2988-3655 โทรสาร: 0-2988-3666 ต่อ 3106
E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Manuscript received September 25, 2017,
Revised November 12, 2017.


บทคัดย่อ
เนื่องจากการนำเสนอเชิงวิเคราะห์เกี่ยวกับตำแหน่งสำหรับติดตั้งสเตรนเกจบนโหลดเซลรูปวงแหวนรูปวงกลมที่สามารถใช้วัดทั้งแรงตามแนวรัศมีและแรงในแนวสัมผัส ณ ขณะเดียวกันได้อย่างเที่ยงตรงและแม่นยำนั้นยังมีอยู่อย่างจำกัดและไม่แพร่หลายนัก ดังนั้นบทความนี้จึงได้นำการวิเคราะห์เชิงไฟไนต์เอลิเมนต์มาใช้สืบหาตำแหน่งเชิงมุม และ ที่เหมาะสมในการติดตั้งสเตรนเกจบนโหลดเซลรูปวงแหวนกลมสำหรับวัดแรง และ ในแนวรัศมีและตามแนวสัมผัส โดยพิจารณาจากการวิเคราะห์ความเค้นรอบวง และ ณ ตำแหน่งเชิงมุม ใดๆ ทั้งที่ผิวนอกและผิวในของโหลดริง ประกอบกับการวิเคราะห์ความแกร่งของโหลดริงในการรับภาระต่างๆ แปดกรณี จากผลการสืบหาสามารถสรุปได้ว่า วงจรแปลงสัญญาณแรงแต่และแกนของโหลดเซลรูปวงแหวนกลมควรเป็น วงจรแบบครึ่งบริดจ์ (Half bridge circuit) เนื่องตำแหน่งเชิงมุมทั้งที่ผิวนอกและผิวในของโหลดริงซึ่งให้ค่าความเครียดต่ำสุดที่ใกล้เคียงกันด้วยค่า ที่สูงกว่า 2.0 มีแค่ 2 จุดเท่านั้น โดยตำแหน่งเชิงมุมเท่าเหมาะสมในการติดตั้งสเตรนเกจถูกนำเสนอไว้ในส่วนสรุปของบทความนี้ด้วย ข้อสังเกตสำคัญที่พบคือ ไม่มีความเป็นไปได้ที่จะกำหนดตำแหน่งของ ณ ที่ไม่มีการรบกวนจากแรง ได้เลย ดังนั้นจึงต้องแยกสัญญาณ ออกมาจากสัญญาณที่ได้จากตำแหน่งนั้นด้วย

คำสำคัญ: โหลดเซลรูปวงแหวนกลม เครื่องมือวัดแรง สเตรนเกจ ตำแหน่งติดตั้ง การวิเคราะห์เชิงไฟไนต์เอลิเมนต์

ABSTRACT
Since a limited number of published works about strain gauges location on a circular ring load cell which can measure both radial force and tangential force at a same instance. This paper implemented a finite element analysis on an investigation of a suitable angular location and for installing strain gauges on a load ring that can be used for measuring both aforementioned forces. An analysis of circular stresses and on outer and inner surfaces as well as a stiffness analysis were required to conduct on 8 different loading cases. An investigation results concluded that the force transducing circuit should be a Half-bridge circuit since there are 2 locations either on outer or inner surfaces that provide their lowest strains at a near level with FoS over 2.0. This paper also presents the most practical locations in its summarized table. It is worth noting that it is impossible to locate on any locations without a cross interfering effect from the force . Thus it is required to distinct the signal out of the measuring signal from that particular location.

Keywords: Circular ring load cell, Force transducer, Strain gauges, Installing location, Finite element analysis

pdf-iconpdf File Size: 700.71 KB

 

mutengineer@gmail.com

Mahanakorn University of Technology

140 Moo 1, Cheum-Sampan Road, Nongchok, Bangkok, Thailand 10530

Tel: +(662)988-3655  Fax: +(662)988-4027

designed by sutit.ongart@gmail.com