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Caratteristiche e applicazioni delle tipologie più comuni di celle di carico
Le celle di carico estensimetriche, a seconda dell'uso e dell'applicazione progettate, differiscono per molte caratteristiche, tra cui forma, metodo di carico, tecnologia di misurazione della deformazione, materiale di costruzione, capacità, grado di protezione dell'ingresso e molti altri.
1. Celle di carico a punto singolo
Conosciute anche come celle di carico da piattaforma,punto unicole celle di carico sono ideali quando non è possibile garantire la centratura del carico da pesare.
Hanno unritagliareal centro del corpo meccanico, che spesso ha forma binoculare.
Il ritaglio è ottenuto mediante lavorazione meccanica e in fase di messa in servizio viene messo a punto in modo da conferire al sensore le caratteristiche di un quadrilatero articolato simmetrico.
Questa caratteristica consente alle celle di carico a punto singolo di ignorare le torsioni causate daldecentramento del caricoe per garantire una corretta lettura del peso all'interno della propria area di lavoro.
Collocate quindi al centro di una superficie di dimensioni note, le celle di carico single-point sono in grado in qualsiasi punto di pesare correttamente la forza peso applicata, entro una certa area massima specificata in scheda tecnica.
ILzona di caricovaria a seconda del modello e della capacità della cella di carico.
Le celle di carico a punto singolo sono moltoaccurato, raggiungendo anche classi di precisione molto elevate come C6 secondo OIML R 60.
Questi sono moltoversatilecelle di carico che trovano impiego in molteplici applicazioni: piattaforme, bilance da banco, piccole rulliere, piccoli serbatoi e tramogge, macchine riempitrici e confezionatrici, insaccatrici, nastri trasportatori e rulli in sistemi di tensionamento.
Vengono utilizzati anche nella pesatura dinamica.
Cella di carico a punto singolo applicata al centro di un trasportatore a rulli.
Applicazione su rullo in un sistema di regolazione e misurazione del tensionamento.
Le celle di carico a punto singolo di solito funzionanoindividualmente.
Per ragioni costruttive, infatti, hanno potenze nominali molto diverse tra loro che, nel lavoro di gruppo, potrebbero creare interferenze tali da comprometterne la precisione.
Non è tuttavia da escludere che in determinate applicazioni debbano essere collegatiin parallelo.
In questo caso, in fase di acquisto, è importante informare il venditore di questa esigenza in quanto sarà necessario provare ad accoppiare celle di carico con potenza nominale simile ed equalizzare i loro segnali in uscita.
celle di carico a punto singolosono principalmente costituiti dalega di alluminio, un materiale vantaggioso oltre ad essere ideale per molte delle loro applicazioni più comuni, in cui l'acciaio inossidabile non è un requisito necessario.
Tuttavia, sono disponibili anche inacciaio inossidabile, sia AISI 420 che 17-4 PH.
Loro hannocapacità medie, da 250 g fino a 2000 kg, e raggiungono iClasse di precisione C5secondo OIML R 60.
ILgrado di protezionepossono fornire (ovvero il loro grado di resistenza all'ingresso di polvere e acqua).altosia per pulizia con getti a pressione più o meno forti (IP65, IP66 e IP69K) che per immersione con durata e profondità diversa (IP67 e IP68).
2. Celle di carico a compressione
Le celle di carico a compressione contengono un diaframma circolare deformabile, il cui spessore varia a seconda della capacità della cella di carico. L'ampiezza del diaframma fa sì che le celle di carico dello stesso modello abbiano tutte lastessa potenza nominalee sono tutti uguali tra loro.
Per questo motivo sono perfettamente intercambiabili e sostituibili anche a distanza di tempo ed idonei al funzionamentoin gruppi, collegati in parallelo nello stesso sistema di pesatura.
Il design delle celle di carico a compressione, in particolare il cilindro a carico superiore con la sua superficie convessa, consente loro di avereun unico punto di carico.
Di conseguenza, qualsiasi leggera angolazione del carico non influirà sulla precisione della sua misurazione, poiché verrà sempre riportato al centro.
Le celle di carico a compressione vengono generalmente utilizzate nella pesatura di silos, serbatoi, tramogge, miscelatori e reattori, anche di grandi dimensioni e capacità.
Sistema di pesatura sotto vasca a 4 gambe.
Hanno portate da 200 kg fino a 1.000.000 kg e sono disponibili con elevati gradi di protezione, a seconda delle necessità (IP67 e IP68 o IP69K).
Una caratteristica delle celle di carico a compressione a basso profilo è la lorofacilità di installazione.
Infatti, accompagnano il design appositamente progettatokit di montaggioper rendere la loro installazione più semplice e sicura.
Le celle di carico a colonna sono celle di carico a compressione la cui parte deformabile assume la forma di una colonna cilindrica che si accorcia sotto carico: questo permette alla cella di carico di sostenerecarichi elevati, pur mantenendo un diametro limitato.
Generalmente sono installati supese a ponteo susilos ad alta capacità, in gruppi di almeno 4 celle di carico collegate in parallelo.
.celle di carico a colonnasono realizzati in acciaio inox 17 4-PH e acciaio nichelato AISI 4340. Loro hannocapacità elevate, da 10.000 kg a 50.000 kg, ma possono avere portate anche superiori su disegno personalizzato.
Hanno un grado di protezione IP68.
Le celle di carico a trave in flessione sono lepiù semplicecelle di carico e funzionano grazie al principio della “deformazione dello scaffale”: parte della cella di carico ha una sezione ridotta (tramite fori circolari o quadrati) che si deforma e si piega quando viene applicato un carico.
La parte indebolita è sempre protetta con coperture saldate che talvolta hanno forma a soffietto; in questo caso la cella di carico è detta anche “cella di carico a soffietto”.
Le celle di carico a flessione vengono generalmente utilizzate per la realizzazione di sistemi di pesaturapiccola capacitàquali gruppi di dosaggio e sistemi di riempimento, insaccatrici, riempitrici, confezionatrici, piccole tramogge.
Le celle di carico a trave in flessione di norma lavorano in gruppi di 2, 3 o 4 celle di carico collegate in parallelo. Possono essere utilizzati anche in applicazioni a cella di carico singola, ad esempio installati sul tirante di una bilancia meccanica per trasformarla in una bilancia elettronica.
L'uso singolo è invece meno frequente e richiede che la forza venga applicata sempre in modo perfettamente perpendicolare al punto di carico.
Le celle di carico a taglio offrono prestazioni molto elevateprecisioneEprecisione.
La loro geometria è simile a quella delle celle di carico a trave a flessione, ma differiscono per la tecnologia “a taglio” con cui viene misurata la deformazione.
Hanno unpiattoal centro del foro, di spessore crescente all'aumentare della portata, sul quale sono incollati gli estensimetri a 45°, per massimizzare la potenza nominale e minimizzare gli errori dovuti all'eventuale rotazione della cella di carico.
Le celle di carico a taglio lavorano sempre in compressione e a seconda del tipo di applicazione possono essere montate sia sul telaio della struttura, con la zona di carico appoggiata a terra, oppureviceversa: a terra, con la zona di carico appoggiata al telaio.
Le celle di carico a taglio vengono solitamente utilizzate all'interno di piattaforme a celle di carico multiple.
Sono ideali per la pesatura di silos di piccole e medie dimensioni, tramogge, miscelatori, riempitori e scaricatori di big bag e per sistemi di trasporto con nastri, rulliere, ecc.
Di norma, le celle di carico a taglio sono particolarmente convenienti.
Quando devono essere pesati i carichisospesovengono utilizzate celle di carico a trazione.
Sono speciali celle di carico a trave a taglio o a flessione, a seconda della portata.
Grazie alle loro diverse opzioni, possono essere montati su tuttiforza di tensionesistemi di misurazione, tramite fissaggi filettati o con i classici golfari/grilli di sollevamento.
S cella di carico a trazione, applicata sul tirante di una bilancia meccanica per digitalizzarla.
Le celle di carico a trazione vengono utilizzate sia singolarmente che in gruppi collegati in parallelo.
Sono usati dentrosistemi di pesatura sospesicome carriponte, gru, macchine di sollevamento, piattaforme aeree, bilance per gru, ma anche in tramogge, nastri pesatori e impianti di betonaggio, o per trasformare vecchie bilance meccaniche in bilance elettroniche (revamping).
Le celle di carico a compressione e tensione sono versioni speciali di celle di carico a compressione che possono misurare anche forze di tensione grazie ai fori di fissaggio e alle zone di carico filettate.
Esistono, infatti, modelli con afilo centrale(maschio) e altri con abuco nel mezzo(femmina).
Sul perno o sul foro filettato viene applicata una forza,sia in tensione che in compressione, mentre i fori presenti sulla corona esterna permettono il fissaggio della cella di carico alla struttura.
Esistono due tipologie di celle di carico a compressione e a trazione:
Vengono utilizzati sia singolarmente che in gruppi, collegati in parallelo.
Le applicazioni più comuni sono: macchine prova materiali, prove sul campo, macchine controllo qualità e presse.
Le celle di carico a doppia trave di taglio sono speciali e particolarmentepreciso e accuratoversione di celle di carico a taglio, caratterizzata dasimmetria rispetto al punto di carico. Sono infatti progettati per essere fissati ad entrambe le estremità e caricati al centro.
Questa simmetria migliora le prestazioni delle celle di carico e garantisce una certa insensibilità ad eventuali forze laterali, rendendole adatte anche ad usi speciali.
celle di carico a doppio taglio, entrambi realizzati in acciaio nichelato AISI 4340 e con grado di protezione IP68.
La capacità elevata varia da 9.000 kg a 27.000 kg.
Le celle di carico a doppio taglio oltre ad essere particolarmente precise e accurate lo sono ancherobusto, adatto per la pesaturacarichi elevati.
Sono tipicamente utilizzati nelle pese a ponte, pesatura a bordo di veicoli e silos di grande capacità, anche installati all'aperto.
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