Wybór materiału do wagi

8

Chcę przetestować czujnik FlexiForce pod kątem siły, jednak w celu uzyskania dokładnych odczytów obciążenie musi być równomiernie zakłócane w obszarze wykrywania. Jako takie wykonuję „dyski”, które pokrywają obszar wykrywania. Dla mojej aplikacji im cieńszy jest materiał płyty, tym lepiej (1 mm lub mniej grubości). Który z poniższych materiałów będzie najbardziej odpowiedni do produkcji tarczy dla najsztywniejszej / najmocniejszej możliwej części?

  1. Mosiądz i miedź
  2. Aluminium
  3. Stal nierdzewna
  4. Stal miękka / węglowa

Tarcza będzie miała 25,4 mm średnicy i grubość 1 mm.

Oto ilustracja tego, co mam na myśli:

materials metals manufacturing-engineering deformation użytkownik3095420
źródło
Gęstości wymienionych materiałów są bardzo różne. Czy jesteś pewien, że 1 mm aluminiowy dysk spełni twoje potrzeby? Pytam, ponieważ 1 mm wydaje się twoim jedynym ograniczeniem.
hazzey
1
Jakie maksymalne obciążenie chcesz zmierzyć na tym czujniku? Żadna z nich nie powinna się odkształcać, jeśli patrzysz na obciążenie o wadze 1 funta lub mniej, ale może się to zmienić, jeśli podniesiesz do 100 funtów. Aby ustalić, który materiał jest najbardziej odpowiedni, niezbędny jest zakres ciężarów.
Trevor Archibald

Odpowiedzi:

8

Który z poniższych materiałów będzie najbardziej odpowiedni do produkcji tarczy dla najsztywniejszej / najmocniejszej możliwej części.

Wydaje się, że potrzebujesz materiału, który przekształci nierównomierne obciążenie w bardziej lub mniej równomierne obciążenie, zapewniając spójne łożysko. Jako taki, patrzysz na coś w rodzaju talerza na elastycznym fundamencie, choć na znacznie mniejszą skalę. Ten rodzaj problemu może być dość złożony ze względu na wzajemne oddziaływanie sztywności płyty i fundamentu oraz obciążenia płyty.

Jedyne zmienne, które prawdopodobnie zostały zablokowane, to grubość 1 mm i średnica 25,4 mm tarczy. Siła nie jest tutaj problemem (zakładając, że masz materiał plastyczny); sztywność jest jedynym prawdziwym wymaganiem.

Jeśli naprawdę chcesz uzyskać najsztywniejszy materiał na swoją płytę, wymieniona stal węglowa jest prawdopodobnie zwycięzcą, a nierdzewna możliwość w zależności od stopu. Zakładając, że wszystkie tarcze mają tę samą grubość / średnicę, jedyną rzeczą, która następnie wpłynie na sztywność, jest moduł sprężystości materiału . Im większy moduł, tym sztywniejszy dysk.

Warto również poszukać płyty z węglika wolframu . Jest niesamowicie sztywny (dwa razy więcej niż stal) i nie jest strasznie drogi.

grfrazee
źródło
Dziękuję bardzo dobrze odpowiedział. Pójdę ze stalą węglową. Niestety moje przejście do producenta nie oferuje węglika wolframu.
user3095420,
0

1) Użyłem kilku marek FSR, w tym FlexiForce i jest mało prawdopodobne, aby wyniki były przydatne w handlu; ich reakcje na ciśnienie różnią się w zależności od temperatury (ponieważ, jak podejrzewam, sztywność polimerów w samym czujniku zmienia się w / temp.)

2) Przewodniki po aplikacjach, które przeczytałem zdecydowanie sugerują, aby NIE używać wyjątkowo sztywnych materiałów lub ostrych promieni w bezpośrednim kontakcie z czujnikiem, które mogą powodować koncentrację naprężeń.

3) Sztywność i kształt zarówno tego, co znajduje się na górze czujnika, jak i tego, co znajduje się pod obiema materiami.

4) wszystkie rozważane materiały są o rząd wielkości sztywniejsze niż czujnik, więc prawdopodobnie dadzą ci równie złe i drogie wyniki.

5) Sugeruję, aby najpierw spróbować cienkich dysków lub bardzo lekko zaokrąglonych kopuł wykonanych z czegoś takiego jak nylon lub HDPE (polietylen o dużej gęstości, tworzywo sztuczne do krojenia AKA.) Podejrzewam, że możesz je poprzeć dyskami z bardziej sztywnego materiału; stal byłaby w porządku.

6) Dysk musi być tego samego rozmiaru lub nieco mniejszy niż obszar aktywny czujnika, w przeciwnym razie część obciążenia ominie obszar aktywny, co prowadzi do błędów systemowych. Lepiej zaokrągl promienie krawędzi, aby nie wytworzyć koncentracji naprężeń właśnie tam.

Katalizator
źródło