Tork Ölçüm Cihazı

Kuvvetin doğrusal harekete neden olması ve bu hareketi etkilemesi gibi tork da dönüş hareketlerini tetikleyebilir, arttırabilir ya da azaltabilir.

Tork, kuvvet pivot noktasından belirli bir mesafede dönen gövdeye etki ettiğinde meydana gelir. Kuvvetin doğrudan pivot noktası üzerinde hareket etmesi durumunda tork oluşmaz. Torkun büyüklüğü, bu kuvvetin pivot noktasına olan uzaklığı ile çarpılan kuvvetten kaynaklanır. Bu, pivot noktasına etki eden torkun kuvveti ya da pivot noktasına olan mesafesini arttırarak arttırılabileceği anlamına gelir.

Tork = kuvvet * mesafe

  M   =     F     *     s

Birkaç kuvvet hareket ettiğinde bunlar vektörel olarak (miktar ve yön dikkate alınarak) toplanır.

Bu, oyun alanındaki bir tahterevalli üzerinde denenebilir. Tahterevalinin iki tarafı eşit bir şekilde yüklenmezse ya daha düşük ağırlığa sahip olan tarafa yük eklenebilir ya da diğer taraftaki daha yüksek ağırlık pivot noktasına yaklaştırılabilir. Torkların eşit olması durumunda tahterevalli dengede olur. Yukarı ve aşağı hareket, daha sonra basit ileri geri bükülme gibi hafif ağırlık kaymaları ile tetiklenebilir.

Tork, vidaların sıkılmasında önemli bir rol oynar. Güvenli vida bağlantılarında vidaların ya da somunların sıkılması için uyulması gereken torklar vida ve bağlantı türüne göre belirlenir. Örneğin, motorlu bir taşıtın lastikleri değiştirilirken tekerlek somunları ilgili tekerlekler için belirtilen sıkma torku ile sıkılmalıdır. Çok yüksek ya da çok düşük sıkma torkları sürüş esnasında tekerleklerin gevşemesine neden olabilir. Bunun haricinde, araca montelenen diğer bileşenlerin de belirtilen sıkma torku ile montelenmesi gerekir. Bunun için tork anahtarları ya da darbe anahtarları kullanılabilir. Ayarlama imkanı olan bu montaj aletleri bir anlamda tork ölçüm cihazı olsa da herhangi bir ölçüm değeri görüntülemezler, ancak, belirli bir sınır değerine ulaşıldığında bir sinyal tetiklerler. Bu araçların doğru bir şekilde çalışıp çalışmadığını belirlemek için başka bir tork ölçüm cihazı kullanılabilir.

Tork, plana göre dönme hareketine ayarlanan ya da statik ya da dinamik yüklerle burulma gerilimine maruz kalan pek çok bileşen için önemli bir ölçüm parametresidir. Bu durum, makine mühendisliği ve araç montajının yanı sıra inşaat ve enerji endüstrisi için de geçerlidir.

Çoğu vida bağlantısı için montaj sırasında vidaların ya da somunların sıkılması gereken sıkma torkları belirtilir. Bu, dönen parçaların bağlantılarının haricinde çelik konstrüksiyonda yüksek mukavemetli vida bağlantılarının sabitlenmesi için de geçerlidir. Bu vida bağlantıları genelde önceden ayarlanmış tork değerine ulaşıldığında sinyal veren tork ölçüm cihazı gibi araçlarla gerçekleştirilir. Bu araçlar başka bir tork ölçüm cihazı ile kalibre edilebilir.

Tork ölçüm cihazı, üretim izlemede vidalama işlemlerini izleme ve kontrol etmenin haricinde malzemelerin viskozitesini belirlemek için de kullanılabilir. Bir malzeme ne kadar kalın olursa malzemeyi karıştırmak için uygulanması gereken viskozite ve tork da o kadar yüksek olur. 

Genelde torklar mekanik performansı ve verimliliği arttırmanın yolunu bulmak için motorların, tahrik millerinin, dişli kutularının ve frenlerin geliştirilmesi sırasında ve sonraki denetimler sırasında sıklıkla ölçülür değerlendirilir.

Bileşenlere tork uygulayan darbe anahtarı, tork anahtarı ve diğer araçlar, vida bağlantılarının doğru değerde sıkıldığını sağlamak için tork ölçüm cihazı ile düzenli olarak kontrol edilebilir.

Vidalı kapaklara sahip torkun kaplara sabitlenmesi, içinde bulunan içeriğin sızmasını ya da bozulmasını önlemek için tasarlanmıştır. 

Tork ölçüm cihazları, mobil kullanım için taşınabilir olarak ve test tezgahlarına ya da üretim hatlarına sabit kurulum için masaüstü olarak mevcuttur. Sensörler, tork ölçüm cihazına monte edilebileceği gibi kablo aracılığıyla cihaza harici sensör olarak da bağlanabilir. Harici sensörlü tork ölçüm cihazları, ulaşılması zor yerlerde ölçüm gerçekleştirilmesini sağlar.

Ölçüm aralığı her zaman test edilecek torklara göre seçilmelidir. Uygulanan torkun ölçüm aralığını aşması durumunda ölçüm değeri doğru bir şekilde ölçülemez ve yükün fazla olması halinde sensör de zarar görür. Tork ölçüm cihazlarının bazılarında maksimum torkun %50’sine kadar bir aşırı yük koruması bulunur. Yani, 100 Nm ölçüm aralığı bulunan bir tork ölçüm cihazı 100 Nm’ye kadar olan torkları ölçebilir ve 150 Nm’ye kadar olan yükleri zarar görmeden alabilir. Çok yüksek ölçüm aralığı bulunan bir tork ölçüm cihazı küçük torklar için kullanıldığında görüntülenen olası değerler daha düşük ölçüm aralığı bulunan tork ölçüm cihazındaki kadar detaylı derecelendirilmez. Örneğin, 10 Nm maksimum yük için sensörlü bir tork ölçüm cihazı serisindeki çözünürlük 0.01 Nm’dir ve sensör 100 Nm maksimum yük için kullanılırken ekranda yalnızca 0.1 Nm’lik artışlarla görüntülenebilir.

Hassasiyetin değerlendirilmesi için yüzde olarak verilen değerlerin ölçüm değerini mi yoksa ölçüm aralığını mı belirttiği göz önünde bulundurulmalıdır. 10 Nm ölçüm aralığının %0.5 ölçüm belirsizliği, 100 Nm maksimum yüke sahip bir sensör için 0.05 Nm’lik bir olası sapmanın olduğu anlamına gelir.

İki farklı cihaz ile ölçülen 6.20 Nm’lik ölçüm değeri örneği:

100 Nm ölçüm aralığı bulunan bir tork ölçüm cihazında bu ölçüm değerinde uygulanan tork 5.7 ve 6.7 Nm arasında olabilir. 

10 Nm ölçüm aralığı bulunan bir tork ölçüm cihazı, sadece 6.15 ve 6.25 Nm arasında bir tork uygulandığında bu değeri görüntüleyebilir.

Ölçüm hızı, belirli bir sürede tork ölçüm cihazı tarafından kaç ölçüm değerinin kaydedilebileceğini ifade eder. Basit bir tork ölçüm cihazında herhangi bir ölçüm hızı seçilemez. Tork eğrisinin ayrıntılı bir şekilde kaydedilmesi için kullanılan tork ölçüm cihazlarında saniyede 1000 ölçüme kadar olan ölçüm hızları ayarlanabilir.

Tork ölçüm cihazı bazı uygulamalarda kısa sürede pek çok değeri kaydetmek ve daha sonra değerlendirmek için kullanılır. Tork ölçüm cihazında dahili hafıza ve veri aktarımı için RS-232 ya da USB arayüzü mevcutsa değerlendirmeler daha kolay bir şekilde yapılabilir. Bazı tork ölçüm cihazları, mikro SD kartlar gibi çıkarılabilir depolama ortamları sunar. Tork ölçüm cihazı, alarm çıkışı ile donatılabilir.

Ölçüm değerlerinin projeye göre kaydedilip değerlendirilmesi tork ölçüm cihazı ile kaydedilen ölçüm değerlerini içe aktaran bir yazılım ile kolaylaştırılabilir. Bazı tork ölçüm cihazları, bu yazılım ile birlikte teslim edilir. Ölçüm değerleri bu yazılıma aktarıldıktan sonra genelde tork eğrisinin grafik gösteriminden ilgili değerler tablolardan daha hızlı bir şekilde alınabilir. Önceden tanımlanmış alt ve üst sınır değerleri diyagramda farklı renkteki yatay çizgilerle işaretlenerek bu değerlerin aşılması ya da düşmesi durumunda kolay bir şekilde tanınabilir. Grafiğin altında en küçük ve en büyük ölçüm değerinin yanı sıra ölçüm sayısı da görülebilir.