Doppel-Biegebalken
Der Doppelbiegebalken ist ein häufig eingesetztes Konstruktionselement für Kraftsensoren. Übliche Bezeichnungen für Produkte mit Doppel-Biegebalken sind "Single-Point Wägezelle", "Wägezelle für exzentrische Last", "Plattform-Wägezelle". Typische Einsatzgebiete für Doppelbiegebalken sind Plattform Waagen. Dort wird eine Wägezelle zentral unter einem Wägeteller montiert.
Der wesentliche Vorteil des Doppelbalkens im Vergleich zum einfachen Biegebalken besteht darin, dass Veränderungen des Hebelarms keinen Einfluss auf die Dehnung haben. Der Messbereich ist unabhängig vom Kraftangriffspunkt.
In der Feinmechanik ist die Bauform bekannt als Parallelfederführung oder Parallelogrammfederführung. Die wesentlichen Vorteile sind die Parallelführung und die Spielfreiheit, die Reibungsfreiheit, sowie die Wartungs- und Verschleißfreiheit. Nachteilig sind die im Vergleich zu einer Parallelogramm-Führung (Viergelenk-Führung) geringen Wege.
Bei der Anwendung der Parallelogramm-Federführung für Kraftsensoren sind die geringen Auslenkungen dagegen von Vorteil: Steifigkeit und Eigenfrequenz des Kraftsensors sollen möglichst hoch sein, um Oszillation des Messsignals möglichst klein und mit hoher Frequenz zu halten.
Doppel-Biegebalken Kalkulator
Der Kalkulator berechnet die erforderliche Balkenhöhe h1 am Messgitter bei einer vorgegebenen Kraft und einem vorgegeben Ausgangssignal der Wheatstone Brücke.
Weitere Eingangsgrößen sind
- Abstand L2 der Messgitter
- Gitterlänge
- k-Faktor
Wenn der Radius r zu Null gesetzt wird, wird eine durchgehende Parallelogrammfeder ohne Versteifung zwischen den Messgittern berechnet (h1 = h2).
Der Kalkulator berechnet außerdem die maximale Dehnung unter dem Messgitter und die Position der maximalen Dehnung.
