DIY Torquemeter - How to measure torque! [Arduino & 3D Printed]

Summary

In diesem Video erklärt der Ersteller auf humorvolle Weise das Konzept des Drehmoments (Torque). Er unterscheidet zwischen statischem und dynamischem Drehmoment und zeigt, wie man mit einem DIY-Arduino-gesteuerten Prony-Bremsgerät Drehmoment und Rotationsgeschwindigkeit messen kann. Dabei wird eine kostengünstige Lösung präsentiert, die es ermöglicht, Drehmoment und Leistung eines Turbinenmotors zu messen, indem verschiedene Komponenten wie Lastzellen und ein Photounterbrecher verwendet werden. Durch praktische Tests und humorvolle Anekdoten wird das Thema verständlich und unterhaltsam vermittelt.

Takeaways

• 😀 In diesem Video wird eine Trinkspiel-Challenge mit dem Wort 'Torque' als zentralem Begriff gespielt.
• 😀 Archimedes' berühmtes Zitat über den Hebel und das Prinzip der Energieerhaltung wird eingeführt, um das Thema Drehmoment zu erklären.
• 😀 Drehmoment (Torque) wird als Produkt aus der aufgebrachten Kraft und dem Abstand zum Rotationszentrum definiert.
• 😀 Es wird zwischen statischem Drehmoment (bei dem keine Bewegung erzeugt wird) und dynamischem Drehmoment (bei dem Bewegung erzeugt wird) unterschieden.
• 😀 Statisches Drehmoment wird einfach mit einem Hebel und einer Waage gemessen, indem die aufgebrachte Kraft und der Abstand zum Rotationszentrum berücksichtigt werden.
• 😀 Dynamisches Drehmoment ist schwieriger zu messen, da es mit der Geschwindigkeit der Rotation verknüpft ist, und verschiedene Methoden werden verwendet, um es zu messen.
• 😀 Eine kostengünstige und einfache Möglichkeit, Drehmoment zu messen, wird durch den Bau eines Prony-Bremsen-Systems vorgestellt.
• 😀 Ein Prony-Bremssystem misst das Drehmoment, indem es einen Hebel mit einer Riemenscheibe verwendet, die die durch Reibung übertragene Kraft erfasst.
• 😀 Der Aufbau eines günstigen Drehmomentmessgeräts wird Schritt für Schritt erklärt, einschließlich der Verwendung eines Arduinos, einer LCD-Anzeige und eines Load Cells (Kraftsensors).
• 😀 Eine detaillierte Anleitung zum Kalibrieren des Kraftsensors (Load Cell) und dem Berechnen von Drehmoment und Rotationsgeschwindigkeit wird gegeben.
• 😀 Die finale Messung des Drehmoments und der Leistung des Systems zeigt, dass mit 9 Bar Druck eine maximale Leistung von 38 Watt erreicht werden kann.

Q & A

Was ist das Hauptthema dieses Videos?

Das Video erklärt, wie man mit Arduino und 3D-Druck ein kostengünstiges Drehmomentmessgerät baut, das auf einem Prony-Bremsprinzip basiert.

Was ist ein Prony-Bremse und wie funktioniert sie?

Eine Prony-Bremse ist ein einfaches Gerät zur Messung von Drehmoment. Sie funktioniert, indem ein Riemen um eine rotierende Welle gelegt wird, wobei die durch Reibung übertragene Kraft gemessen wird.

Welche zwei Hauptarten von Drehmoment werden im Video beschrieben?

Im Video werden statisches Drehmoment, das keine Bewegung erzeugt, und dynamisches Drehmoment, das eine Drehbewegung erzeugt, beschrieben.

Warum ist statisches Drehmoment schwer zu messen?

Statisches Drehmoment ist schwer zu messen, da es keine Bewegung erzeugt. Es ist nur dann messbar, wenn alle Kräfte im Gleichgewicht sind und keine Nettobewegung stattfindet.

Welche Ausrüstung wurde verwendet, um das Drehmoment zu messen?

Es wurden eine Arduino Mega, ein LCD-Schild, ein Lastzellensensor, ein Signalverstärker, ein Foto-Interrupter und andere elektronische Bauteile verwendet.

Warum wurde die Lastzelle in diesem Projekt verwendet?

Die Lastzelle wurde verwendet, um die Kraft zu messen, die auf das Drehmomentmessgerät wirkt. Sie wandelt die mechanische Deformation durch die angewandte Kraft in ein elektrisches Signal um.

Wie wird die Rotationsgeschwindigkeit im Video gemessen?

Die Rotationsgeschwindigkeit wird mit einem Foto-Interrupter gemessen, der das Licht zwischen zwei Lücken projiziert und zählt, wie oft die Welle pro Minute die Lücken blockiert.

Wie wurde das Arduino-Programm für die Messung von Drehmoment und Rotationsgeschwindigkeit entwickelt?

Das Programm wurde geschrieben, indem Code aus verschiedenen Tutorials zusammengefügt wurde, um Drehmoment und Rotationsgeschwindigkeit zu berechnen und die Ergebnisse auf einem LCD-Display anzuzeigen.

Was war das maximale Drehmoment, das im Video gemessen wurde?

Das maximale Drehmoment, das gemessen wurde, betrug 11 Newton-Millimeter bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 3300 Umdrehungen pro Minute.

Was ist die maximale Leistung, die mit dem gemessenen Drehmoment erreicht wurde?

Die maximale Leistung, die mit dem gemessenen Drehmoment erreicht wurde, betrug 38 Watt. Diese Leistung reicht aus, um beispielsweise ein Handy zu laden oder eine LED-Leuchte zu betreiben.