Projeto de células de carga para aplicações industriais

Abstract

The objective of this graduate work is to provide a manual for load cell projects, specifically ones submitted to flexion and traction - typical forms of load application - based on the use of extensometers and calculations developed on literature. In this work, some basic concepts for assimilation of reasoning are presented, such as Hooke's Law and deformation definitions, types of request and strain gauges, as well as relevant characteristics of current strain gauges and for their correct positioning. In addition, the use of Wheatstone Bridges in their different configurations as meters for comparison is explained, as well as the main types of transducers built by strain gauges, and the use of the Arduino microcontroller as a relevant alternative for reading deformations and for data treatment. Finally, the calculations for two types of load transducers are presented: the binocular model and the model with stress concentrator, and it is expected that the complete design of load cells for industrial applications in the flexion and traction modalities is possible for different materials, from these memorials

O objetivo deste trabalho de conclusão de curso é disponibilizar um manual para projetos de células de carga de flexão e tração - formas típicas de aplicação de carga - a partir da utilização de extensômetros e de cálculos baseados na literatura. Neste trabalho são apresentados alguns conceitos básicos para assimilação do raciocínio, como Lei de Hooke e definições de deformação, tipos de solicitação e de extensômetros, bem como características relevantes de extensômetros atuais e para o correto posicionamento destes. Além disso, é explicada a utilização das Pontes de Wheatstone em suas diferentes configurações enquanto medidores por comparação, os principais tipos de transdutores construídos por extensômetros, e a utilização do microcontrolador Arduino enquanto relevante alternativa para leitura de deformações e tratamento de dados. Por fim são apresentados os cálculos para dois tipos de transdutores de carga: o modelo binocular e o modelo com concentrador de tensão, e espera-se que seja possível o projeto completo de células de cargas para aplicações industriais nas modalidades de flexão e tração em diferentes materiais, a partir destes memoriais.