MEDICIÓN-COMPRESIÓN

Las dificultades de una medida de compresión

Hay tres dificultades básicas :

• la materialización del eje de esfuerzo del sensor de fuerza
• la superficie de contacto que permite la aplicación de la fuerza a medir en el sensor de fuerza
• el efecto de la reacción de la estructura sobre el sensor de fuerza

• La materialización del eje de esfuerzo de un sensor de compresión

  La materialización del eje de esfuerzo de un sensor de compresión es menos evidente que la de un sensor de tracción. Si el sensor de fuerza presenta una base plana provista en su centro de un mandrinado de buena calidad mecánica, centrado en el eje geométrico del cuerpo de prueba, se admite que el eje de esfuerzo del sensor de fuerza es perpendicular a su cara inferior, pasando por el centro de dicho mandrinado. En ese caso, el punto de aplicación de la fuerza a medir en la cara opuesta del transductor debe situarse sobre ese eje. El mandrinado de la cara inferior puede ser sustituido por un mecanizado preciso del diámetro exterior de esa cara hasta que se vuelva cilíndrica.

• La superficie de contacto

  Teniendo en cuenta la resistencia de los materiales, la aplicación sobre el sensor de la fuerza a medir no podrá, obviamente, garantizarse en un punto. Es necesario contar con una superficie de contacto. Esta superficie debe ser lo más reducida posible y se debe evitar en la medida de lo posible la generación y la transmisión de fuerzas y pares parásitos. La mejor solución consiste en terminar la extremidad del cuerpo de prueba del sensor con una bóveda esférica sobre la que se coloca una pieza de apoyo plana. Este sistema lleva a cabo una separación muy eficaz.

• El efecto de la reacción de la estructura en el sensor de la fuerza

  La principal dificultad consiste en elegir el radio de la bóveda esférica y las características mecánicas de la pieza de apoyo, en particular su resistencia a la compresión y su dureza. Además de la aplicación de la fuerza, el contacto con el transductor se reduce a un punto que, al aplicar la fuerza, se convierte en una superficie. Este proceso es reversible. Aparte de su característica de superficie, la geometría de la pieza de apoyo debe permitir un posicionamiento preciso de ésta en la estructura que genera la fuerza a medir. Cuando el sensor de fuerza no está provisto de una cabeza esférica, normalmente es posible derivar una con las dimensiones adecuadas y cuyas condiciones de montaje deben definirse.

  Los sensores de compresión de capacidad muy fuerte están equipados en ocasiones, en su vértice, con articulaciones axiales con un radio muy grande. Aunque esta clase de equipos resulta útil para limitar la influencia del no paralelismo de las superficies a tener en cuenta, en cambio no permiten garantizar un filtrado real de los esfuerzos parásitos.

  Según las leyes y los principios de la mecánica, la cara inferior de un sensor de compresión colocado sobre una superficie recibe, por parte de ésta, una fuerza igual y opuesta a la aplicada en el vértice del sensor. Este punto se descuida con frecuencia y provoca numerosos errores en las mediciones. El apoyo del sensor de compresión condiciona mucho las tensiones inducidas en el cuerpo de prueba y que se utilizan para medir la fuerza aplicada sobre el sensor. El sensor de fuerza debe colocarse sobre una base que esté en contacto con la totalidad de la superficie de apoyo.

  Esta pieza debe ser totalmente plana y lo más rígida posible. La dureza del material utilizado debe ser del mismo tipo que la del sensor de fuerza. Por otro lado, una colocación precisa del sensor en esta base permite, con frecuencia, garantizar que la fuerza a medir pase por el eje de esfuerzo del sensor de fuerza. Si el sensor de fuerza está fijado con tornillos en una base específica o sobre la superficie de apoyo, el par de apriete de estos tornillos deberá definirse y respetarse.