PROJETO E CONSTRUÇÃO DE CÉLULAS DE CARGA DE 100 KG E 500 KG
Gustavo Vieira Lopes 1; Éd Claudio Bordinassi 2
1 Aluno de Iniciação Científica da Escola de Engenharia Mauá (EEM/CEUN-IMT);
2 Professor da Escola de Engenharia Mauá (EEM/CEUN-IMT).
Resumo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver duas células de carga (tração e compressão), uma de 100 kg e outra de 500 kg. A geometria foi calculada para que as leituras apresentassem boa precisão, ou seja, na carga máxima de calibração (fundo de escala) a leitura fosse 2 mV/V. As tensões e deformações foram verificadas com o método dos elementos finitos e a instrumentação foi feita utilizando extensômetros. As células foram calibradas e os resultados práticos se aproximaram bastante dos …exibir mais conteúdo…

Este tipo de circuito é o mais apropriado para ser utilizado para determinar a deformação de um corpo, tanto em compressão quanto em tração.
Para a obtenção da corrente da resistência desconhecida (Eo), pode se dizer que:
(CARER; CARRARO, 2010)
(1)
ε = ∆l/l = deformação relativa = µm/m = microstrain;
K = fator do extensômetro;
R = XΩ;
Como o sinal de saída do extensômetro é muito pequeno, é necessário amplificá-lo para posteriormente efetuar sua medição.
Material e Métodos
A matéria prima utilizada na célula é o alumínio ABNT 7075-T6, já que possui grande resistência mecânica e um alto modulo de elasticidade se encaixando perfeitamente às necessidades para uma boa leitura. Foi comprada uma chapa de dimensões 70x120x35(mm), que foi cortada ao meio e usinada na geometria calculada respectivamente para cada célula.

Para se encontrar uma geometria ideal para a célula de carga de 100 kg, tendo uma alta sensibilidade, é necessário o cálculo interligando a parte mecânica (corpo da célula), e a parte elétrica (circuitos). Para a leitura da deformação foram utilizados quatro strain gages Excell sensor® PA-06-125BA-120L assim fechando uma ponte de wheatstone, conforme Equação 2:
(2)
Onde K é o fator do Strain Gage e o é a tensão. A célula de carga funciona com