Mijloace pentru măsurarea mărimilor mecanice – 1

1. Tehnici de măsurare în domeniu Mijloace pentru măsurarea mărimilor mecanice – 1 Mijloace pentru măsurarea forţelor (dinamometre) Ing. Carmen Gaşpar

2. Forţaeste o mărime fizică vectorială care se defineşte ca fiind acţiunea exercitată de un corp asupra altui corp. Se caracterizează prin: mărimea forţei-valoareas numerică a acesteia; suportul forţei; sensul forţei; punctul de aplicaţie al forţei. Relaţia de definiţie: F=m*a; pentru greutate G=m*g Cu ajutorulacestorrelaţii definim forţa ca fiind acţiunea exercitată asupra unui corp de masă m, imprimându-i o acceleraţie a sau acceleraţia căderii libere locale, g. În SI, unitatea de măsură este N, care este forţa care aplicată unui corp cu masa de 1 kg, îi imprimă o accelereţie de 1m/s2. Forţele se măsoară cu aparate numite dinamometre, care măsoară forţe cu o precizie cuprinsă între şi pentru dinamometrele etalon şi - pentru cele de lucru. Constructiv, se clasifică în: dinamometre cu element elastic, hidraulice, pneumatice sau electro-mecanice.

3. Dinamometrul furcă Dinamometre cu element elastic Dinamomerul rombic • Se foloseşte la măsurarea forţelor şi la verificarea maşinilor unelte; • Elemnetul elastic este elementul de bază, care se deformează proporţional cu valoarea forţei, fiind construit din oţel pentru arcuri, oţel înalt aliat cu Cr, Ni, Mo; • Tipuri de elemente elastice: bară de secţiune plină sau inelară, arc sau element inelar; • În figură avem element elastic inelar, folosit la tracţiune şi compresiune. • Se utilizează atât la întindere cât şi la compresiune. • Este utilizat pentru măsurarea forţelor de compresiune şi la tracţiune. • Săgeata de compresiune se măsoară în axa de solicitare la compresiune.

4. Dinamometre hidraulice Dinamometre pneumatice • Se folosesc pentru măsurarea forţelor mari. • Principiul de funcţioare este similar preselor hidraulice (transformă forţa în presiune, care se exercită prin apăsarea pistonului asupra lichidului în cilindru: F=p*A). • Forţa se calculează după măsurarea presiunii la manometru, cunoscând secţiunea pistonului. • Au precizie scăzută, din cauza frecărilor dintre piston şi cilindru şi a celor din ghidaje. • Părţi componente: 1-cilindru, 2-piston; 3-manometru. • Se folosesc pentru măsurarea forţelor ce acţionează asupra masinilor unelte. • Funcţionare: asupra grinzii 1, care se deformează, acţionează forţa P, care trebuie măsurată. Datorită deformării grinzii se modifică distanţa dintre ea şi duza amplificatorului pneumatic. • Măsurarea se face reglând presiunea în sistemul pneumatic, astfel încât sistemul s revină la poziţia 0 • Măsurând variaţia de presiune, se poate determina forţa ce acţionează asupra grinzii.

5. Dinamometre electromecanice • Măsoară variaţia rapidă a forţei, având următoarele calităţi: gabarit mic, siguranţă în exploatare, deservire comodă. • Folosesc numeroase tipuri de traductoare electrice care sunt capabile să convertească efectul aplicării unei forţe, cum ar fi deformarea elementului elastic, în mărimi electrice. • Traductoarele cele mai utilizate sunt: piezoelectrice, magnetoelastice, rezistive, capacitive, inductive, tensiometrice. • În figură este prezentat un dinamometru inductiv cu miez mobil care este compus din: 1-cilindru cu membrană elastică; 2-bilă; 3-element de prelucrare a forţei; 4-armătură mobilă; 5-armătură fixă; 6-înfăşurări ale bobinei; 7-conductoare; 8-racord; 9-capac.

6. Dinamometru cu mărci tensiometrice Dinamometru cu arc elicoidal Alte tipuri de dinamometre