Динамометр: устройство, принципы работы и виды

Динамометры – это приборы, которые используются для измерения силы. Принцип действия динамометра заключается в преобразовании деформации упругого элемента, вызванной действием приложенной силы.

1. Принцип действия динамометра.
2. Виды динамометров по типу конструкции и их описание.
3. Виды динамометров по предназначению и их описание.
4. Сфера применения динамометров .
5. Выбор динамометра .

Принцип действия динамометра

Внутри динамометра имеется механизм соединенных друг с другом зубчатых колёс и пружин. Когда к динамометру прикладывается сила, она передается через зубчатые колеса на пружины. Увеличивается удлинение пружины и изменяется показание шкалы.

Для использования динамометра его устанавливают между двумя объектами и измеряют силу, которую они создают друг на друга. Это может быть полезно для различных задач, например, проверка равномерности нагрузки на кране или определение силы затяжки болта.

Существует несколько типов динамометров, включая механические, гидравлические и электронные. Механические динамометры состоят из системы взаимодействующих зубчатых колес и пружины, которая растягивается или сжимается под действием силы. Чем больше сила, тем больше изменение формы пружины.

Электронные динамометры используются для измерения силы путем определения изменения электрического сигнала в специальном материале.

Гидравлический динамометр использует жидкость для передачи приложенной силы.

Также динамометры делятся на виды: рессорные и электрические. Каждый вид имеет свои особенности в зависимости от области применения.  Ниже мы рассмотрим различия между ними и как правильно выбрать динамометр для конкретной задачи.

Виды динамометров по типу конструкции и их описание

Одним из наиболее распространенных типов динамометров является резистивный динамометр, который работает на основе изменения электрического сопротивления. Этот тип динамометра может быть использован для измерения как статических, так и динамических усилий. Резистивный динамометр представляет собой специальное устройство, состоящее из узла измерения, электронного блока или компьютера.

Узел измерения состоит из чувствительного элемента, который может быть выполнен в виде проволоки, пластины или плёнки. Когда на чувствительный элемент действует усилие, его форма или размер изменяются, что приводит к изменению электрического сопротивления на выходе динамометра. Этот сигнал затем передается в электронный блок, который обрабатывает его и выводит на компьютерную систему.

На компьютере можно просмотреть и записать данные об измеренных усилиях, а также проанализировать их для получения более подробной информации. Резистивные динамометры широко применяются в инженерных и научных областях для измерения различных усилий, таких как сжатие, растяжение, изгиб и сдвиг. Они также могут использоваться для тестирования материалов и конструкций, а также для контроля качества производства.

Ещё одним широко распространённым и популярным видом динамометров является гидравлический динамометр, который использует жидкость, находящуюся под высоким давлением, для передачи усилия от тестируемого объекта к прибору. Этот тип динамометра часто применяется в автомобильной промышленности для измерения мощности двигателя. Он позволяет более точно и надёжно измерять усилие и мощность, потому что жидкость обладает высокой степенью однородности и несжимаемости.

На сегодняшний день существует широкий выбор различных типов динамометров, включая пневматические динамометры. Эти приборы работают на основе сжатого воздуха, который используется для передачи усилия во время измерений. Они обладают высокой точностью и могут измерять широкий диапазон усилий, что делает их универсальным инструментом для применения в различных сферах. Например, пневматические динамометры могут использоваться в производственных и лабораторных условиях, а также в автомобильной и авиационной промышленности.

Отдельные виды динамометров, которые используются для измерения силы, могут быть разделены на две категории: активные и пассивные. Активные динамометры оснащены механизмом, который позволяет изменять измеряемое усилие в зависимости от потребностей.

В свою очередь, пассивные динамометры не имеют возможности изменять усилие и предназначены для измерения конкретных уровней силы. Они являются более простыми в использовании и обычно позволяют быстро получить результаты измерений.

Однако, активные динамометры могут быть более предпочтительными для тех приложений, где требуется более точное измерение и гибкость настройки. Выбор между активным и пассивным динамометром зависит от конкретных потребностей и задач, которые нужно решить, от требований и условий эксплуатации.

Виды динамометров по предназначению и их описание

Первый вид приборов — динамометры для измерения массы являются простыми и наиболее распространенными в бытовой, торговой и промышленной сферах. Данные приборы используются для определения веса объектов в килограммах.

Второй вид измерительных приборов — динамометры для измерения силы натяжения — широко используется в инженерных и строительных работах с целью контроля напряжения канатов, цепей или других элементов конструкции. Благодаря своей надёжности и точности, подобные динамометры являются неотъемлемой частью любого инженерного проекта, где требуется точный контроль за напряжением конструкций.

Третий вид инструментов представлен динамометрами, которые служат для измерения силы растяжения. Они применяются в целях определения прочности различных материалов и соединений. Такие динамометры бывают как стационарными, так и портативными, и позволяют точно измерить величину силы, действующей на тестируемый объект в процессе его нагружения. Благодаря использованию динамометров для измерения силы растяжения, инженеры и учёные могут разрабатывать более качественные материалы и соединения, а также повышать стандарты безопасности в различных областях применения.

Четвертый вид динамометров, предназначенных для измерения силы сжатия, решают задачу контроля уровня силы, которая действует на предмет в ходе его производства. Данные измерения необходимы для отслеживания процесса производства от начала до конца без сбоев. Результаты их измерений позволяют контролировать соответствие продукции заданным стандартам и требованиям, обеспечивать качество и увеличивать её надежность. Кроме того, использование данного вида динамометров повышает производительность и эффективность производства, так как позволяет оптимизировать процессы и своевременно выявлять возможные проблемы.

В общем, выбор типа динамометра зависит от того, какую силу нужно измерить и для какой цели он будет использоваться.

Сфера применения динамометров 

Динамометры являются универсальными измерительными средствами, которые находят применение в самых разных областях деятельности и отраслях, где требуется точное измерение силы и контроля её воздействия на объекты. Всё это делает динамометры незаменимым инструментом для инженеров, техников и других специалистов, занимающихся различными видами исследований и экспериментов.

— В медицинской практике динамометры являются универсальными приборами, предназначенными для измерения силы мышц и оценки физического состояния пациентов с различными заболеваниями. Они позволяют определить максимальную силу, которую способен произвести пациент и сравнить результаты с нормальными показателями. Кроме того, динамометры могут использоваться при проведении реабилитации после травм или операций, так как позволяют контролировать прогресс восстановления мышечной силы. Использование динамометров позволяет врачам повысить точность диагностики, контроля лечения и принимаемых мер для восстановления здоровья пациентов.

— В инженерии они используются для тестирования материалов и компонентов на прочность и износостойкость. Эти устройства имеют способность измерять силу, которую можно применить к объекту, с целью определения необходимого усилия при закручивании болтов или проверки прочности материалов.

— Они также используются в лабораториях и научных исследованиях для измерения сил, которые действуют на материалы и объекты в различных условиях.

— В спорте, особенно в силовых видах, динамометры помогают спортсменам отслеживать свой прогресс в тренировках, и контролировать свои результаты на соревнованиях.

— В технике динамометры используются для измерения сил при работе оборудования.

— В производственных процессах динамометры являются неотъемлемой частью процесса контроля качества продукции и определения её характеристик, так как они могут предоставить точные и надежные данные о силе, которая была применена к объекту. К примеру, динамометрический ключ является необходимым инструментом при работе автомехаников, где используются в тестировании двигателей и определении мощности автомобилей. Благодаря такому применению, производители автомобилей могут убедиться в правильной работе двигателя и определить его эффективность перед выпуском на рынок.

Таким образом, динамометры имеют широкий спектр применения в различных отраслях и являются важным инструментом для точного измерения силы.

Выбор динамометра

Определенный тип динамометра может быть выбран в зависимости от требований задачи. Например, если требуется высокая точность измерений и возможность записывать данные для последующего анализа, то лучшим выбором будет электронный динамометр.

Важно помнить о технических характеристиках динамометра при его выборе. Некоторые из них включают диапазон измерения, точность, разрешение и частоту обновления данных.

Для получения более точных результатов необходимо использовать поверенный (калиброванный) динамометр, который прошел проверку на точность измерений. Поэтому перед покупкой нужно убедиться в соответствии динамометра требованиям безопасности и нормам точности.

Поверка (калибровка) динамометра проводится с помощью эталонного оборудования. Приобретая динамометры в ГК «Точприбор» вы можете быть уверены в их точности.

Мы поставляем предприятиям следующие виды динамометров:
— Эталонные динамометры 2-го разряда, предназначенные для измерения статической и медленно изменяющейся силы, которые позволяют фиксировать пиковое (максимальное) значение прилагаемых усилий.

— Динамометры (пружинные со шкальным устройством), применяемые для измерения статических растягивающих усилий и предназначенные для работы в помещениях лабораторного типа.

— Динамометры растяжения и динамометры сжатия (переносные) — образцовые приборы 3-го разряда согласно ГОСТ 9500, назначение которых — проверка рабочих средств измерения в лабораторных помещениях.

— Электронные динамометры, предназначенные для измерения статической силы растяжения и сжатия, применяемые для периодического контроля точности измерительных устройств, испытательных машин и стендов, а также в качестве рабочих динамометров. Приборы используют в качестве эталонных устройств 2-го разряда согласно ГОСТ  8.640–2014 (класс соответствует ISO 376: 00; 05; 1 и 2).