Для чего используют динамометр

Динамометр. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать

Динамометр представляет собой специальное устройство, предназначенное для измерения показателей силы или получения параметров момента действующей силы. Этот измерительный прибор способен определить усилие либо силу, с которой один объект действует на другой. Такое воздействие можно встретить повсеместно: это двери лифтов, троллейбуса, метро, ворот и тому подобное.

Необходимо отметить, что первым устройством, которое применялось для измерения силы, являлись весы. Впервые такие весы появились в 1726 году. Через столетие Ричард Солтер создал прибор, в котором применялась пружина с целью измерения воздействия силы. Благодаря грузу она растягивалась на некоторое расстояние, которое соответствовало его массе. Спустя некоторое время Ренье создал устройство, на котором имелся циферблат. В нем применялась кольцеобразная замкнутая пружина. Затем стали появляться конструкции других изобретателей в лице Томсона, Броуна и так далее. Современное устройство по своей конструкции недалеко ушли от этих приборов.

Динамометр может иметь разные конструкции, которые довольно сильно различаются по предназначению, исполнению, функциям, диапазону измерений и тому подобное. Данные устройства можно разделить по измеряемым усилиям, то есть их можно классифицировать по диапазону измерения: от долей ньютонов до 20 тысяч ньютонов. Если говорить о принципе действия, то данные приборы могут быть различного действия в зависимости от их конструктивного исполнения. При этом в некоторых устройствах могут применяться сразу несколько принципов действия.

Механические подразделяются на изделия рычажного и пружинного действия. Особенность пружинного прибора в том, что сила воздействует на пружину, вследствие чего она может растягиваться или сжиматься, что в свою очередь определяется направленностью приложения силового фактора. Пружина обладает упругостью, которая находится в прямой пропорциональности от приложенной силы, которую необходимо измерить. Поэтому ее можно определить и зафиксировать. При использовании рычажного устройства сила направлена на деформирование рычага, что в свою очередь позволяет определить ее параметры.

Электронное оснащается цифровым дисплеем, где высвечивается информация о прикладываемой силе. В этих устройствах основополагающим элементом является датчик. Его функции это преобразование деформации от действия силы в электросигнал. Он также имеет дополнительный датчик, усиливающий основной сигнал, идущий от первого датчика. С целью преобразования деформационного действия применяются разнообразные датчики сопротивления, которые построены на индуктивном, тензорезистивном, пьезоэлектрическом и частотном принципе действия.

В гидравлических устройствах применяется специальный цилиндр, в котором находится рабочая жидкость. Если внешняя сила оказывает определенное воздействие, то находящаяся в цилиндре жидкость выходит из него. В результате сила определяется объемом вытесненной жидкости. Данный объем находится в прямой зависимости от приложенной силы, что позволяет достаточно точно определить искомый параметр.

В зависимости от сферы применения могут быть и специфические устройства, позволяющие измерять силу воздействия, к примеру, медицинские. Такие устройства позволяют определить силу, степень функционирования мышц, выносливость, в том числе дают возможность следить за состоянием и восстановлением больного после получения травмы.

В отдельную категорию можно выделить кистевое устройство, при помощи него диагностируется сжимающая сила рук вследствие нарушения их функционирования. Тесты с применением данного устройства используются не только в медицинских целях, но также во многих организациях: это правоохранительные органы, Министерство чрезвычайных ситуаций, вооруженные силы, экспедиторские компании, организация боевых единоборств и профессионального спорта. Становое устройство применяется с целью определения сил мышц, которые предназначены для выпрямления туловища человека.

Образцовый динамометр представляет собой эталон, применяемый для определения сил в статике, чаще всего сил сжатия и растяжения во время ремонта испытательных устройств и установок. Данные приборы имеют малую зависимость от температуры окружающей среды. Их конструкция более сложна, что вызвано необходимостью получения независимости от внешних факторов. Так у них предусмотрена автоматическая компенсация искажений и имеются средства самодиагностики. Они обладают малыми габаритами, точностью и долговечностью. Для удобства пользования данные приборы имеют цифровую индикацию, удобный интерфейс и возможность подключения к персональному компьютеру.

Устройство

В большинстве случаев данные приборы имеют схожее устройство и принцип действия. Но все определяется конструкцией устройства.

Самый примитивный динамометр имеет следующее устройство:

При помощи крючка пружина крепится к основанию. Такое устройство очень просто в изготовлении, поэтому собрать его может любой человек, который знаком с основами физики. К примеру, для этого можно взять картонку, из которой следует вырезать основание размером 15 на 7 см. Далее потребуется пружина из металла диаметром проволоки 0,3-0,5 мм. Проволоку необходимо согнуть с одной стороны для закрепления к основанию. Для этого можно воспользоваться скотчем или степлером. С другой концы пружины следует сделать крючок.

Чтобы правильно нанести шкалу, потребуются небольшие мерные грузики. При помощи них на шкале проставляются данные по их весу, то есть на сколько пружина растягиваться, на такой длине и выставляются цифры. В результате появляется зависимость расставленных цифр на шкале от силы, которая прикладывается. Это значит, что можно измерить другую силу, которая будет приложена к пружине.

В электрических устройствах установлены пьезоэлектрические и т.п. датчики, которые работают посредством преобразования механической энергии в электрические сигналы. Данные сигналы усиливаются и фиксируются при помощи какого-либо элемента. К примеру, может быть использована шкала или цифровая индикация. Для возможности работы датчиков и цифровых устройств используются батарейки, аккумуляторы или электрическая сеть.

Принцип действия

Принцип работы электрических устройств основан на том, что датчик испытывает определенную деформацию, вследствие чего происходит изменение токов сопротивления. В результате электросигнал находится в прямой зависимости от деформации элемента. Дополнительному датчику лишь необходимо усилить сигнал и записать его, чтобы можно было снять параметры прикладываемой силы.

Динамометр механического действия работает несколько иначе. Главная его особенность в том, что при приложении силы пружина подвергается деформационному воздействию. Благодаря такому свойству можно измерить параметры деформационного воздействия, то есть силу, которая прикладывается к ней.

Гидравлические приборы способны демонстрировать более высокую точность, однако и конструкция у них более сложная. Принцип работы подобного устройства базируется на перемещении жидкости, расположенной в резервуаре, в момент приложения силы. Жидкость, которая была вытеснена по трубке, направляется к прибору, который и фиксирует ее объем.

Применение

Динамометр пружинного типа часто применяется с целью определения массы всевозможных грузов. Также их используют для определения показателей прочности сварочных швов и других соединений.

Динамометр может применяться для получения точных данных, параметров сил, к примеру:

Благодаря их функциональности приборы можно использовать в медицинских, строительных, промышленных и во многих других целях. Некоторые модели устройств способны измерять силу, которая может достигать 20 тысяч ньютонов.

Как выбрать

Источник

Динамометр: как и что измеряет? 105 фото оптимальных приборов. Виды, типы и характеристики, настройка и применение

Этот прибор представляет собой устройство, которое позволяет измерять и получать показатели момента действующей силы. В основе его находится специальная пружина, с помощью которой будет измеряться различный вес путем сжатия или растягивания.

Весы это первый прибор, который использовался для измерения нашей массы. Он измеряется в килограммах. Бывают случаи когда нужно получить результат после взвешивания в ньютонах, поэтому нужно воспользоваться динамометром. Выделяют некоторые типы этого прибора.

Содержание

Виды динамометров

К ним относят следующие:

В механическом динамометре выделяют два вида, которыми пользуются клиенты. К ним относят: рычажный и пружинный динамометр. В каждом из них есть специальные особенности.

Вот, например именно в рычажном динамометре силы деформируют рычаг, после чего величина регистрируется, а у пружинного сила или момент её передаётся пружине. После чего сила сжимается или растягивается.

Гидравлический динамометр основан на вымещении силы жидкости из цилиндра. Если нужно чтоб жидкость поступала по трубке обязательно должно быть давление, после чего будет регистрироваться.

Как выбрать динамометр

Этот товар пользуется большим спросом, поэтому каждый должен знать, на что нужно обращать внимание при выборе этого оборудования. Очень важно чтобы покупатель знал, для каких целей нужен ему динамометр.

В каждом из них есть определенные функции, возможно, которыми Вы не будите пользоваться в дальнейшем, а цена будет выше, чем у других моделей.

Поэтому очень важно заранее продумать этот нюанс, чтобы не переплачивать.

Если Вы часто, куда-то уезжаете, то отличным вариантом будет приобрести электронный динамометр. Эта модель очень удобна, так как работает от батареек. Ещё одним плюсом этой модели будет самостоятельное отключение, если не планируете им пользоваться в данный момент.

Из чего состоит динамометр

Этот прибор состоит из упругого элемента и отсчетного устройства.

Самым обычный динамометр выглядит следующим образом:

Так же хотим рассказать, как им нужно пользоваться. Для этого пользуются нужным грузом. Он подвешивается на крючок динамометра, после чего сможете узнать весь, который будет указан по шкале.

Динамометр для спортсменов

Не многие знают, для чего нужен это товар. Поэтому хотим подробнее об этом рассказать в этом материале. Этим прибором могут пользоваться люди, которые постоянно занимаются спортом.

Каждый спортсмен желает знать свою мышечную силу, в этом ему сможет помочь динамометр. Единица измерения этого товара будет в ньютонах.

Когда вы становитесь на весы, то они показывают ваш вес, ну а если вы решили воспользоваться динамометром, то он покажет мышечную силу.

Отличия станового от кистевого динамометра

Каждый спортсмен должен знать отличительные черты кистевого динамометра от станового. Самое главное отличие заключается в его целевом использовании. Давайте далее подробнее разберемся об этом.

Изначально поговорим о становом динамометре. Этот материал представляет собой напольное оборудование, расположенное на опорной лапе размер которого будет составлять 300 на 200 мм.

Процедуру нужно выполнять сначала на правой руке, а затем на левой. Это нужно соблюдать согласно инструкции тестирования иначе получиться не верный результат.

Какую измеряют силу динамометром

С помощью этого прибора можно измерять различные силы. К основным из них можно отнести следующие:

Это самые востребованные варианты, которыми пользуются клиенты.

Выделяют разновидности динамометров такие как:

Каждый из них имеет свои специальные особенности в использовании. Давайте поговорим об этом подробнее.

Ручной динамометр, некоторые его знают, как силометр используется для измерения мускульной силы руки. Этот прибор нужно положить в ладонь и сжать кисть в кулак.

Медицинским прибором пользуются для измерения силы мышечных групп.

Электронную разновидность динамометра можно применять путем растяжения и сжатия. Он состоит из тензометрического датчика, который соединяется кабелем со специальным пультом. Этот датчик будет меняться за счёт различных нагрузок.

Тяговый динамометр больше всего используют для измерения больших грузов: тракторов, морских буксиров, локомотивов, а также других разновидностей с большим весом. Именно этой моделью можно измерять силы до нескольких десятков тысяч ньютонов.

Источник

Где применяются динамометры?

Динамометр – устройство, которое применяется для измерения силы. Используются для определения силы, с которой один объект воздействует на другой. Изначально для измерения силы использовались весы, в которых пружина отодвигалась на определенное расстояние под воздействием силы. Современные модели оснащены циферблатом, запоминанием последний измерений и другими полезными функциями, однако по своей конструкции они не сильно отличаются от изначальных устройств.

Как устроен динамометр и принцип его работы

Основным элементов динамометра является силовое звено и устройство отчета. Принцип действия устройства основан на деформации, которую испытывает силовое звено от воздействия измеряемого усиления. Для фиксации величины усилия используется устройство отчета, которое связано с силовым звеном через передачу или напрямую. На механическом динамометре имеется шкала с делениями, отображающая информацию о показателе силе. Электронные модели отображают информацию на дисплее.

Основные виды и область их применения

Динамометры используются для измерения статической силы сжатия и растяжения. Они применяются в различных сферах жизни. В зависимости от принципа работы устройства делятся на виды:

Самыми простыми и популярными являются механические модели. Благодаря простоте и надежности конструкции они нашли широкое применение в различных сферах, в которым относится:

Динамометры постоянно используются в разных сферах, начиная с ремонта автомобиля и заканчивая покупкой фруктов на рынке, взвешенных динамометрическими весами. Использовать механические динамометры рекомендуется в том случае, если не требуется высокая точность. Такие устройства обладают значительной погрешностью, исключить которую можно при использовании современных электронных устройство.
Наличие цифровой индикации на дисплее позволило сделать динамометры более точными и удобными в использовании. Такие приборы не только позволяют проводить измерение в диапазоне от 0,1 до 2000 кН, но и учитывают температуру окружающей среды, что делает измерение максимально точным. Применение таких приборов целесообразно в таких сферах:

Динамометром считаются и крановые весы, которые применяются для определения силы тяжести грузов, подвешенных на крюке. Применения динамометров требует и специфика некоторых предприятий, чтобы определить силу, с котором закрываются и открываются ворота и двери.

Правила выбора

Чтобы динамометр отвечал основным требованиям пользователя, при его выборе следует соблюдать определенные правила:

Широкий ассортимент динамометров, которые применяются в различных сферах жизни, позволит подобрать оптимальную модель для любых целей. Главное – выбрать оптимальный по характеристикам и параметрам прибор, соблюдать правила его эксплуатации.

Изменение режима работы

Уважаемые клиенты, обращаем ваше внимание, что временно установлен режим работы компании «ПетВес»: пн-пт, 10:00-17:00

Вышел новый каталог продукции, выпускаемой компанией «ПетВес».
Скачать каталог можно по ссылке (50Mb, PDF)

Данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информационные материалы и цены, размещенные на сайте, не являются публичной офертой, определяемой положениями Гражданского кодекса РФ.

Источник

Для чего нужен динамометр

Общая информация

Итак, как уже было сказано ранее, с помощью динамометра измеряется определенная сила. В общем же принцип работы этого прибора основан на одном из известных законов физики, согласно которому возникающая при сжатии пружины деформация находится в прямой зависимости от приложенной к ней внешней нагрузке. Этот закон назван в честь английского ученого Гука, жившего в XVII столетии.

Обозначим простейший динамометр. Что такое этот прибор по своей сути? Это совокупность силового и считывающего устройств, которые надежно работают в паре и предоставляют информацию своему пользователю.

Видео

Как измеряется мышечная сила кистей рук?

Небольшие по размеру кистевые динамометры — изделия из стальной пружины, шкалы и стрелки. Такой прибор определяет силу воздействия в килограммах. При измерении человек держит устройство циферблатом внутрь и выпрямляет руку на уровне плеча в сторону. Держа руку прямо, испытуемый сжимает аппарат по максимуму, как эспандер. На правой и левой руке измерение выполняется по 3 раза, и в качестве результата выбирается самый высокий показатель. По статистике, средний показатель силы правой кисти у женщин составляет 25-33 кг, у мужчин — 35-50 кг. Левая рука слабее, и ее показатели, как правило, отличаются в меньшую сторону на 5-10 кг.

Помимо мышечной силы кисти, исследованию подлежит и становая сила. При ее определении человек становится на платформу двумя ногами, наклоняется, захватывает руками рычаг динамометра и, прикладывая определенное усилие, выпрямляется, пока рукоятка устройства не окажется на уровне колен. Для получения оптимального результата исследование так же проводится три раза подряд и фиксируется наилучший результат.

Так для чего же нужны динамометры, и какие медицинские открытия обрели свое место в научном мире с их помощью?

Из чего состоит динамометр

Этот прибор состоит из упругого элемента и отсчетного устройства.

Самым обычный динамометр выглядит следующим образом:

Так же хотим рассказать, как им нужно пользоваться. Для этого пользуются нужным грузом. Он подвешивается на крючок динамометра, после чего сможете узнать весь, который будет указан по шкале.

Определение и принцип работы

Собственно говоря, динамометр — это контрольно-измерительный аппарат, широко применяемый в медицине с целью проведения замеров у людей силы сжатия или растяжения. Деформация силового звена происходит за счет приложения усилия со стороны пользователя. При помощи электрического или механического сигнала она передается на вычислительное устройство, которое может быть как цифровым, так и аналоговым. В качестве основной единицы измерения у динамометра является Ньютон — международно принятый показатель силы. Отличительной особенностью прибора является то, что человек самостоятельно, без привлечения помощи со стороны, может определить свою силу. Чаще всего показания динамометра требуется в медицинских целях, чтобы определить крепость мышц пациентов.

Разновидности контрольно-измерительных устройств

Как мы уже говорили, с помощью динамометра можно проводить замеры людской силы. При этом эта техника бывает следующих видов:

Сила и ее измерение

Сила в механике — это мера взаимодействия тел. Сила выражает степень механического действия одного тела на другое, и именно сила является причиной изменений движения (ускорения) тел. Вне действия сил любое тело либо находится в покое, либо движется прямолинейно и равномерно.

Как и большинство физических характеристик, силы имеют величину, что позволяет их сравнивать между собой. И, поскольку действие силы выражается в сообщении телу ускорения, то единица измерения силы базируется на этом свойстве.

Единицей измерения силы в СИ принята такая сила, которая сообщает массе 1 килограмм ускорение 1 метр в секунду за секунду. Эта единица называется «ньютон».

Рис. 1. Сила в физике.

Динамометр электрический с проволочными датчиками – секрет работы

Динамометр с проволочными датчиками сопротивления также применяется в промышленности. Особенно широкое применение получил динамометр Б.И. Мухина. Основой прибора является так называемая «лодочка». Это квадратная пластина, которая крепится внутри корпуса прибора на звеньях. Звенья (опоры) упругие, состоят из закаленной стали и имеют форму полых трубок. Они имеют следующую особенность: обладают малой жесткостью относительно вектора, перпендикулярного оси, и высокой жесткостью относительно вектора, параллельного оси.

Динамоммемтр (от др.-греч. дэнбмйт — «сила» и мЭфсещ — «измеряю») — прибор для измерения силы или момента силы, состоит из силового звена (упругого элемента) и отсчётного устройства. В силовом звене измеряемое усилие вызываетдеформацию, которая непосредственно или через передачу сообщается отсчётному устройству. Существующими динамометрами можно измерять усилия от долей ньютонов (н, долей кгс) до 20 Мн (2000 тс). По принципу действия различают динамометры механические (пружинные или рычажные), гидравлические и электронные. Иногда в одном динамометре используют два принципа.

Принцип действия динамометра

Итак, мы видим, что для измерения силы, действующей на груз, необходимо уравнять ее с силой растяжения пружины динамометра. Указатель, закрепленный на пружине, покажет величину этой силы согласно шкале. Таким образом, можно сделать вывод, что:

Устройство динамометра основывается на сравнении измеряемой силы с силой упругости пружины.

Например, если подвесить груз какой-то массы, то мы будем сравнивать силу тяжести, действующую на этот груз, и величину силы упругости растянутой пружины.

Если мы возьмем крючок на конце пружины и потянем за него, то мы будем сравнивать силу, приложенную нами, с силой упругости пружины. Так, с помощью динамометра можно измерять различные силы.

Вспомним закон Гука – он гласит, что сила упругости тела при растяжении прямо пропорциональна изменению длины тела. Принцип работы динамометра подтверждает этот закон – пружина удлиняется во столько же раз, во сколько увеличивается сила ее упругости.

Динамометр для оценки детского здоровья

Сила хвата руки, по мнению специалистов из Бэйлорского университета, помогает определить вероятность проблем со здоровьем у детей. Заявить подобное ученые смогли на основе исследования, проведенного с участием 368 детей, учащихся в начальной школе. В процессе исследования юным добровольцам измеряли силу хвата на обеих руках и оценивали общее состояние их здоровья. Повторное обследование было проведено через два года. По его результатам, в группу «ослабленных» детей попали 27,9% мальчиков и 20,1% девочек.

Применение динамометров

Динамометры имеют очень широкое применение. Например, в медицине используются специальные медицинские динамометры. Они предназначены для измерения силы различных мышечных групп человека.

Одним из таких приборов является ручной динамометр, который называется силомером (рисунок 3). С его помощью измеряется мускульная сила руки при сжатии кисти в кулак.

Рисунок 3. Силомер – электронный кистевой динамометр.

Для того, чтобы измерить тяговые усилия локомотивов, тракторов, морских буксиров и другой техники, используют специальные тяговые динамометры (рисунок 4).

Рисунок 4. Применение тягового динамометра.

Такие динамометры способны измерять силы до нескольких десятков тысяч ньютонов. Современные модели имеют пульт дистанционного управления с дисплеем (рисунок 5).

Рисунок 5. Тяговый динамометр.

При монтаже проводов и кабелей используют динамометры для определения силы натяжения провода (рисунок 6). Существуют специальные монтажные таблицы с необходимыми значениями.

Рисунок 6. Динамометр для монтажных работ.

Динамометры используют не только в специальной технике, но и в обычных для нас местах: в метро, в автобусах и даже в лифте. Здесь эти приборы используют для измерения силы сжатия створок различных автоматических дверей.

Источник