Msurarea mrimilor mecanice

Msurarea mrimilor mecaniceBereza Ana-MariaMsurarea forelor 1.1 Uniti de masur pentru for1.2 Aparate pentru msurarea forelorMsurarea masei2.1 Uniti de msur pentru mas2.2 Principiul de msurare a maselor2.3 Aparate msurarea maselorFora este o mrime fizic vectorial, derivat, care msoar aciunea unuia sau mai multor sisteme fizice asupra unui corp, prin schimbarea strii de micare a acestuia fa de un sistem de referin dat.Exemple de fore: o locomativ care exercit o for asupra trenului pe care l trage; fora de frecare, greutatea corpurilor.Se caracterizeaz prin: mrimea forei valoarea numeric a acesteia; suportul forei; sensul forei; punctul de aplicaie al forei.1. Msurarea forelorRelaia de definiie a forei ca mrime fizic este:F = maUnde: m=masa a =acceleraiaAceast for este exercitat asupra fiecrui corp fizic de ctre Pmnt i poart denumirea de greutatea corpului.Relaia de definiie a greutii este:G=mgUnde: m=masa, g=acceleraia gravitaional (g=9,806 m/s)Acceleraia gravitaional variaz de la un punct la altul pe suprafaa Pmntului n funcie de latitudine i altitudine.Fora de atracie gravitaionaln SI, unitatea de msur este newtonul (N). 1 N reprezint fora care, aplicat unui corp cu masa de 1 kg, i imprim acestuia o accelereie de 1m/s[F]=[m][a]=kg m/s=N

1.1 Uniti de msurUnitatea de msur n SIAlte uniti de msurDenumireSimbolDenumireSimbolRelaia de echivalennewtonNdindyn10 NKilogramfor kgf9,80665 NAparatul utilizat pentru msurarea forei se numete dinamometrul.Tipuri de dinamometre:Dinamometre cu element elastic Sub aciunea forei F se deformeaz elementul elastic 1 care determin deplasarea dispozitivului de indicare 2.1.2 Aparate pentru msurarea forelor

Citirea dinamometrului:Valoarea forei F se citete pe scara 4 n dreptul acului indicator al dispozitivului de indicare 2Dinamometre hidraulice Funcioneaz pe principiul msurrii presiunii transmis printr-un lichid de la un piston de suprafa cunoscut A asupra cruia acioneaz fora de msurat F.Fora F se calculeaz cu relaia:F=pa

Unde: F=fora de msurat n N p=presiunea lichidului n Pa, indicat de manometrul 5 A=aria seciunii transversale a pistonului 2 n m

Alte tipuri de dinamometre

Dinamometru cu arc elicoidalDinamometru cu arc lamelar c. Dinamometru cu marci tensometriceMasa reprezint o mrime fizic scalar, fundamental, care caracterizeaz cantitatea de materie din care este alctuit un corp.Masa este o mrime msurabil. Operaia de msurare a masei se numete cntrire iar mijloacele de msurare se numesc aparate de cntrit.

2. Msurarea maselorDenumireSimbolValoaretont1000 kgquintalq100 kgdecakilogramdakg10 kgkilogramkg1 kg = 1000 ghectogramhg0,1 kg =100 gdecagramdag0,01 kg =10 ggramg0,001 kg = 1 gdecigramdg0,0001 kg = 0,1 g = 10-1gcentigramcg0,00001 kg = 10-2 gmiligrammg0,000001 kg = 10-3 gn Sistemul Internaional (SI) unitatea de msur fundamental pentru mas este kilogramul (kg.)

2.1 Uniti de msur11Metoda indirect (folosit pentru msurarea maselor particulelor atomice) pornete de la formula n care apare masa. (de ex: F=ma) Astfel, masa poate fi exprimat ca fiind raportul dintre for i acceleraia lui:m=F/aAsupra corpului se aplic o for cunoscut, se msoar acceleraia, masa necunoscut resultnd din mprirea forei la acceleraie

2.2 Principiu de msurare al maselorMsurarea maselor prin cntrirePentru a stabili masa unui corp este necesar compararea acestuia cu unitatea de mas. Compararea cu unitatea de mas se face prin cntrirea cu ajutorul unor aparate de cntrit.Principiul de msurare a aparatelor de cntrit se bazeaz pe compararea a dou mase, dintre care una este cunoscut.2.2 Principiu de msurare al maselorAparate de cntritUtilizareBalan1. Balan etalonTransmiterea unitii de mas i verificarea greutii de lucru.2. Balan analitic n laboratoare i n cercetare. Gama de msurare 2200 g.3. Balan tehnic Cntriri de precizie mai sczut n depozite, ateliere.4. Balan compus Msurarea unor mese cuprinse ntre 2 i 20 kg.5. Balan romanCntrirea mrfurilor i a persoanelor.BasculBascul electronic Cntrirea mrfurilor cu mase mari.Bascul romanCntrirea static a mrfurilor.Aparate de cntrit automateCntrirea materialelor granulare.2.3 Aparate pentru msurarea maselorSe utilizeaz la transmiterea unitii de mas i verificarea maselor.Sunt balane simple, de mare precizie, cu mare sensibilitate la influena factorilor de mediu.Pentru evitarea influenei factorilor de mediu, sunt inute n incinte nchise i sunt acionate de la distan, prin intermediul unei mini mecanice.1. Balan etalon

Se utilizeaz n laboratoare, n activitatea didactic i n cercetare.Sunt balane simple, cu sensibilitate i precizie ridicat.1-prghie; 2-coloan de susinere a prghiei; 3-ac indicator; 4-scar gradat,5-scar micrometric; 6-dispozitiv de izolare; 7-amortizoare; 8-talere, 9-piulie de reglare; 10-greuti adiionale;11-tambur de acionare a greutilor; 12-paftale; 13-sistem cuit-peni; 14-carcas; 15-picior reglabil.

2. Balan analitic

precizie redus;Se verific la funcionarea n gol i la ncrcare cu 10% i 100% din sarcina maxim;Este incomod la utilizri frecvente deoarece talerele sunt plasate sub prghie, ceea ce le face uneori de neutilizat.Elemente componente:1-suport; 2-prghie; 3-coloan; 4-talere; 5-paftale; 6-vergele de legtur; 7-buton de acionare a dispozitivului de izolare.

3. Balana tehnic

Are talerele aezate deasupra prghiilor i trei puncte de ncrcare, deci sprijinul se face pe trei cuite;Se utilizeaz cel mai des n activitatea de cntrire;Verificarea se face verificnd indicaiile n gol i apoi n ncrcare cu 10% i 100%, din sarcina maxim, utiliznd greuti etalon.Elemente componente1-talere; 2-prghie de cntrire cu brae inegale; 3-cuite duble de sarcin; 4-cuite de legtur; 5-prghire ajuttoare

4. Balana compus

Sarcina maxim:100, 200, 500, 1000, 2000 kg.Se fabric n diferite variante, funcie de destinaie (pentru vite, cu plnie, forestiere, cu format mas, suspendate). Verificarea se face la suprasarcin, n gol i la 10% din sarcina maxim.

Elemente componente:1-postament; 2-platform;3-prghie mare gradat; 4-prghie mic gradat; 5-dispozitiv de echilibrare

5. Bascule romane

Cntrirea se face automat, operatorul efectund numai ncrcarea-descrcarea i citrea.Sistemul de prghii este asemntor cu cel al altor balane, cu deosebirea c are o rezisten mai mare.Dispozitivul de ncrcare are rolul de a transforma micarea vertical a platanului n micare de rotaie a acului indicator. Acest lucru este realizat cu ajutorul unor prghii de ordinul I, cu dou cuite (unul de sprijin pentru prghie i unul de sarcin).

6. Balan semiautomat cu cntar

7. Balan electronic

La cntrirea unui corp se parcurg urmtoarele etape:Se aeaz corpul cu masa necunoscut pe unul din talere;Se aeaz mase cunoscute pe cellalt taler, pn cnd acul indicator ajunge la zero;Se afl masa necunoscut prin nsumarea maselor cunoscute aezate pe cel de-al doilea taler. Citirea aparatelor de cntrit