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dinamometro
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FORMATO Código: F.TI.01
EL DINAMETRO
Revisión: 01Fecha: 2015/04/19
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Carrera: INGENIERÍA AUTOMOTRIZ
Nivel: 7 TDAsignatura: Máquinas de ReconstrucciónEstudiantes:
Docente: ING. Revelo Pereira Milton Armando
Tema:
El DINAMOMETRO
Resumen:
Los dinamómetros son instrumentos que miden las fuerzas, los cuales se basan en la elongación o estiramiento de un resorte que marca el rango de medición. Un dinamómetro está integrado por un muelle, el cual se encuentra contenido en un cilindro, también posee dos ganchos o anillas en cada uno de los extremos del dinamómetro.El rango o escala de medición se marca en unidades de fuerzas.El funcionamiento que sigue un dinamómetro es simple: al enganchar pesos o desplegar una fuerza sobre el gancho exterior, el cursor de ese extremo se mueve sobre la escala exterior mostrando el valor de la fuerza.
Abstrac:
Dynamometers are instruments that measure the forces, which are based on the elongation or stretch of a spring marking the measuring range. A
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dynamometer is comprised of a spring, which is contained in a cylinder, also has two hooks or rings in each of the ends of the dynamometer.The measurement range or scale is marked in units of forces.The operation follows a dynamometer is simple: to engage pesos or deploy a force on the outer hook, the cursor moves that end on the outer scale showing the value of force.
Introducción:
El dinamómetro es un instrumento de medición mayormente empleado para determinar el par mecánico, velocidad o potencia de cualquier fuerza motriz rotatoria, como un motor de combustión interna o motor eléctrico. Existen una gran variedad de dinamómetros y clasificaciones según su uso o características propias, sin embargo, a continuación solo se hará referencia a una clasificación generalizada considerando que tal información es suficiente para dar enfoque al desarrollo de esta investigación.
Objetivos Específicos:
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Desarrollo:
El dinamómetro es un instrumento que mediante la utilización de un muelle debidamente calibrado nos permite evaluar pesos y resistencias. El dinamómetro mide fuerzas, no masas. Puede medir en kilos, cuándo se refiere a pesos y en newtons, cuándo lo que mide son fuerzas. Un newton es la fuerza precisa para generar una aceleración de un metro por segundo cuadrado a un cuerpo de un kilogramo masa.
Este aparato fue inventado por Isaac Newton basándose para su diseño en la ley de la elasticidad de Hook. Esta ley establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada. La fórmula que se utiliza en esta ley es:
ley de hook
Dónde delta = el alargamiento
L = la longitud original
E= módulo de Young (un parámetro que caracteriza la elasticidad de un material según sea este lineal o no lineal)
A = la sección transversal de la pieza estirada
En definitiva, explicado en un lengua simple, siguiendo las leyes de la ley de Hook se calibra un muelle para que podamos medir la fuerza o el peso según cuánto se estire dicho muelle. Los dinamómetros deben de calibrarse muy
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bien para conseguir buenos resultados. Con el tiempo las cualidades del muelle pueden verse alteradas y es necesario volver a calibrarlo para asegurarse una exactitud científica.
El dinamómetro y sus partes un análisis detallado de las partes que conforman a los dinamómetros. No obstante, antes de nada, conviene aclarar que el dinamómetro es un dispositivo que sirve para medir fuerzas. En consecuencia, también podemos deducir que podemos medir pesos con él. Pero, ¿cuáles son las partes de un dinamómetro?
Partes de un dinamómetro
Las partes de un dinamómetro no son otras que un muelle, un pequeño gancho que estará situado en uno de sus extremos, y una escala, la cual, indicará de qué magnitud es la fuerza que estamos midiendo. Hay que decir también que el muelle se puede encontrar de distintas resistencias.
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Un aspecto fundamental ya que en función del material con el que está fabricado el muelle, éste se estirará más o menos y nos servirá para medir unos tipos de fuerzas u otras. Algo parecido sucede con la escala. Ya que estará graduada en función, al igual que el muelle, de las fuerzas que queramos medir.
En definitiva, explicado en un lengua simple, siguiendo las leyes de la ley de Hook se calibra un muelle para que podamos medir la fuerza o el peso según cuánto se estire dicho muelle. Los dinamómetros deben de calibrarse muy bien para conseguir buenos resultados. Con el tiempo las cualidades del muelle pueden verse alteradas y es necesario volver a calibrarlo para asegurarse una exactitud científica.
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Partes de un dinamómetro
Muelle
Es la parte fundamental del dinamómetro. Dependiendo del material con el que esté realizado este se estirará más o menos y habrá que saber la resistencia que ofrece para calcular la escala
Escala
Puede ir en un cilindro que recubre el muelle y marcar el peso dependiendo de la resistencia que oponga el muelle. En en caso de los dinamómetros digitales el peso se refleja en una pantalla digital.
Ganchos
El dinamómetro lleva dos ganchos, uno en cada lado del aparato. Normalmente uno es una argolla para colgar el aparato y el otro es el gancho del que se cuelga el objeto a pesar o dónde se ejerce la fuerza a medir.
Utilidades de un dinamómetro
Existen dinamómetros diseñados para diversas aplicaciones. Una de ellas es la de pesar, es decir, para medir el peso de algo y por equivalencia determinar su masa.
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Esto conlleva la necesidad de calibrar el instrumento cada vez que se cambia de ubicación, especialmente en medidas de precisión, debido a la variación de la relación entre la masa y el peso, que es la aceleración de la gravedad y depende del emplazamiento.
Donde
P es el peso, cuya unidad básica en el Sistema Internacional es el newton;
m es la masa, cuya unidad básica es el kilogramo; g es la aceleración de la gravedad, cuya unidad básica es el m/s².
Algunas máquinas de ensayo de materiales someten las probetas a esfuerzos que pueden ser medidos con dinamómetros u otros instrumentos de medición de fuerzas, como una célula de carga. Además miden otras magnitudes como la deformación de la probeta en un ensayo de tracción, la penetración en un ensayo de dureza o el número de ciclos en un ensayo de fatiga.
También se usan en ortodoncia para medir las fuerzas aplicadas durante el tratamiento.
Pesar
Una balanza de cocina es en realidad un dinamómetro, pues se basa en un muelle que se deforma según lo que se le ponga encima permitiendo de este modo determinar su peso. Una balanza no es un dinamómetro, pues mide el peso pero lo hace basándose en el equilibrio entre los pesos y el objeto a medir.
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Comprobar la resistencia de materiales de laboratorio
Con un dinamómetro se mide la cantidad de fuerza que se puede aplicar a una probeta, por ejemplo, y de este modo comprobar su resistencia. Esto es muy útil para comprobar la calidad y los resultados de los experimentos de laboratorio.
Comprobar la fuerza soportada en tratamientos de ortodoncia
El dinamómetro mide la fuerza que soportan las piezas dentales artificiales y de este modo se puede estudiar su resistencia. También se calcula gracias a ellos la fuerza que se ejerce sobre los dientes naturales cuándo se pretende modificar la dentadura para corregirla y mejorarla mediante un aparato dental.
Tipos de dinamómetro
Clásicos
Se trata de un muelle que va introducido en un tubo dónde se muestran las medidas. En el muelle hay un indicador que al estirarse el muelle se desplaza por la medida dibujada en el tubo señalando el peso o la resistencia .
Digitales
Aunque miden de la misma forma que los clásicos, muestran los resultados en una pantalla digitalizada
Proveedores de dinamómetros
A continuación le presentamos a Grupo Atrya, proveedor de dinamómetros:
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Grupo Atrya, es un grupo de empresas, con más de 15 años de experiencia, ofreciendo los servicios de venta de equipos para pruebas de control de calidad, laboratorio de calibración de instrumentos de medición y laboratorio para pruebas de materiales, empaques y embalaje.
Entre la gama de sus productos, ofrece los siguientes dinamómetros:
Producto DescripciónDinamómetro digital DFX El dinamómetro digital serie DFX es una
solución económica ideal para aplicaciones donde los usuarios están interesados en la base de medición de fuerza máxima.
El DFX está disponible en cuatro capacidades (10lbf, 50 lb, 100 lb, 200 lb) y cuenta con una celda de carga integral con una exactitud de medición 0,5% de la escala total.
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Dinamómetro digital DFE
El dinamómetro digital de la serie DFE marca una nueva era en la medición de fuerza digital.
Este medidor de fuerza compacto y fácil de usar está diseñado para aplicaciones económicas sin comprometer la funcionalidad. Ideal para aplicaciones portátiles o pruebas de resistencia.
El DFE está disponible con capacidades desde 2 lb (10 N) hasta 500 lb (2500 N).
Dinamómetro digital DFS
Es un medidor digital compacto, fácil de usar para medir fuerza (tensión y compresión), está diseñado para aplicaciones básicas y complejas.
Se encuentra equipado por una celda de carga inteligente.
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Dinamómetro Automotriz
Dinamómetro de Rodillos
Los dinamómetros de rodillos se utilizan para obtener las curvas de potencia, par torsor y consumo específico de combustible de un motor de combustión interna, así como para monitorear el comportamiento de los parámetros que describen su funcionamiento.
Para la realización del ensayo se colocan las ruedas motrices del vehículo sobre los rodillos. Seguidamente se fijan los sistemas que garantizan que el vehículo permanezca inmóvil durante el ensayo. Se arranca el motor y comienza la prueba, la cual se desarrolla en una marcha determinada, por lo general 3ra. o 4ta. Se parte desde un número bajo de rpm y se acelera a fondo hasta el número de máximo de rpm deseado, allí se libera el acelerador y el motor retorna paulatinamente al régimen de inicio. El rodillo, de alta inercia y volumen, recibe la potencia de las ruedas motrices, y un sistema de captura de datos y un software especializado muestran en la pantalla de una computadora los resultados obtenidos en forma de gráficos y tablas.
Con un banco de rodillos, se puede determinar si el motor de un vehículo cumple con las especificaciones señaladas por el fabricante, así como también, evaluar la influencia de modificaciones mecánicas o electrónicas, sobre el rendimiento del motor, sin tener que desmontarlo.
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Un banco es una pieza de equipo usado para poner a prueba el poder en el motor de un vehículo. Dinamómetros normalmente se utilizan para medir cuánto peso puede transportar un motor sin averías. También se utilizan para medir aspectos tales como RPM (revoluciones por minuto) y la aceleración.
Fundamentos
Dinamómetros vienen en diferentes tamaños y medir el poder de un motor a través de diferentes métodos. Un tipo se fija directamente a un motor , mientras que el otro es un pedazo más grande de la maquinaria que se coloca debajo de las ruedas de un vehículo . Ambos tipos de dinamómetros están conectados a los ordenadores que proporcionan una lectura de la potencia total del motor.
Chasis Dinamómetros
Dinamómetros de chasis consistir en grandes rodillos que se colocan debajo de un vehículo de neumáticos. Cuando un vehículo se aceleró y sus ruedas de hilar, el dinamómetro de chasis es capaz de obtener una lectura precisa de la potencia del motor.
Motor Dinamómetros
Dinamómetros que se adjunta a un motor se hacen así que después de que el motor haya sido retirado de un vehículo. Según wordiq.com , estos tipos de dinamómetros " miden la potencia y el par motor directamente desde el cigüeñal de un motor. "
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¿Qué es el DINAMÓMETRO?
El DINAMÓMETRO es el nombre que designa técnicamente a un banco de pruebas. (También se lo denomina frenó metro, freno hidráulico, Laboratorio de Ensayos, power test, prueba de fuerza o torque.)
Es una herramienta de uso moderno que emplean los talleres automotrices mejor equipados para conocer el estado de un motor, para optimizar su rendimiento, su fuerza, su velocidad.Para conocer el estado de salud del motor a combustión interna se efectúa una prueba de fuerza: la fuerza del motor (Cuantos caballos, cuantos hp, etc)Para ello se chequea o testea el auto o el motor en un Banco de Pruebas.
El Banco de pruebas es un local de trabajo -cerrada para mayor seguridad-, dentro de la cual existen rodillos en el piso, conectados a un sensor de fuerza, que habrá de medir la fuerza que el motor despliega a determinada velocidad.
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Son las ruedas del vehículo las que transmiten la dinámica del motor a los rodillos del dinamómetro, actuando como freno, simulando la resistencia que el vehículo recibe cuando circula en la vía pública.
El computador toma los datos del freno hidráulico -frenómetro-, y las exhibe en la pantalla simultáneamente con el check; al mismo tiempo.Hoy todos los motores son desarrollados con una computadora de mando "ECU", "UCE" -Siemens, Bosch, Marelli, etc.-, y alimentados con inyección del combustible -nafta, gasolina- gas-óil-, en forma directa a la cámara de combustión.
Para que la alimentación sea la que le confiere el par máximo y además respete las limitaciones a la contaminación del ambiente, la computadora recibe señales a partir de los sensores instalados en los puntos estratégicos del motor.
Para interpretar el funcionamiento y corregir las variables que lo determinan el técnico debe conocer la actividad de los sensores y los actuadores, y ello no sería completo sin la ayuda del equipamiento para analizar y corregir el comportamiento de los diferentes accesorios electrónicos.
La Sala de Ensayos es el máximun de la tecnología automotriz, que el usuario común conoce y exige.
Instalación
¿Cómo se instala?
El desarrollo técnico y la experiencia acumulada luego de instalar miles de equipos dinamométricos en sendos talleres comprueban la facilidad y rapidez de su instalación en el local.
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El equipo se asienta en el piso del lugar, practicando un alojamiento de hormigón de características comunes y se fija por medio de tornillos.
Luego se efectúa su calibración y en poco tiempo estará disponible para probar un vehículo.
Medidas Previas:
Limites Minimos del local:
Altura, desde el piso al techo. Esta medida depende del destino y uso final que se espera del banco de pruebas: Un auto de competición, una motocicleta o un omnibus de transporte colectivo, decidirán la altura requerida.
Ancho mínimo. Usualmente requiere un mínimo de 3,50 metros, a lo que habrá que ajustar el espacio de circulación del personal, la apertura de las puertas de automotor, y la cantidad de accesorios y moblaje previsto.Largo mínimo. El largo reqierido del local se calcula a partir del largo del vehículo mas largo que se prevea testear en el banco. Esta medida se debe tomar desde las ruedas motrices hasta el punto del vehículo más alejado.
Profundidad. Usualmente se requiere cavar 40 cm. para recibir el contenedor, y poreviamente hay que conocer la existencia de caños, tuberías, cables o instalaciones subterráneas para evitar inconveneintes.
Otros Factores a Tener Presente:
No excluyentes, ni imprescindibles.
Se detallan a modo de orientación los atributos que usted quiere que compongan su sala de Ensayos.
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Iluminación. 400 lux a 6mt de la fuente.
Ventilación. Destino de los gases de escape.Ruidos. El funcionamiento emite alrededor de 60 decibeles, similar al ruido del tránsito vehicular de una avenida.
Conexiones. Instalación eléctrica, Cable Módem, Aire Comprimido, Teléfono,
Accesorios. Herramientas Manuales. Máquinas de Diagnóstico.
Visualización, Transparencia: Tanto los técnicos que operaran o supervisan cada prueba como el cliente propietario dela vehículo, deben ver con comodidad y claridad lo que ocurre dentro de la Sala de Diagnóstico, para lo cual se debe prever la existencia de puntos de mira. Simultáneamente debe visualizar el motor, las ruedas girando y la pantalla del monitor del equipo.Información y Literatura Técnica. Es conveniente prever el lugar para que cerca de la mesa de trabajo se puedan consultar las tablas, instrucciones y permita efectuar las anotaciones del técnico.
Plano Alojamiento Dinamómetro
Medidas para el alojamiento del dinamómetroLas medidas son las mínimas requeridas, sin considerar los espacios destinados a circulación, herramientas de diagnóstico, etc., las que deben añadirse al esquema.
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Pruebas
Este modo de prueba es una alternativa práctica de muestra de datos que resulta más sencilla de interpretar al cliente del taller, en donde se muestra por medio de indicadores analógicos las R.P.M. y velocidad a que se está realizando la medición, indicando en la parte inferior de la pantalla en forma numérica los valores instantáneos de potencia y torque medidos así como también la potencia máxima medida en esta "tirada".
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Medición de Potencia
El menú de diálogo del programa de medición es sencillo de operar, y muestra en pantalla las opciones en castellano con notas de advertencia, con un vocabulario que resulta entendible a los técnicos y mecánicos que no estén familiarizados con los equipos computarizados.
Permite preparar el equipo para realizar el trazado del gráfico midiendo la evolución del torque y velocidad, aceleración durante 1 minuto o hasta que
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la velocidad de rotación de los rodillos sea cero. No es posible ingresar a esta opción si no se ha dado nombre y datos complementarios a la prueba.
Otra alternativa es elegir la "modalidad recurrente" la que permitirá conservar en la pantalla varios ensayos consecutivos de diferentes colores y de esta forma comparar las mejoras implementadas en cada "corrida", con solo observar la superposición de las curvas correspondientes.
CARACTERISTICAS TECNICASPara instalar el equipo es necesario tener en cuenta las medidas del conjunto.
Cada equipo se entrega con el Manual de Instalación y Mantenimiento.
Las medidas básicas que se deben respetar son las siguientes:
Diámetro de los rodillos... ...............................................................217 mm.Distancia entre rodillos ................................................................233 mm.Medidas exteriores del conjunto................ ........ 3388 x 960 x 313 mm.Peso bruto ................................................................................: 950 Kg.Carga máxima sobre rodillos .........................................: 15.000 Kg.Potencia máxima medible........ .......................................: 360 HP.Velocidad máxima ...............................260 Km/h (7000 R.P.M.)Alimentación eléctrica .............. 220 V. / 30 / 80 Hz. 1.5 Kva.Consumo de Agua ......................................-250 cm3 / hora.
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Diagnóstico Automotriz
Usted puede optimizar los resultados de sus reparaciones y diagnósticos en forma rápida y segura, cuando se trate de probar un vehículo a fondo.
El automotor a comprobar puede ser un sedán de calle y uso standard, un auto de competición, una unidad de carga o de transporte colectivo, una motocicleta de reducido tamaño, o una 4x4 "todo terreno" . No hay límites para el uso que sea necesario.
El equipo permite efectuar mediciones absolutas y comparativas de la potencia que un vehículo transmite a sus ruedas, en cada velocidad y a los diferentes rpm.
La capacidad del programa de medición gráfica muestra la evolución de la aceleración, curvas de torque y velocidad, que se pueden ver en pantalla en forma consecutiva para observar la influencia de los cambios efectuados por sola superposición de las curvas.
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Ud. corrige la puesta a punto y otros actuadores mientras gira el motor, conectado al dinamómetro, con sus ruedas motrices suspendidas en los rodillos sensores.No requiere alimentación hidráulica permanente por su exclusivo sistema cerrado con recuperación de fluídos.
Por su bajo costo, resulta accesible para la mayoría de los talleres que quieran mantener un grado de performance óptimo para localizar y reparar fallas en automotores de sus clientes, prestigiando así el servicio ofrecido y el resultado final obtenido. Además de reducir costos y tiempos de las reparaciones.
EL DINAMOMETRO DE RODILLOS DINAMOTOR, hoy día se ha convertido en una herramienta fundamental para la rápida, fácil, y económica reparación de vehículos.Para el control y diagnóstico automovilístico, es necesaria la automatización del diagnóstico de vehículos en el laboratorio de emisiones de gases emanados de la combustión.Tal es así que los equipos dinamométricos están siendo utilizados en los centros de verificación vehicular más adelantados.Para captar las señales de control recibidas del sistema y la información proveniente de los dispositivos se emplea una tarjeta de adquisición de datos (TAD).También otros dispositivos que permiten acondicionar, calibrar y decodificarlas, para que la PC controle la operación de los dispositivos del sistema de forma automática y concentre las lecturas de los aparatos, desplegando en la pantalla de los analizadores las variables de interés:La fuerza ejercida sobre el chasis en relación de la velocidad del vehículo, el par, la potencia y revoluciones del motor, la fuerza de frenado de las ruedas, así como la composición de los gases contaminantes emitidos, es decir, la proporción de hidrocarburos, nitrógeno, oxígeno y agua, entre otros elementos presentes.
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Además, los reportes son mostrados en una interface gráfica desarrollada para un fácil manejo por parte del operador.Este nivel de automatización se logró después de diseñar un programa de cómputo especificado.La competividad que alcanza y la optimización de la rentabilidad están en relación directa con la velocidad alcanzada en los procesos de diagnóstico, y permite a los talleres brindar servicios a flotillas completas.
Un Ford KA en la Puesta a Punto
El técnico está operando sobre el motor del automóvil, mientras la pantalla del monitor le indica cómo reacciona el motor ante cada cambio.
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El Monitor
El Monitor exhibe dos pantallas, por lo menos:
1. La velocidad a que gira el motor en cada instante mientras dura la prueba, y
2. La progresión ante cada prueba, durante el tiempo en que se observa el comportamiento del motor.
Varias pruebas quedan grabadas, superpuestas con color diferente cada una, en la pantalla con un número de orden para poder compararlas.
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• Se realiza el cambio de la velocidad durante la prueba, al igual que en el manejo en la vía pública, permite conocer la reacción exacta del motor en cada marcha.
Conclusiones:
Recomendaciones:
Bibliografía:
http://laboratorioautomotriz.blogspot.com/2010/02/dinamometro-de-rodillos.html.
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http://www.automotriz.biz/coches/car-maintenance/general-car-maintenance/127336.html
http://dinamometros.blogspot.com/
