Mjerenje sileMjerenje sile

UvodUvodSila je vektorska veličina, u mehanici i tehniciSila je vektorska veličina, u mehanici i tehnici

jedna od osnovnih i najvažnijih veličina kojejedna od osnovnih i najvažnijih veličina koje

treba mjeriti i kontrolirati. Određena jetreba mjeriti i kontrolirati. Određena je

pravcem djelovanja, veličinom (modulom,pravcem djelovanja, veličinom (modulom,

intenzitetom),smjerom te hvatištem.intenzitetom),smjerom te hvatištem.

Sila se definira po drugom Sila se definira po drugom Newtonovom zakonu kao F = m · a. Newtonovom zakonu kao F = m · a.

Djelovanje sile:- promjena stanja kretanja(ubrzati, usporiti, promijeniti smjer)- promjena oblika tijela (deformacija)

Određivanje sile→ mjerenjem akceleracije ilideformacije tijela→ dinamometar

Masa i sila4 temeljne sile (međudjelovanja, interakcije) u prirodi:1. Gravitacijska sila → masa2. Elektromagnetska sila → naboj3. Jaka sila → nukleoni4. Slaba sila → leptoni

Q = mg = (1; 0 kg)(9; 8m=s2) = 9; 8N:

Instrumenti i uređaji za mjerenje sile Direktno mjerenje sile ostvaruje se specijalnim uređajima koji se zovudinamometri. Rad dinamometara može biti zasnovan na različitimprincipima. Dinamometri prema principu rada mogu biti:• mehanički,• električni,• hidraulični,• pneumatski.

Za mjerenje sile mogu se koristiti različite vrste pretvarača, a najčešće:• tenzometraske mjerne trake,• induktivni pretvarači,• kapacitivni pretvarači,• piezoelektrični pretvarači.

Dinamometar

Sila u opruzi ilielastičnom štapu data je izrazom:F = c·x gdje jec – krutost opruge ili štapa,x – deformacija.

Djelovanjem sile dolazi do deformacije. Deformacija se može mjeriti, panakon toga izračunati sila. Takav način određivanja sile je indirektni postupak.Direktnim mjerenjem može se odrediti vrijednost sile. Uređaji kojima seprovodi direktno mjerenje sile zovu se dinamometri.

Hookeov zakonFel=k·Δl –elastična silaElastična sila nastoji vratiti elastično tijelo u prvobitni položaj, a iznos elastične sile ovisi o produženju opruge i konstanti opruge.

Opruga ima dužinu x kada je neistegnuta. Kada se istegne za Δ x,u njoj se javi restituciona sila proporcionalna izduženju.

Sila na ovoj slici ima intenzitet4 jedinice sile.

Dinamometar koristimo za mjerenje električne,magnetne ili neke druge sile a da pritom on ne mora zauzimati uvijek vertikalan položaj.

Mjerači sile su idealni za upotrebu u kontroli kvalitete i ispitivanju materijala. Mjerno područje počinje kod 10N i  završava kod 200.000 N.Pri ispitivanju materijala koristimo:

Kidalica

Presa

Ispitivanja na savijanje

Sile zatezanja

Osnovni zahtjevi koje svaka konstrukcija dinamometra mora da zadovolji su:• visoka osjetljivost u cijelom opsegu mjerenja,odnosno brzo reagiranjena promjenu sile,• mala inercija,• praktičnost i ekonomičnost u radu.Električni dinamometri se češće koriste jer imaju manju inerciju, većutačnost i osjetljivost u odnosu na mehaničke i hidrauličke.

Digitalni dinamometar

Analogni dinamometar

Prema funkciji dinamometri mogu biti:• potezni i potisni,• za ispitivanje kompresije

2 vida ispitivanja kod automobila ;vuča,obrtno moment,brzina

1.Direktno povezivanje sa motorom koji je van vozila za mjerenje konjskih snaga na testnim modelima

2.Testna ćelija,auto se postavi na rolere,senzori na trenje za max brzinu.

Dinamometar je u upotrebi od prve polovine 19. stoljeća testirajući mehaničku snagu ljudi i mašina.Uređaj je izumljen od strane čovjeka koji je izumio laso.Svoju primjenu nalazi u mašinstvu,automobilskoj,avionskoj,brodskoj pa čak i u medicinskoj industriji već više od 170 godina.

Historija razvoja i primjena

U medicini imamo upotrebu medicinskih dinamometara tzv ergometar ;koristi se kod povreda zglobova tetiva i mišića.U neurologiji se takođe koristi kod određenih oboljenja za dijagnozu.

Savremena oprema za mjerenje sila pri mašinskoj obradi sastoji se od višekomponentnih dinamometara za mjerenje sila i momenata.

Mjerni lanac (obrada rezanjem)

HVALA !