Masurarea fortei

MASURAREA FORTEI

MASURAREA FORTEI

DEFINITIE

Forta-este o marime fizica vectoriala,derivate,care masoara interactiunea dintre doua sisteme fizice.Actiunea unei forte asupra unui corp determina miscarea si/sau deformarea acestuia.

Forta este caracterizata prin urmatoarele notiuni:

-marimea fortei-valoarea numerica a acesteia

-suportul fortei

-sensul fortei

-punctul de apilcatie al fortei

Relatia de definire a fortei ca marime fizica este F=m x a

Exemplu de forte:

-forta musculara a omului si a animalelor de tractiune

-forta apei

-forta vantului

-greutatea corpurilor

-forta de frecare

-forta centrifuga etc.

! O alta forta des intalnita este Greutatea G=m x g

UNITATI DE MASURA

-in [SI] este Newtonul(N). 1 N reprezinta forta care,aplicata unui corp cu masa de 1 kg ii imprima acestuia o acceleratie de 1m/s

-alte unitati de masura:-dyn(1 dyn=10^-5 N)

-stena(1 sn=10³ N)

-kf forta(1kgf=9,80665 N)

-poundal(1pdl=0,138 N)

MIJLOACE DE MASURARE

Fortele se masoara cu aparate numite DINAMOMETRE

CLASIFICARE:

-din punct de vedere al principiului de functionare dinamometrele pot fi:

-mecanice

-hidraulice

-pnemumatice

-electro-mecanice

-din punct de vedere conctructiv:-cu element elastic

DINAMOMETRU CU ELEMET ELASTIC

UTILIZARE

-la masurarea si verificarea fortelor

-element de baza-element elastic

Deformatia elementelor elastice este proportionala cu marimea fortei.

ELEMET ELASTIC

-materiale: -oteluri

-arc sau inalt aliate cu Crom

-Nichel

-Molibden

-este realizat dintr-o singura bucata

-este prelucrat prin forjare

OBSERVATIE

Cele mai utilizate sunt: -element elastic bara

-element cu arcuri

-element inelar

CARACTERISTICI

-constructie simpla

-dimensiuni cu gabarit redus

PRECIZIA

-pentru dinamometrele de lucru

-pentru dinamometrele etalon

TIPURI DE DINAMOMETRE PNEUMATICE

UTILIZARE

-la masurarea fortelor asupra unei masini-unelte

CARACTERISTICI

-masurarea se face regland presiunea in sistemul pneumatic

-masurand variatia de presiune se poate afla ce forta actioneaza asupra grinzii

TIPURI DE DINAMOMETRE ELECTROMECANICE

UTILIZARE

-masoara variatia rapida a fortei

CARACTERISTICI

-gabarit mic

-siguranta in exploatare

-deservira comoda

Cele mai folosite traductoare sunt: -piezoelectrice

-magnetoelastice

-rezistive

-capacitive

-inductive

-tensiometrice

ELEMENTE COMPONENTE

1. cilindru special cu membrane elastica 6. infasurari ale bobinei

2. bila 7. conductoare

3. element de prelucrare a fortei 8. racord

4. armatura mobila 9. capac

5. armature fixa

SCHEMA DINAMOMETRULUI HIDRAULIC CU PISTON

ELEMENTE COMPONENTE

Eseu: CAIET DE SARCINI pentru executia infrastructurii din beton armat Referat: Manual de reabilitare termica a cladirilor prin imbunatatirea protectiei termice a peretilor exteriori

cilindru

piston

manometru

OBESERVATIE

Elementele elastice devin inutile din cauza cresterii gabaritului.

-principiul de functionare este transformarea fortei in presiune

-presiunea exercitata prin apasarea pistonului asupra lichidului,inchis in cilindru este proportionala cu forta aplicata pistonului F=p x A

PRECIZIE

-scazuta

DINAMOMETRU CU ELEMENT ELASTIC DE FORMA INELARA

CARACTERISTICI

-elementul elastic este de forma inelara sau liptica

-deformatiunile sunt mari

UTILIZARE

-tractiune

-compresiune

VARIANTE CONSTRUCTIVE

DINAMOMETRU ROMBIC

UTILIZARE

-intindere

-compresiune

ELEMENTE ELASTICE PENTRU DINAMOMETRE:

a)     element elastic bara

b)     element cu arcuri

c) element inelar

Cele mai bune dinamometre sunt cele la care elementul elastic are forma de bara,de sectiune plina sau inelara.

DINAMOMETRUL TIP FURCA

UTILIZARE

-pentru masurarea fortelor : -tractiuni

-compresiuni

MASURAREA

PRESIUNII

DEFINITIE

Presiunea este o marime fizica, sclara si derivata, care caracterizeaza starea unui fluid si reprezinta raportul dintre forta si suprafata pe care se exercita perpendicular si uniform repartiza:

UNITATI DE MASURA

In SI, unitatea de masura pentru presiune deriva chiar din relatia de definitie si este newton pe metru patrat:

[p]=N/m²

Pentru masurarea presiunii, mai exista o serie de unitati de masura:

milimetru coloana de mercur, notat cu mmHg sau torr;

milimetru coloana de apa, notat cu mmH₂O;

atmosfera tehica, notata cu at;

atmosfera absoluta, notata cu ata;

atmosfera fizica, folosita in metrologie;

barul

MIJLOACE DE MASURARE

CLASIFICARE

A.    Dupa valoarea presiunii de masurat:

barometre, care masoara presiunea atmosferica;

manometre, care masoara presiuni mai mari decat presiunea atmosferica;

vacuummetre si microvacuummetre, care masoara presiuni mai mici decat presiunea atmosferica;

monovacuummetre, care masoara atat presiuni mai mari cat si presiuni mai mici decat presiunea atmosferica.

B.    Dupa destinatie,  aparatele de masurat presiuni pot fi:

aparate de masurat-etalon, care servesc la reproducerea si pastrarea unitatilor de masura, sau care servesc la verificarea aparatelor de lucru;

aparate de masurat de lucru, care servesc la masuri curente

C.    Dupa principiul de functionare exista:

aparate cu lichid, la care presiunea este echilibrata de presiunea unei coloane de lichid

aparate cu element elastic, la care presiunea este masurata prin deformarea unui element elastic

aparate elastice, la care variatiile de presiune sunt transformate in variatii ale unor marimi elastice masurabile

VARIANTE CONSTRUCTIVE

Aparate cu lichid - carcterizate prin construtia simpla si precizie ridicata, fiind utilizate in laboratoare si in industrie ca aparate etalon.

Din punct de vedere constructiv, ele sunt aparate cu citire directa si se pot impatii in urmatoarele grupe:

a)    Aparat cu tub U - cel mai simplu aparat cu lichid. El se compune dintr-un tub de sticla in forma de U fixat pe un suport rigid.            

1-tub de sticla in forma de U

1 2-scara garadata

3-suport rigid

2

b)    Aparate cu rezorvor si tub vertical - la aceste aparate, unul dintre brate se inlocuiestecu un vas cu sectiunea mult mai mare decat celalalt brat. Ca lichid manometric la aceste aparate se folosette mercurul

1 1-tub vertical

2-rezervo

c)       Aparate cu rezervor si tub inclinat-folosite pentru masurarea micropresiunilor de ordinul milimetrilor coloana de apa.

2. Aparate cu tub elastic- au elementul elastic sub forma de tub, care poate fi curbat sau spiral, iar tubul are sectiune ovala.

Aparatele cu tub Bourdon se folosesc la masurarea presiunii, atat pentru lichide cat si pentru gaze.

Aparate cu membarna - functioneaza pe baza deformarii elastice a membranelor sub actiunea presiunii.

a)    Aparate cu membrana - al caror element elastic este o membrana montata intr-o camera de presiune.

b)    Aparate cu capsula - al caror element elastic este o capsula formata din doua membrane lipite pe contur.

Aparate cu silfon - au o constructie asemanatoare cu al celorlalte manometre cu diferenta ca elementul elastic este un tub elastic numit silfon.

Silfonul este un tub clindric cu pereti ondulati al carui variatii de lungime sub efectul prtesiunii sunt tranformare in deplasari circulare ale acului indicator printr-un mecanism cinematic.

APLICATIE

Aparate pentru masurat tensiunea arteriala - utilizate in medicina si se numesc sfigmomanometre. Ele sunt de doua feluri:

sfigmomanometre cu coloana de mercur

sfigmomanometre cu element elastic

Aparate pentru masurat presiunii in pneurile automobilelor - cele mai utilizate sunt cele cu piston si arc.

Acest manometru are in interior

un piston, un arc si o bucsa.