В чем измеряет динамометр: Что измеряют динамометром и зачем он нужен

ДИНАМОМЕТР | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

• Тормозные динамометры
• Трансмиссионные динамометры.

ДИНАМОМЕТР, механический или электрический прибор для измерения силы тяги или крутящего момента машины, станка или двигателя. В зависимости от принципа действия динамометры делятся на два типа: тормозные и трансмиссионные; при измерениях первые поглощают мощность обследуемого агрегата, а вторые пропускают ее, не мешая рабочему циклу.

Тормозные динамометры

бывают самых различных конструкций; к ним относятся, например, тормоз Прони, гидравлический и электромагнитный тормоза. Обычно двигатель или механизм, мощность которого определяется, воздействует на некоторый вал, вращательное усилие на котором или его крутящий момент измеряется непосредственно динамометром. При этом, как правило, тахометром измеряется скорость вращения вала. Сопоставляя результаты таких измерений, находят входную или выходную мощность машины. Показанный на рис. 1 тормоз Прони имеет следующие элементы: барабан, установленный на том валу, которому передается подлежащая измерению мощность, фрикционный тормоз, тормозной рычаг и весы. При повороте барабана фрикционный тормоз и связанный с ним тормозной рычаг тоже стремятся повернуться, но этому препятствует груз, величина которого, измеряемая по весовой шкале, и определяет вращательное усилие на валу. По результатам такого измерения и показаниям тахометра находят искомую мощность. Тормоз Прони используют при измерениях характеристик низкооборотных двигателей постоянной мощности.

Гидравлическим тормозом можно измерять мощность высокооборотных агрегатов, например, крупногабаритных турбин. Особый вид динамометра представляет собой т.н. беговой барабан, предназначенный для определения тяговых или тормозных усилий грузовых и легковых автомобилей; его принципиальная схема приведена на рис. 2.

Зачастую в схему тормозного динамометра входит электрический генератор. Работает он от испытываемого двигателя, а его выходной сигнал поступает в набор резисторов, которые поглощают измеряемую мощность в электрической форме. Измеренным значением необходимой для этого поглощения резистивной нагрузки и определяется искомая мощность. В электромагнитном динамометрическом тормозе на приводном валу, связанном с испытуемым агрегатом, крепится металлический диск, расположенный между полюсами магнита с поворотным ярмом. При вращении диска между магнитными полюсами в нем возникают вихревые индукционные токи, в результате взаимодействия которых с магнитным полем скоба стремится повернуться; по усилию, необходимому для удержания скобы от поворота, и определяется искомая величина. Электромагнитный динамометр может быть выполнен в виде миниатюрного прибора, пригодного для измерений характеристик малогабаритных двигателей.

Трансмиссионные динамометры.

В крутильном динамометре с помощью тензодатчика, связанного с упругим приводным валом, измеряются деформации кручения этого вала. Деформации изменяют электрическое сопротивление тензодатчика, и на заблаговременно прокалиброванном индикаторе можно получать показания в желаемых единицах мощности. Такие динамометры применяют при определении характеристик судовых двигателей. Большинство электрических динамометров представляет собой двигатель-генератор постоянного тока на вращающейся опоре. При измерениях мощности, потребляемой испытуемым агрегатом, такой динамометр работает как электродвигатель; основание его статора установлено на подшипниках и может поворачиваться, а ротор жестко соединяется с ротором проверяемого механизма. При воздействии динамометра на испытуемый агрегат статор стремится повернуться вслед за своим ротором, но удерживается рычагом, связанным с весами; скорость вращения определяется тахометром. Если измеряется выходная мощность какого-то двигателя, то электрический динамометр функционирует как электрический генератор. Электрические динамометры применяются для измерения характеристик маломощных машин; они легко перестраиваются, точно изменяя скорость вращения или значение выходной нагрузки испытуемого устройства.

Медицинские динамометры – проведение измерений

Измерение силы и момента силы у людей проводят при помощи динамометров. Но не обычных, которые используются в промышленности, а специальных – медицинских. К медицинским динамометрам относят кистевой, также называемый ручным, динамометр и становой динамометр. В данной статье мы расскажем, как же проводят измерения при помощи данных приборов.

Итак, начнем с кистевого динамометра. Данный прибор предназначается для определения сжимающей силы мышц сгибающих пальцы обоих рук человека, а также для диагностики состояния и функции рук, как здоровых людей, так и восстанавливающихся после травм. Динамометр кистевой используется врачами, которые занимаются физиотерапией, кроме того, динамометр применяется в правоохранительных органах, вооруженных силах и МЧС. Приборы для измерения силы незаменимы для подготовки профессиональных спортсменов. В качестве примера кистевого динамометра можно привести такие приборы, как: механический ДК и электронный ДМЭР.

Динамометр кистевой ДК.

Для проведения измерений изометрической силы с использованием динамометра не требуется много времени, к тому же процесс замера не утомляет испытуемого. Для получения точных абсолютных результатов необходимо, чтобы пациент соблюдал определенное положение тела и угол отдельных суставов. Пусть обследуемый человек вытянет руку с кистевым динамометром и отведет её в сторону перпендикулярно туловищу. Свободная рука, при этом, должна быть расслаблена и опущена вниз. После чего, по команде, он должен будет сжать динамометр кистевой так сильно, как только сможет. Динамометрическое измерение может проходить поочередно обеими руками несколько раз, при этом, выбирается лучший результат для каждой руки.

Делать выводы на основании абсолютных результатов проведенных измерений можно только в динамике, когда предыдущие результаты были занесены в специальный дневник. В противном случае, поскольку на результаты измерений, проведенных с использованием динамометра, оказывают влияние такие факторы, как возраст, пол испытуемого, а также рост и вес, следует использовать более объективные показатели. Самым объективным показателем силы будет являться так называемая, относительная величина мышечной силы.

Это связано, помимо перечисленных факторов, с тем, что в ходе тренировок, рост абсолютных показателей силы тесно связан с ростом мышечной массы человека, и как следствие с его весом.

Чтобы определить величину относительной силы кисти, нужно абсолютные показания в килограммах, полученные измерением ручным динамометром, умножить на 100 и разделить на вес тела спортсмена. Для мужчин, не занимающихся спортом, этот показатель должен составлять 60-70, а для женщин 45-50.

Становая динамометрия, проводимая с использованием станового динамометра, это, можно сказать, комплексное измерение силовых качеств спортсмена, поскольку в таком исследовании участвуют практически все основные мышцы. Упражнение становой тяги с использованием динамометра должно применяться во всех учреждения диспансерного типа спортивно-оздоровительного профиля. В качестве примера станового динамометра можно привести ДС-200 и ДС-500.

Динамометр Становой ДС-200

Становая динамометрия подразумевает использование станового динамометра – прибора, который по виду напоминает обычный ножной эспандер, который состоит из рукояти, подножки, подкладываемой под ноги, троса и измерительного прибора с датчиком и отсчитывающим устройством. Испытуемый должен потянуть рукоять на себя и вверх так сильно, как только сможет, при этом, ноги должны быть прямыми в коленях.

Относительная величина становой силы рассчитывается точно так же, как и в ручной динамометрии, однако, здесь показатели индекса должны быть в разы больше. Например:

Если индекс менее 170 – то индекс относительной величины становой силы низкий.

• От 170 до 200 – ниже среднего.
• 200 – 230 – средний.
• 230 – 260 – выше среднего.
• Если же более 260 – то считается высоким.

Увеличение относительных показателей силы, как ручной, так и становой, как правило, говорит о повышении мышечной силы, а, следовательно, об увеличении мышечной массы в процентном соотношении.

Показания таких измерений используются в неврологии при обследовании заболеваний, которые могут сопровождаться мышечной слабостью, например, миастения, рассеянный склероз со слабостью конечностей, а также, различные последствия инсульта.

Отдельно следует выделить такой вид исследования, как динамография, при котором показатели силы и скорости сокращения мышц записываются на графике. Как видно из названия, суть этого метода состоит в том, что показания записываются в графическом виде в динамике (во времени). Часто, динамография связана с какими либо упражнениями или обстоятельствами, эффективность которых необходимо измерить.

У детей, также существуют усредненные показатели динамометрии, которые принято считать нормой. Усредненные величины различаются в зависимости от пола, роста, возрастной категории испытуемого. Измерения силы кисти правой руки и становой силы, обычно, проводят для детей в возрасте от восьми до 18 лет в два этапа, с небольшим перерывом для отдыха. Так, нормы показателей силы кисти правой руки для мальчиков составляют:

• От 13 до 18,5 кг – для возраста 8-11 лет.
• 21,6 – 37,6 кг – 12-15 лет.
• 45,9 – 51 кг – 16-19 лет.

Для девочек, норма колеблется в пределах:

• 9,8 – 17,1 кг – для возраста 8-11 лет.
• 19,9 – 28,3 кг – 12-15 лет.
• 31,3 – 33,8 кг – 16-19 лет.

Завершая статью, скажем только что динамометрия – это важный элемент антропометрии, который нашел свое применение в физиологии, спортивной медицине, гигиене спорта. Благодаря показателям абсолютной и относительной величины силы производится оценка степени физического развития человека.

Осуществить контроль и поверку медицинского оборудования с компанией ООО “Гормедтехника-НН” Вы можете позвонив по номеру +7 (831) 218-75-13 или оставив заявку на нашем сайте. Также в продукции Вы всегда можете купить медицинскую мебель, лабораторные принадлежности и другое оборудование по доступным ценам.

единиц измерения лошадиных сил | Как измерить мощность в лошадиных силах с помощью динамометра

Динамометр шасси ATC является одним из основных высокопроизводительных инструментов тестирования, которые наши инструкторы и студенты используют для измерения выходной мощности двигателя. И когда этот свет меняется с красного на зеленый, вам лучше поверить, что это привлекает толпу зрителей.

В следующем сообщении блога мы поможем вам лучше понять тонкости этого захватывающего теста производительности.

Динамометры Определено

Существует несколько типов динамометров, каждый из которых имеет уникальное применение. Два типа, которые наиболее часто используются в автомобильной промышленности, — это динамометрические стенды двигателя и динамометрические стенды шасси.

В то время как динамометрический стенд измеряет мощность двигателя с точки зрения мощности и крутящего момента, динамометрический стенд дополнительно может измерять производительность всей трансмиссии.

Динамометрический стенд, подобный тому, что используется в ATC, состоит из больших металлических роликов, установленных в цехе, и его часто называют «катящейся дорогой».

Использование Dyno

1. Подготовка:  Автомобиль устанавливается на катящуюся дорогу, ведущие колеса на соответствующих катках.
   Тормоза автомобиля отключены.
2. Выполнение теста:  Когда все настроено, педаль газа нажимается. Мотор ревет, колеса машины крутятся, а тяжелая бочка динамометрического стенда медленно вращается.
3. 3.        Что вы получите:  Стволы динамометра подключены к усовершенствованному компьютеру для расшифровки характеристик, который будет поглощать и записывать уровни мощности, генерируемые двигателем. В результате теста вы получите список оценок производительности, среди которых максимальная мощность и уровни крутящего момента.

Способ измерить мощность без динамометрического стенда?

Для тех из вас, кто испытывает повышенный интерес и немного оправдал надежды испытать собственную поездку на сложной катящейся дороге, есть способ измерить мощность без динамометра. И, скорее всего, он сейчас у вас в кармане или в руке.

Ваш смартфон! Да, вы можете выполнять свои собственные тестовые прогоны с помощью приложения для смартфона, которое записывает от 0 до 60 раз, максимальную мощность и многое другое. Хотя это не обязательно проверено в отрасли, за небольшую плату или бесплатно вы можете легко увидеть некоторую мотивирующую статистику двигателя.

Ознакомьтесь с этим обзором приложений от Power & Performance News , чтобы понять, как эти приложения справляются с тем, что может делать динамометрический стенд.

Станьте высокоэффективным профессионалом в обучении

Если вам нравится читать об увлекательном оборудовании и процедурах, в которых каждый день участвуют автомобильные техники, возможно, вам предстоит начать новую карьеру. Комплексные программы обучения Automotive Training Center могут помочь вам отправиться в путь (сначала передвигаясь, а затем стационарно) к новым и полезным возможностям в автомобильной и морской промышленности.

Хотите узнать больше? Загрузите бесплатное  Карьерное руководство по автомобильным технологиям ATC .

 

[hs_action id=”2110″]

Дополнительная информация о двигателе:

производительность – Как работает динамометр?

ПРИМЕЧАНИЕ: В следующем примере предполагается, что выходные данные указаны в фунто-футах и ​​лошадиных силах.

Динамометры также могут так же легко измерять выходной крутящий момент в ньютон-метрах или киловаттах, или любую другую меру крутящего момента и мощности, если на то пошло.

Прежде всего, давайте соберем всех на одной ноте. Когда дело доходит до транспортных средств, существует два основных типа динамометров: двигатель и шасси.

Динамометр двигателя (сокращенно динамометрический) измеряет крутящий момент непосредственно на коленчатом валу двигателя. Вот более крупный диностенд с прикрепленным к нему двигателем:

Двигатель, прикрепленный к нему, выглядит как двигатель Detroit Diesel. Обратите внимание, что двигатель крепится к динамометру только через выходной вал (закрытый желтой деталью).

Динамометрический стенд измеряет выходной крутящий момент двигателя, как видно на шинах. Вот тот, который над землей и с автомобилем на нем:

На картинке вы можете видеть большой цилиндр под задними (ведущими) колесами автомобиля. К большому цилиндру прикреплено измерительное устройство для этой конкретной модели.

Диностенд предназначен для измерения крутящего момента в заданной точке (кривошип двигателя или на колесах, в зависимости от модели) и скорости вращения, при которой измеряется крутящий момент. Для этого (скажем, для динамометрического стенда) двигатель монтируется (или, как некоторые сказали бы, «, привязанный “) к люльке. Эта люлька находится рядом с динамометрическим стендом, где оператор может поместить соединительный элемент между ними. Затем к двигателю подключаются все электрические, топливные и охлаждающие системы. Наряду с этим, любые имеющиеся датчики будут подключены, чтобы оператор мог просмотреть двигатель, чтобы убедиться, что он работает правильно, или выключить его, если он обнаружит проблемы.Оттуда двигатель запускается, и динамометр считывает величину крутящего момента, создаваемого двигатель

Чтобы измерить выходной крутящий момент двигателя, динамометрический стенд должен создать некоторое сопротивление, а затем измерить сопротивление. Затем это сопротивление подается на компьютер, который вычисляет величину крутящего момента при заданной скорости и, исходя из этого, может вычислить количество лошадиных сил. Есть два основных способа сопротивления двигателю.

В динамометрическом стенде жидкостного типа используется устройство, очень похожее на преобразователь крутящего момента автоматической коробки передач. Разница здесь в том, что сопротивление соединительного устройства можно регулировать для управления скоростью двигателя.

Другой тип динамометрического стенда — вихретоковый диностенд. Вместо гидромуфты для управления частотой вращения двигателя используются вихревые токи. Думайте об этом как о гигантском генераторе, который может создавать нагрузку, создавая ток, который останавливает скорость двигателя.

Как жидкостные, так и вихретоковые диностенды называются тормозными дино, потому что они используют любой метод для создания тормозного действия, которое управляет двигателем. Совершенно другой метод измерения крутящего момента с помощью динамометрического стенда – это инерционный динамометрический стенд, который рассчитывает скорость, с которой двигатель или шины могут разогнать известную массу. Это работает совершенно по другому принципу, чем тормозной стенд. Из-за этого измерения могут различаться между двумя типами.

Когда двигатель работает на динамометрическом стенде, он развивает крутящий момент. К динамометру прикреплены датчики, которые могут определять величину движения (фактического скручивания самого устройства), производимого соединительным устройством. Затем эта сила преобразуется в величину создаваемого крутящего момента. Во время испытаний двигатель нажимается на полностью открытую дроссельную заслонку (WOT). Динозавр создает сопротивление двигателю, когда он поднимается в диапазоне оборотов. Чтобы измерить величину крутящего момента, сопротивление должно быть достаточным, чтобы удерживать двигатель на заданной скорости, но не перегружать двигатель (препятствовать его прохождению через диапазон оборотов). По мере того, как обороты двигателя увеличиваются, датчик делает свое дело и считывает величину создаваемого крутящего момента.

Диностенд на шасси работает почти так же (как в жидкости, так и в вихревых токах), но измеряется на колесах (шинах), когда они соприкасаются с поверхностью вращающегося барабана. Сопротивление прикладывается к шинам и измеряется крутящий момент. При измерении на шинах выходной крутящий момент/мощность всегда меньше, чем на коленчатом валу из-за потерь в трансмиссии. Потери в трансмиссии – это те, которые возникают при передаче мощности через трансмиссию, трансмиссию (если таковая имеется), при изменении направления через дифференциал, через оси и через шины. Эмпирическое правило диктует около 15% потерь при использовании автомобиля с механической коробкой передач и 18-20% при использовании автоматической коробки передач.

Вычисление лошадиных сил (HP) является легкой частью, главным образом потому, что это просто математическое уравнение, которое дает нам цифру. Чтобы рассчитать HP, просто следуйте математике:

 P = (T * N) / константа
 

Где:

 P = Мощность (л.с.)
T = крутящий момент (фунт-фут)
N = скорость вращения (об/мин)
С = константа (5252)
 

ПРИМЕЧАНИЕ: Константа 5252 представляет собой округленное значение (33 000 фут·фунт-сила/мин)/(2π рад/об)

Поскольку это чисто математическое упражнение, компьютер может вычислить точное значение на лету.