Динамометр

(от Динамо... и ...метр)

        прибор для измерения силы или момента, состоит из силового звена (упругого элемента) и отсчётного устройства. В силовом звене Д. измеряемое усилие преобразуется в деформацию, которая непосредственно или через передачу сообщается отсчётному устройству. Д. можно измерять усилия от нескольких н (долей кгс) до 1 Мн (100 тс). По принципу действия различают Д. механические (пружинные или рычажные), гидравлические и электрические. Иногда в одном Д. используют два принципа. По назначению Д. разделяют на образцовые и рабочие (общего назначения и специальные).

         Образцовые Д. предназначены для поверки и градуировки рабочих Д. и контроля усилий машин при испытании механических свойств различных материалов и изделий. По степени точности различают образцовые Д. 1-го, 2-го и 3-го разрядов: Д. 1-го разряда (рис. 1) предназначаются для поверки образцовых Д. 2-го разряда (рис. 2), которые, в свою очередь, применяются для поверки и градуировки Д. 3-го разряда и поверки Д. общего назначения. Д. 3-го разряда служат для поверки и градуировки испытательных машин и приборов, изготовляются с упругими элементами в виде замкнутых скоб, работающих в основном на изгиб, и замкнутых скоб или стержней, испытывающих деформацию сжатия или растяжения.

         Рабочие Д. общего назначения применяют для измерения тяговых усилий тракторов, тягачей, локомотивов, морских и речных буксиров (тяговые Д.), а также для определения усилий, возникающих в конструкциях и машинах при приложении внешних сил. Рабочие Д. специального назначения служат для определения крутящих моментов, тянущей силы воздушных и гидравлических винтов, тормозящих усилий, усилий резания и подачи. В металлорежущих станках и т. п. они часто не являются самостоятельными приборами, а включаются в комплекс испытательных устройств (динамометрическая втулка, Динамометрическое колесо и др.). Рабочие Д. по степени точности делятся на два класса: 1-й — с погрешностью ± 1%, и 2-й — с погрешностью ± 2% от предельного значения нагрузки. Д. с пишущим устройством называется динамографом (рис. 3), а со считающим или показывающим устройством — работомером (рис. 4).

         Наиболее перспективны электрические Д., состоящие из датчика, преобразующего деформацию в электрический сигнал, и вторичного прибора, усиливающего и записывающего сигнал. Применяют датчики сопротивления (тензорезисторные), индуктивные, пьезоэлектрические, вибрационно-частотные. Наиболее широко применяют датчики сопротивления с упругим элементом и тензорезисторными решётками. При приложении нагрузки упругий элемент и тензорезисторные решётки деформируются, в результате чего разбалансировываются токи моста сопротивления, в который включены решётки. Этот сигнал усиливает и записывает вторичный прибор со шкалой, градуированной в единицах силы.

         Д. медицинский предназначен для измерения силы различных мышечных групп человека. В некоторых медицинских Д. измерение силы основано на сжимании металлической пружины, соединённой со стрелкой циферблата (рис. 5). Применяют также ртутные, гидравлические, электрические и маятниковые медицинские Д. Распространение получил полидинамометрический станок А. В. Коробкова и Г. И. Черняева, позволяющий добиваться изолированного действия разных групп мышц и измерять их силу в равных условиях.

         Лит.: Маликов Т. Ф., Шнейдерман А. Л., Шулемович А. М., Расчеты упругих тензометрических элементов, М., 1964; Осокина А. П., Типизация испытательных машин и весоизмерительных приборов, М., 1965.

         С. И. Гаузнер.

        

        Рис. 1. Переносной образцовый динамометр 1-го разряда: 1 — упругий элемент; 2 и 3 — хвостовики для приложения нагрузки Р; 4 — оптическое устройство для наблюдения результатов измерения.

        

        Рис. 4. Рабочий пружинный динамометр растяжения — работомер: 1 и 5 — захваты-проушины для приложения нагрузки; 2 — корпус с ромбовидным упругим элементом; 3 — циферблат со шкалой; 4 — стрелка.

        

        Рис. 3. Тяговый гидравлический динамограф: 1 — тяговое звено; 2 — маслопровод; 3 — манометрическая трубка; 4 — записывающее устройство.

        

        Рис. 2. Стационарный образцовый динамометр 2-го разряда с пределом измерения 5 тс (50 кн): 1 — грузовой рычаг; 2 и 4 — грузовые пакеты; 3 — пульт управления.

        

        Рис. 5. Пружинный ручной медицинский динамометр.