Dinamómetro

De EcuRed
Dinamómetro
Información sobre la plantilla

Dinamómetro Tradicional

Dinamómetro. Instrumento que sirve para medir las fuerzas motrices y para probar la resistencia de las máquinas.

Contenido

Concepción

Se denomina dinamómetro a un instrumento utilizado para medir fuerzas, comunmente utilizado para calcular pesos. Fue inventado por Isaac Newton, el dinamómetro tradicional se basa su funcionamiento en la elongación de un resorte que sigue la ley de Hooke en el rango de medición. Al igual que una báscula con muelle elástico, es una balanza de resorte, pero no debe confundirse con una balanza de platillos (instrumento utilizado para comparar masas).

Características

Estos instrumentos constan de un muelle, generalmente contenido en un cilindro que a su vez puede estar introducido en otro cilindro. El dispositivo tiene dos ganchos o anillas, uno en cada extremo. Los dinamómetros llevan marcada una escala, en unidades de fuerza, en el cilindro hueco que rodea el muelle. Al colgar pesos o ejercer una fuerza sobre el gancho exterior, el cursor de ese extremo se mueve sobre la escala exterior, indicando el valor de la fuerza.

Aplicaciones

Principio de funcionamiento de un dinamómetro.
Principio de funcionamiento de un dinamómetro.

Existen más de 10000 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. Esto conlleva a la necesidad de calibración 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. P = m . g donde

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. Además es muy útil para las prácticas de física.

Ejemplo de dinamómetro

Dinamómetros hidráulicos

Actualmente, en muchas regiones del mundo, a pesar del desarrollo de la mecanización agrícola durante el último siglo, los animales continúan suministrando una gran proporción de la energía utilizada en la agricultura. Para esto se hace necesaria la medición de distintos parámetros como, fuerza de tracción, velocidad de trabajo, rendimiento de los mismos etc. Por ejemplo para medir la fuerza de tracción que son capaces de obtener los animales de tiro en las distintas labores de preparación de suelo.

Especificaciones

  • Medición de fuerza por pistón hidráulico de diferentes formas, escala en Newton sobre manómetro – Visor de esfera (Ø 63 mm).
  • Capacidades disponibles: de 0,2 kN a 115 kN.
  • Precisión ± 1,6 % FE.
  • Aguja de arrastre indicadora del máximo, opcional.
  • Pistón y carcasa de acero inoxidable.
  • Recorrido del pistón = 0,5 mm (máx.).
  • Ninguna conexión eléctrica.
  • Opcional: otras dimensiones de pistón, visor independiente, aguja para máximo, certificado de calibración según la norma ISO 9000.

Construcción de un dinamómetro tradicional

Materiales

Esquema de un dinamómetro tradicional.
Esquema de un dinamómetro tradicional.

Procedimiento

  • Tomamos el tubo de PVC de mayor diámetro (tubo 1) y lo perforamos en uno de los extremos. Atravesamos un tornillo del cual estará sujeto el resorte.
Dinamómetro digital.
Dinamómetro digital.
  • Introducimos el tuvo de menor diámetro (tubo 2) en el tubo 1 pasando el resorte por el centro; en el otro extremo del resorte se le ata una pita que lo sujetará al tapón del tubo 2, el cual tiene 2 armellas que perforan la parte superior, una en la parte interna (en la cual está atada la pita) y la otra en la externa, y así si jalamos el tubo 2 el resorte hace que se devuelva. La segunda armella del tapón se utiliza para sujetar los objetos que serán medidos.
  • Para que el resorte permanezca en su forma original, al tubo 1 también se le coloca un tapón en el extremo opuesto al tapón del tubo 2, para cubrir el sistema.

Graduación del dinamómetro

Tomamos 5 piedras de diferente peso, las pesamos mediante la balanza. Se enumeran y se registran los centímetros que desciende el resorte al ser colgada cada una de las piedras. También se hace esto tomando los pares, los tríos y los cuartetos. Con esta información se hace una tabla de datos comparativos. Los datos pasan a una gráfica cartesiana de peso contra distancia. Luego se hace la regresión lineal que nos dará una pendiente la cual determinara la distancia equivalente a 1 Newton en el sistema de tubos que al ser graduado se denominará dinamómetro.

Véase también

Fuentes