Силомер своими руками с цифрами
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 05.10.2024
Чтобы понять, как сделать динамометр, стоит остановиться на принципе его работы. В основе лежит третий закон Ньютона, который гласит, грубо, что на каждое действие есть равное противодействие. Поэтому простейший динамометр будет состоять из рабочего элемента, который деформируется при воздействии нагрузки. И шкалы, которая может быть проградуирована в любых единицах и служить методом визуального определения приложенной силы.
Стандартный динамометр
В лабораторных работах школьных уроков физики для измерения силы использовался простой пружинный прибор. Рассмотрим, как сделать динамометр своими руками не хуже школьного.
Основа, на которой собирается всё устройство, – обычная дощечка из дерева или полоска поликарбоната, пластика, жести, вариантов множество. На дощечке расположена пружина, один конец которой жёстко закреплён, другой связан с телом, через которое передаётся усилие. Как правило, это стальной крючок. Степень растяжения пружины пропорциональна прикладываемому усилию. Величина деформации отражается на шкале, которая наносится в ньютонах. Вот так работает динамометр. Своими руками в домашних условиях не обязательно изготавливать его из пружины, прекрасно будет работать любой упругий материал, например, резинка.
Видео
Для чего нужен динамометрический ключ?
Определенный момент затяжки на сопрягаемых деталях нужен для равномерного прилегания плоскостей. Кроме того, если по контуру установлена прокладка, неравномерное усилие болтовых соединений может ее разрушить.
Динамометрический ключ позволяет затягивать болты с точностью до сотых долей миллиметра. Кроме того, часто требуется с высокой точностью выполнить динамометрическую затяжку посадочного места подшипника.
Производитель рассчитывает значения крутящего момента, исходя из типа материала и конструктивных особенностей узла. При создании автомобиля на заводе, весь крепеж затягивается согласно техническим условиям: как правило, эту работу выполняют сборочные роботы.
А при обслуживании, ремонте, замене деталей – нужное усилие обеспечивается ручным инструментом: динамометрическим ключом.
Главное его достоинство – возможность работать в широком диапазоне настройки. Вы просто устанавливаете предел срабатывания своими руками, или визуально контролируете стрелку динамометра.
То есть, универсальный динамометрический ключ не позволяет одинаково точно затягивать гайки с усилием 2 Н.м. и 100 Н.м.
Производители инструмента выпускают динамометрические ключи в нескольких диапазонах:
Динамометр своими руками в домашних условиях
Сайт о жизни студентов во всех ее проявлениях
Динамометр — отличный прибор. Современная промышленность выпускает какие угодно модификации. С разными единицами измерения — шкала градуируется в килограммах, например. Существуют пределы измерения от минимального до очень большого, исчисляемого десятками тонн. Однако, давайте посмотрим, как сделать динамометр своими руками. Простой и точный.
Читать еще: Что стучит в двигателе на холодную
Тарировка
Для того, чтобы силомер работал, его необходимо градуировать. Для этого можно воспользоваться силой тяжести. Известно, что усилию в один ньютон соответствует вес 102 граммов. Тарируется динамометр своими руками в следующей последовательности:
- динамометр располагается вертикально;
- пока пружина не нагружена, положение указателя соответствует отметке 0;
- динамометр нагружается грузом массой 102 грамма, получается отметка 1 ньютон;
- масса груза в 204 грамма даст положение метки в 2 ньютона и т. д.
Как видим, настроить динамометр своими руками несложно.
Необходимо определиться с нагрузкой, которую предстоит измерять. И расчёт лучше произвести перед тем, как сделать динамометр. Своими руками можно изготовить как мощный прибор, так и небольшой, но более чувствительный. А вариантов конструкции немало.
Немного фантазии, и в прибор для измерения силы превращается обычный одноразовый шприц. Устройство показано на рисунке, единственное, на чём следует заострить внимание, так это поршень шприца, который необходимо обточить по окружности (или срезать острым ножом) так, чтобы он двигался внутри корпуса шприца без усилия.
При желании можно изготовить динамометр своими руками из ручки, обычной шариковой ручки с пружинкой.
Стержень надо очистить от чернил, сточить острие пишущего шарика и вставить внутрь обычную канцелярскую скрепку.
Конструктивное исполнение
Пока отвлечемся от основного рабочего элемента и посмотрим на детали прибора.
- Нам понадобится точка приложения силы. В самом простом случае — металлический крюк небольшого размера. Можно изготовить из канцелярской скрепки.
- Чтобы было удобнее, не будем крепить крюк на рабочий элемент. Нам нужен передатчик. Нерастяжимая прочная нитка — подойдет. Закрепляем на нее крюк.
- Шкала. Ее будем размечать самостоятельно, поэтому ограничимся полоской бумаги.
- Понадобится какая-то основа, на которой будет закреплен рабочий элемент и поместится участок со шкалой. Здесь никто не ограничен в фантазии, можно использовать что угодно.
Когда есть все детали, можно переходить к выбору основного рабочего тела и решать, как сделать динамометр лучшим образом.
Градуировка прибора
Если динамометр использовать как безмен, этого хватит. Измеряем линейкой, сколько миллиметров шкалы приходится на один грамм или килограмм и размечаем.
Для того чтобы динамометр измерял то, для чего предназначен — с помощью калькулятора для каждого грузика считаем силу, умножая его массу на ускорение свободного падения. После этого градуируем шкалу, как написано выше для измерения массы. Все, работа окончена.
Динамометр на пьезоэлементах
Динамометры заводского изготовления в последнее время чаще всего изготавливают с использованием пьезоэлементов. Пьезоэлемент – кристалл, на концах которого при механическом сжатии появляется разность потенциалов (напряжение). Причём величина этой разности потенциалов зависит от степени сжатия.
Силомеры такого типа отличаются отсутствием хода штока (на чувствительный элемент необходимо просто нажать), чрезвычайной точностью и огромным диапазоном измерений. На пьезоэлементах делаются как чувствительные приборы для точного измерения небольших усилий, так и динамометры, с помощью которых измеряют тяговые усилия тракторов.
Вам может понравиться Все решебники
Главная задача сайта: помогать школьникам и родителям в решении домашнего задания. Кроме того, весь материал совершенствуется, добавляются новые сборники решений.
Вес измеряется весами, расстояние – линейкой, давление – манометром и т. д. А придуман ли прибор, измеряющий силу? Такой инструмент, конечно же, имеется. Называется он динамометр. Своими руками в домашних условиях, кстати говоря, несложно изготовить простенький, но вполне работоспособный прибор для измерения силы, свой собственный эксклюзивный динамометр.
Масса, сила, вес
В разговорах мы часто путаем такие понятия, как масса и вес. В чём между ними разница? Маленький пример. У нас есть гимнастическая гиря массой 32 кг. Именно столько покажут наши бытовые весы, стоит нам это железное изделие на них поставить. Переместимся мысленно на поверхность Луны. Показания весов, которые мы захватим с собой, изменятся и будут всего лишь 5 кг 120 г. А вот на самой большой планете нашей системы, Юпитере, с самой большой силой тяжести, весы покажут все 84,5 кг. Изменилась масса гири? Нет.
Сила в один ньютон равна весу груза в 102 грамма, находящегося на поверхности планеты Земля.
Итак, изготовив динамометр своими руками, мы получим возможность измерять такую важнейшую физическую величину, как сила.
Общий принцип устройства динамометров
Для измерения силы редко используют земное притяжение. Это не только неудобно (груз или противовес могут работать только вертикально), но и не совсем точно. Дело в том, что наша Земля – не совсем шар. Это эллипсоид, слегка сплюснутый с полюсов. Поэтому расстояние на экваторе до центра планеты больше, чем на полюсе, к тому же, на экваторе на любое тело действует центробежная сила, слегка уменьшающая его вес, поэтому чтобы гарантированно похудеть (правда ненамного, на 0,5% всего лишь) надо просто поехать с полюса на экватор.
Поэтому для того, чтобы измерить силу, чаще всего применяют приборы на упругих элементах. А силу иногда необходимо измерить просто громадную, например, тягу двигателя космической ракеты носителя. Можно только представить, каким должен быть такой динамометр.
Стандартный динамометр
В лабораторных работах школьных уроков физики для измерения силы использовался простой пружинный прибор. Рассмотрим, как сделать динамометр своими руками не хуже школьного.
Основа, на которой собирается всё устройство, – обычная дощечка из дерева или полоска поликарбоната, пластика, жести, вариантов множество. На дощечке расположена пружина, один конец которой жёстко закреплён, другой связан с телом, через которое передаётся усилие. Как правило, это стальной крючок. Степень растяжения пружины пропорциональна прикладываемому усилию. Величина деформации отражается на шкале, которая наносится в ньютонах. Вот так работает динамометр. Своими руками в домашних условиях не обязательно изготавливать его из пружины, прекрасно будет работать любой упругий материал, например, резинка.
Тарировка
Для того, чтобы силомер работал, его необходимо градуировать. Для этого можно воспользоваться силой тяжести. Известно, что усилию в один ньютон соответствует вес 102 граммов. Тарируется динамометр своими руками в следующей последовательности:
- динамометр располагается вертикально;
- пока пружина не нагружена, положение указателя соответствует отметке 0;
- динамометр нагружается грузом массой 102 грамма, получается отметка 1 ньютон;
- масса груза в 204 грамма даст положение метки в 2 ньютона и т. д.
Как видим, настроить динамометр своими руками несложно.
Необходимо определиться с нагрузкой, которую предстоит измерять. И расчёт лучше произвести перед тем, как сделать динамометр. Своими руками можно изготовить как мощный прибор, так и небольшой, но более чувствительный. А вариантов конструкции немало.
Немного фантазии, и в прибор для измерения силы превращается обычный одноразовый шприц. Устройство показано на рисунке, единственное, на чём следует заострить внимание, так это поршень шприца, который необходимо обточить по окружности (или срезать острым ножом) так, чтобы он двигался внутри корпуса шприца без усилия.
При желании можно изготовить динамометр своими руками из ручки, обычной шариковой ручки с пружинкой.
Стержень надо очистить от чернил, сточить острие пишущего шарика и вставить внутрь обычную канцелярскую скрепку.
Динамометр на пьезоэлементах
Динамометры заводского изготовления в последнее время чаще всего изготавливают с использованием пьезоэлементов. Пьезоэлемент – кристалл, на концах которого при механическом сжатии появляется разность потенциалов (напряжение). Причём величина этой разности потенциалов зависит от степени сжатия.
Силомеры такого типа отличаются отсутствием хода штока (на чувствительный элемент необходимо просто нажать), чрезвычайной точностью и огромным диапазоном измерений. На пьезоэлементах делаются как чувствительные приборы для точного измерения небольших усилий, так и динамометры, с помощью которых измеряют тяговые усилия тракторов.
Тарельчатая пружина способна выдерживать колоссальные нагрузке при очень малой деформации. О том, из каких материалов её изготавливают, как собирают и где используют, пойдёт речь в данной статье.
Физические приборы окружают нас повсюду и даже в самых неожиданных местах. Даже дома можно найти множество измерительных инструментов.Так что же это такое?
Статья посвящена дифференциальным манометрам давления. Рассмотрены виды устройств, принципы их работы и технические особенности.
Что показывает динамометр? Указанный прибор предназначен для определения силы. Используются эти устройства в различных сферах. В первую очередь, важно отметить, что различают механические, электронные, и гидравлические модификации. По параметрам они .
Два простых лайфхака "Как сделать динамик?" Как сделать колонку из динамиков: подробный алгоритм. Делаем своими руками подиум для динамика. Как сделать динамик громче на смартфоне и компьютере?
Для того чтобы овладеть магией стихий, нужно уметь слушать себя и свои ощущения. Ведь именно чувства помогают слиться с природой и стать с ней одним целым, а, следовательно, и управлять ею. Для того чтобы понять, как овладеть магией природных явлений, нужно иметь исключительно благие намерения.
Большинство людей, вспоминая свои школьные годы, уверены, что физика - это весьма скучный предмет. Курс включает множество задач и формул, которые никому в последующей жизни не пригодятся. С одной стороны, эти утверждения правдивы, но, как и любой предмет, физика имеет и другую сторону медали. Только ее не каждый открывает для себя.
Казалось бы, чудеса научно-технического прогресса навсегда оставили в прошлом такое ненужное больше устройство, как динамо-машина. Однако нередко бывают ситуации, когда обесточенные новинки техники оказываются совершенно бесполезными. Приходится вспоминать, каким образом на школьных уроках физики мускульная энергия человека превращалась в электрический ток.
Диадинамические токи считаются одним из наиболее эффективных методов лечения. Их с успехом применяют для обезболивания, расслабления, восстановления эластичности и функциональности мышц. Прочитав сегодняшнюю статью, вы узнаете, кому показана и как проводится данная процедура.
Наш проект живет и развивается для тех, кто ищет ответы на свои вопросы и стремится не потеряться в бушующем море зачастую бесполезной информации. На этой странице мы рассказали (а точнее - показали :) вам Как сделать силомер для силы удара в домашних условиях . Кроме этого, мы нашли и добавили для вас тысячи других видеороликов, способных ответить, кажется, на любой ваш вопрос. Однако, если на сайте все же не оказалось интересующей информации - напишите нам, мы подготовим ее для вас и добавим на наш сайт!
Если вам не сложно - оставьте, пожалуйста, свой отзыв, насколько полной и полезной была размещенная на нашем сайте информация о том, Как сделать силомер для силы удара в домашних условиях .
В инструкциях по техническому обслуживанию автомобилей, часто можно встретить таблицы с указанием крутящего момента для затяжки крепежа.
Особенно важно соблюдать значение на таких деталях, как впускной коллектор, головки блока цилиндров, шарниры подвески. Мастера станций техобслуживания используют специальные приспособления: динамометрические ключи.
Это дорогостоящий элемент: если он используется от случая к случаю, приобретение нецелесообразно. Поэтому многие автолюбители, обслуживающие автомобили самостоятельно, делают динамометрический ключ своими руками.
Совершенно бесплатно изготовить инструмент не получится: как минимум нужен фабричный ключ, а также прибор, фиксирующий крутящий момент.
Для чего нужен динамометрический ключ?
Определенный момент затяжки на сопрягаемых деталях нужен для равномерного прилегания плоскостей. Кроме того, если по контуру установлена прокладка, неравномерное усилие болтовых соединений может ее разрушить.
Динамометрический ключ позволяет затягивать болты с точностью до сотых долей миллиметра. Кроме того, часто требуется с высокой точностью выполнить динамометрическую затяжку посадочного места подшипника.
Производитель рассчитывает значения крутящего момента, исходя из типа материала и конструктивных особенностей узла. При создании автомобиля на заводе, весь крепеж затягивается согласно техническим условиям: как правило, эту работу выполняют сборочные роботы.
А при обслуживании, ремонте, замене деталей – нужное усилие обеспечивается ручным инструментом: динамометрическим ключом.
Главное его достоинство – возможность работать в широком диапазоне настройки. Вы просто устанавливаете предел срабатывания своими руками, или визуально контролируете стрелку динамометра.
Важно! Следует знать: чем шире диапазон крутящего момента, тем выше погрешность в крайних значениях шкалы (регулятора трещотки).
То есть, универсальный динамометрический ключ не позволяет одинаково точно затягивать гайки с усилием 2 Н.м. и 100 Н.м.
Производители инструмента выпускают динамометрические ключи в нескольких диапазонах:
Как устроен динамометрический ключ для автомобиля?
Существуют два конструктивных решения: ограничение крутящего момента, и визуальный контроль процесса. Рассмотрим каждое из них детально.
Так называемая трещотка
Внешне мало чем отличается от обычного рычага с трещоткой под торцовые головки. Собственно, это она и есть.
Просто храповой механизм с регулируемой силой срабатывания, превратил обычную рукоятку в динамометрический ключ. Секрет именно в конструкции храповика. Он позволяет шестерне прокручиваться в любую сторону.
По направлению возврата, когда вы отводите рукоять для следующего оборота головки, усилие минимально. А вот в рабочем направлении, где применяется усилие, зуб храповика соскакивает с шестерни при достижении заданного значения.
В рукоятке хвостовика, расположена вращающаяся насадка. Она регулирует натяжение пружины храпового механизма.
Как работает система?
При достижении выставленного значения момента, шестерня трещотки начинает проскакивать. Рукоять проворачивается с характерным звуком, а гайка не закручивается.
Динамометрический ключ с трещоткой является полуавтоматическим. Он дает возможность затягивать гайки, не опасаясь их перетянуть.
Измерительная шкала
Динамометрический ключ не имеет механизма ограничения крутящего момента, но к поворотному механизму подсоединен стрелочный либо цифровой динамометр. Когда к рукоятке прилагается усилие, стрелка отклоняется, и можно фиксировать значение приложенной силы.
Принцип работы достаточно прост: стрелка сохраняет неизменное положение относительно головки ключа, а рукоятка изгибается, как пружинный торсион. В результате шкала смещается по отношению к кончику стрелки пропорционально приложенному усилию.
Недостаток данной модели – нет автоматического ограничителя. Вы просто контролируете усилие, которое прилагается к рукоятке. Это позволяет произвести более точное измерение (в отличие от трещотки, которая работает дискретно), но есть вероятность механической ошибки при дозировании усилия.
Самодельный динамометрический ключ на базе трещотки сделать сложно, технология требует наличия металлообрабатывающих станков и прецизионной калибровки. А вот инструмент с динамометром вполне по силам домашнему мастеру.
Варианты самодельных динамометрических ключей
Для начала вспомним школьный курс физики. Измерение крутящего момента производится в ньютонах на метр. Не вдаваясь в формулы, практически это означает: 10 Н.м. – равно усилию в 1 кг, приложенному к рычагу длиной 1 метр.
То есть, если отмерить от центра головки накидного ключа 1 метр, и закрепить в этой точке динамометр, можно с высокой степенью точности измерить крутящий момент затягивания гайки.
Этот метод далеко не нов: владельцы автомобилей ВАЗ и УАЗ, при ремонте редуктора заднего моста, пользовались методичкой, разработанной еще при СССР.
Как сделать динамометрический ключ своими руками, чтобы им было удобно пользоваться?
Метровая рукоятка ключа – не самый практичный вариант. Воспользуемся правилом расчета силы в зависимости от длины рычага. Формулы изучать нет смысла, величины рассчитываются в пропорциях.
Чем короче рычаг, тем большее усилие необходимо приложить (при сохранении величины крутящего момента):
- рычаг 1 м, крутящий момент 10 Н.м., усилие 1 кг;
- рычаг 0,5 м, крутящий момент 10 Н.м., усилие 2 кг;
- рычаг 33 см (уже удобно работать), крутящий момент 10 Н.м., усилие 3 кг.
Для изготовления понадобятся:
Отмерив от центра вращения необходимую длину, закрепляем хомут на рычаге.
Устройство готово за 15 минут. Можно наметить несколько точек установки хомута, в зависимости от измеряемого момента.
Важно! При затяжке крепежа, тянуть нужно именно за весы (динамометр). К рукоятке никакого усилия не прилагаем. Между рычагом и направлением усилия (вдоль пружины кантора) удерживается прямой угол.
Под рукой полезно будет иметь готовую таблицу расчета крутящего момента, в зависимости от показаний безмена.
Если не хочется делать своими руками отдельный инструмент – воспользуйтесь стандартным набором ключей (с одной стороны рожковый, с другой – накидной). Принцип действия такой же точно.
Для каждого ключа (поскольку они разной длины), заранее составляем таблицу расчета. Можно воспользоваться готовым приложением для смартфона:
Вводим полученные данные (длина рычага, показания кантора), и видим готовый результат в ньютонах на метр.
Затягиваем болт самодельным динамометрическим ключом — видео
Вывод:
Имея на руках безмен стоимостью 300 – 500 руб. (он есть практически в каждом доме), можно сэкономить на покупке фабричного динамометрического ключа: цена порядка 2000 – 3000 рублей.
Читайте также: