Dinamometre Nedir?

5401_indirBirtakım kuvvetler, çoğu kez doğrudan doğruya ölçülmez; ancak yaptıkları iş ölçülerek kuvvetin büyüklüğü konusunda bilgi edinilir. Örneğin dönen makinalarda iş, dönme momenti yardımıyla ölçülür. Bu tür dinamometrelere “dönme momenti ölçen dinamometre” denir.Kalan dinamometre türüyse; doğrudan ölçen ve basınca dönüştürüp ölçen dinamometrelerdir.

Doğrudan ölçen dinamometreler, en basit dinamometreler olup gerçek anlamda yaylı el kantarıdır. İçinde kuvvet etkidikçe uzayan esnek bir eleman (yay ya da lastik) bulunur. Ölçülecek kuvvet dinamometrenin bir ucuna uygulanır.Sistem statik (durağan) duruma gelince,gösterge çizelgesinden (ıskala) kuvvet okunur. Çok ufak kuvvetleri okuyanlardaysa uzama miktarı dişli mekanizması ya da kaldıraçlarla büyütülerek okunabilecek duruma getirilir. Basit yapıda olmalarına karşın içlerindeki yay ya da lastiğin zamanla esnekliğini yitirerek hatalı sonuç vermeleri bu tür dinamometrelerin en olumsuz yanlarıdır. Kuvveti basınca dönüştürerek ölçen dinamometreler, içlerindeki dönüştürücüye göre alt sınıflara ayrılırlar:

Cıvalı ya da gazlı manometrelerle doğrudan ölçüm yapanlar: Bunlarla manometrenin yapısının elverdiği sınırlar içinde ölçüm yapılır. Oldukça basit bir yapıya sahip olmakla birlikte atmosfer basıncından etkileneceklerinden, ölçümden önce ayarlanmaları gerekir.Plezo elektrik kristalli dinamometreler: İçlerinde dönüştürücü olarak kullanılan bir kristal vardır.Basınç uygulanınca kristal biçim değişikliğine uğrar ve bunun sonucu bir gerilim üretir. Bu gerilim kuvvetlendirilip voltmetre ıskalasından okunur. Bu tür dinamometrelerle oldukça duyarlı ölçümler yapılır. Kondansatörlü dinamometreler:Bunlarla çok ufak kuvvetler,büyük bir duyarlılıkla ölçülür. Oldukça karmaşık yapıdadır. Basınca dönüştürülen kuvvet kondansatörün hareketli yüzeyine uygulanır. Hava aralığı daralan kondansatörün değeri değişir. Bu kondansatör osilatörün frekansını değiştirir.Frekans ölçülerek kuvvet belirlenir. Strain-Gauge’li dinamometreler: Temelde bir elektrik devre köprüsüdür.Strain-Gauge, köprünün bir elemanı olarak kullanılır. Köprünün dengeden ayrılmasıyla kuvvet belirlenir. Çok büyük kuvvetler ancak bunlarla ölçülür.Dönme momenti ölçümünde kullanılan dinamometreler, frenleme ya da şalter dinamometresi olarak yapılır. Bunlar, dönen millerin dönme momentlerinin ölçülmesine ve bu yolla yaptıkları işin ölçülmesine yararlar, özel olarak frenleme dinamometrelerinin etkime biçimi, bir makinenin yaptığı mekanik işin sürtmeyle ısıya dönüşmesine ve sürtünme direncinin momentinin bir teraziyle ölçümüne dayanır.

En çok kullanılan frenleme dinamometresi, “Prony başlığadır. Bu aygıtta dönen mil üzerine tutturulan bir levha,iki ağaç takozla çerçevelenmiş olup ortak bir çerçeve içine konmuştur. Bu çerçeve vidalanarak levha üzerine bir miktar baskı yapar. Çerçeve de bir kolla basküle etki eder. Basküle konulan ağırlıklarla motorun dönme monenti dengede tutulur. Yaklaşık 20 beygir gücündeki güçler için frenleme başlığı ya da frenleme levhası suyla soğutulur. 5 beygir gücünün altında, frenleme başlığı olarak bir kayış yeterlidir.Bu kayış dönen levhaya temas ettirilir,dönme kuvvetini dengelemek üzere her iki ucuna değişik büyüklükte ağırlıklar konur.Burada ağırlık farkından gerekli frenleme kuvvetinin büyüklüğü elde edilir.

Ayrıca, Fucoult fren düzeni frenlemeyi elektrikle gerçekleştiren başka bir dinamometredir. Motorun miline takılan, yarıçapı belirli, manyetik malzemeden yapılmış daire biçimindeki levha, akım bobinlerinin arasında döner. Bu bobinlere akım verildiğinde, oluşan manyetik alan dönmekte olan levhayı durdurmaya çalışacaktır.Bu frenleme kuvveti,bobinden akıtılan elektrik akımıyla orantılıdır.

Şalter dinamometreleri:

Büyük dönme momentlerinin ölçüldüğü ve yalnız ortalama dönme momentlerinin değil tam bir dönmedeki değişmelerin de belirlenmesinde kullanılır. Bunların sağladığı yarar enerjiyi yok etmemeleridir. Başlıca kullanım alanı mekanik olarak işletilen (örneğin kayışlarla) çalışma makineleridir. Enerji iletme yoluna katılan ve tüm ölçülecek enerjiyi aralarından geçiren düzeneklerdir.

Burulma dinamometreleri:

Bunların özel bir önemi vardır.Bir bölümünde Vieweg’in burulma endikatöründe,iten ve itilen mil arasında burulmaya karşı çok esnek,ince bir çelik mil parçası eklenmiştir.Bu nedenle şalter dinamometresi sayılır.Bu mil parçasının burulması optik yolla ölçülür,öteki önemli bir bölüm de doğrudan doğruya kuvvet iletmek için gerekli olan bir milin torsiyonunu (örneğin gemilerde yürüyen ‘mil kablosu) ölçmede kullanılır. Bunun için kullanılan milin üzerine milin çevrilmesini birlikte yapmayan’bir ölçme kapağı geçirilip bir ucu mile sıkıca bağlanır. Ölçme kapağıyla mil parçası arasında öteki uçta oluşan ve doğrudan doğruya dönme momentiyle doğru orantılı olan çevrilmeler görünür duruma gelir.

Denny-Edgecombe’nin burulma dinamometresiyle, Föttinger’in burulma endikatöründe birlikte dönen ampulün yarattığı ışık ışınlarından yararlanılır. Bu ışın bir filme etkiyerek buradaki dönme momentinin gidişini kaydeder.

ZD YouTube FLV Player

Kaynakça:
http://mebk12.meb.gov.tr/meb_iys_dosyalar/08/01/125251/icerikler/dinamometre-nedir-nasil-yapilir_278986.html
http://www.dinamometre.net/EgeRate.aspx?dinamometre=Dinamometre+Nedir

Yazar: Doğan Bülbül