04.- MEDICION DE MOMENTOS Y CUPLAS: (Mediciones Mecnicas, Pg. 13 a 57)

a) Medicin de Fuerzas. Para definir una fuerza, es necesario reconocer su magnitud, sentido y punto de aplicacin. Para medir las magnitudes de las fuerzas, hay dos alternativas:

1) Mtodos directos de medicin (balanza) que comparan la fuerza gravitacional conocida sobre una masa estndar (f=m.g). La masa patrn es el Kilogramo, guardado en Sevres.

Explicar el funcionamiento de la balanza granataria (composicin de momentos en la cruz) - Sensibilidad expresada como ngulo de desfasaje por unidad de desbalanceo. 2) Mtodos indirectos de medicin, que estudian los efectos causados por la fuerza

desconocida

- por cambio de estados inerciales (acelermetros) basados en la Ley de Newton (f=m.a)

- por deformacin de resortes (balanza de pescador) f=k.x - por deformacin ante cargas axiales (traccin o compresin) dx=f.L/A.E

donde la constante de deformacin sera: k=A.E/L -

por flexin de barras en voladizo. F = 3.E.I.y / L3 , donde I = b.h3 / 12 (mom.inercia del rectngulo) constante de deformacin sera: k=Ebh3 / 4L3

- por deformacin de aros de calibracin o comprobador de cargas Mohr Federhaff.

- Mediante celdas de carga

b) Medicin de momentos de torsin: Su relacin con la potencia aplicada: N=W/T y W=F.x , entonces N=F.x/T por ello F=N/v, al mismo tiempo F.r=Mt, quedando entonces la igualdad Mt = r.N/v, como r/v = 1/:

Mt = N/

Para el caso de expresar Mt en kgm, N en CV y n en rpm, la igualdad queda: Mt(kgm) = 716,56 N(CV) / n(rpm)

Para medir momentos de torsin hay diferentes tipos de dinammetro.

1) de Absorcin: que absorben la energa conforme miden el torque. Se usan para medir potencia entregada por mquinas o motores y se conoce tambin como potencia al freno o HPF. HPF = 2 . L . P . n / 2500, donde la fuerza P(kg) se mide con una balanza y se expresan: L(m), n(rpm), HPF(CV). Teniendo en cuenta su naturaleza, pueden ser mecnicos (como el de Prony), hidrulicos, aerodinmicos o elctricos (de corrientes de Foucault).

El freno de Prony consiste en un freno a cinta, que al disipar la energa del rotor, produce un torque por fuerza de roce, cuya fuerza se mide sobre la palanca ad hoc.

Freno dinamomtrico, para medir la fuerza de motores

El hidrulico se asemeja a una bomba centrfuga con su rotor en forma de disco, con cantidad de agua variable para distintos rangos de potencia, de carcasa basculante con un brazo solidario, donde se mide la fuerza.

El aerodinmico consiste en un rotor de palas regulables posicionadas de plano al sentido de giro para brindar alta friccin (para regular las palas debe estar detenido). No tiene medicin directa, sino curvas CV / n de calibracin previa.

El de corrientes de Foucault se basa en la gestacin de corrientes de remolino en el rotor de un generador de corriente continua de rendimiento cero. La energa se disipa en forma de calor mediante un circuito refrigerante.

2) de Impulsin (dinammetros elctricos). Se usan para determinar corrientes absorbidas por bombas, compresores, etc. Son generadores elctricos de corriente continua o alterna (este ltimo de dificil uso), de campo basculante o cuna, con una palanca solidaria donde se mide la fuerza de su torque. Este torque se produce al generar la energa que es absorbida por el aparato ensayado.

3) de Transmisin: se usa un rbol especial donde se monta un mecanismo (gonimetro o clinmetro) para la observacin de la torsin resultante del esfuerzo, que se puede realizar estroboscpicamente. Tambin se puede usar extensmetros de inductancia variable conectados inalmbricamente a circuitos de lectura o integracin.