Определение крутящего момента: Please Wait… | Cloudflare

Формула расчета крутящего момента

Что такое крутящий момент двигателя автомобиля: определение, формула

Автоликбез29 сентября 2019

Среди всех важных параметров двигателя авто наиболее показательным является мощность. Автолюбители часто оперируют «лошадиными силами» и забывают про еще один важный параметр, характеризующий машину – крутящий момент двигателя. Хотя данный показатель считается менее значимым, он определяет, насколько резким будет старт и дальнейшее ускорение авто.

Понятие крутящего момента двигателя

КМ можно представить как показатель силы вращения коленвала. Перед тем, как в нем разобраться, начнем с мощности и количества оборотов, а также разберем, почему все эти параметры взаимосвязаны. Первая характеристика подразумевает работу, которая производится за временную единицу. Под работой подразумевается преобразование энергии сгорания топлива в кинетическую. Вторая характеристика говорит о количестве оборотов вала в минуту. Ну, а крутящий момент можно назвать производной от этих характеристик величиной.

Учитывая принятую систему измерения силы в ньютонах (Н), а длины в метрах (м), крутящий момент измеряется в «Нм», поскольку речь о силе, прикладываемой к поршню и длине плеча коленчатого вала. Чем больше эта величина, тем выше динамика авто, соответственно, тем быстрее оно развивает заявленное количество «лошадок».

От чего зависит величина крутящего момента двигателя?

• радиус кривошипа коленвала;
• давление, создаваемое в цилиндре;
• поршневая площадь;
• объем.

По большей части, величина будет зависеть от объема ДВС: с его увеличением будет расти сила, которая воздействует на поршень. Конечно, немаловажную роль играет и радиус кривошипа, но учитывая конструктивные особенности современных двигателей, варьирование этой величины возможно только в небольших пределах. Также стоит сказать о зависимости от давления: чем оно больше, тем больше прикладываемая сила.

Формула расчета крутящего момента

Сначала посмотрим на формулу расчета мощности:

Р(мощность, кВт) = М(крутящий момент, Нм) х n (число оборотов в минуту) / 9550.

Расчет КМ выглядит следующим образом:

М(крутящий момент, Нм) = Р(мощность, кВт) x 9550 / n (число оборотов в минуту).

Дабы рассчитать нужные величины и не запутаться, достаточно воспользоваться конвертером, который доступен на многих автолюбительских сайтах.

Как измеряется крутящий момент?

Для этого достаточно взглянуть на техническую документацию своего авто. Но реальные измерения также доступны: необходимо использовать специальные датчики. Они позволят провести статические и динамические измерения.

Измерение заключается в создании ситуации, где двигатель набирает максимальные обороты, затем тормозится: в процессе создается график, демонстрирующий максимальный момент мотора в момент нажатия на тормоз. Сначала показатель будет небольшим, затем будет наблюдаться рост, достижение пика и падение.

СТО должны оснащаться профессиональными тензометрами: все измерения обрабатывает специальное ПО, а результаты отображаются в виде графиков. Основная сложность в измерении КМ – достичь высокой точности показаний. Устаревшие контактные, светотехнические или индукционные тензометры не обеспечивали должной эффективности, поэтому в настоящий момент используются измерители в виде компактного передатчика, закрепляемого на вал: он передает данные на прибор-приемник, предоставляющий данные, не нуждающиеся в обработке.

Мощность или крутящий момент – что важнее?

Для решения этой дилеммы необходимо понять несколько фактов:

• мощность имеет линейную зависимость от частоты оборотов коленвала: быстрее вращение – больше показатель;
• мощность – производная КМ;
• до определенного значения рост КМ зависим от числа оборотов: быстрее вращение – выше КМ. Но преодолев пиковое значение, он снижается.

Отсюда можно прийти к выводу, что крутящий момент – приоритетный параметр, характеризующий возможности мотора. В то же время, нельзя пренебрегать мощностью: это значит, что производители автомобилей должны настроить работу агрегата таким образом, чтобы соблюдался баланс этих величин.

Как можно увеличить крутящий момент двигателя?

1. Смена коленчатого вала. К недостатка метода можно отнести тот факт, что это редкая для многих марок авто деталь: часто ее делают на заказ. Кроме того, это снизит долговечность двигателя.
2. Расточка цилиндров. Более популярный метод, основанный на увеличении объема цилиндра. Метод доступен в большинстве автосервисных мастерских.
3. Настройка карбюратора. Зачастую используется в дополнение к расточке.
4. Увеличение турбонаддува. Доступно в моделях с турбированным двигателем. Тем не менее, снимая ограничения в блоке, который отвечает за управление компрессором – достаточно опасный способ, снижающий запас нагрузок в моторе. Тем, кто на него решается, также приходится прибегать к увеличению камеры сгорания, улучшению охлаждения, регулировке впускного клапана и смене распредвала, коленвала и поршней.
5. Изменение газодинамики. Еще один метод, который по плечу только профессионалам. К тому же, убирая ограничения можно столкнуться не только с выросшей динамикой, а и с ухудшением сцепления.
6. Использование масляного фильтра. Простой способ, снижающий засорение двигателя и продлевающий срок эксплуатации его запчастей.

Как видно, мотор – это сложный агрегат. Он уже рассчитан с использованием сложных инженерных формул и технологий, а значит, увеличение характеристики крутящего момента нежелательно. Если желание все же есть, стоит обратить внимание на два первых пункта. Можно, конечно, попытаться устранить заводские дефекты: убрать в камерах сгорания непродуваемые зоны и убрать в стыках заостренные углы, а также, неровности на клапанах. Но придется доверить эти операции специалистам своего дела.

Отдельно стоит сказать о так называемых усилителях КМ: их принцип основан на отборе мощности уменьшением оборотов, что не лучшим способом сказывается на долговечности конструкции.

Подобные решения не увеличивают КМ, а позволяют его плавно менять на постоянных оборотах.

Какому двигателю отдать предпочтение?

В настоящий момент к привычным ДВС на дизельном топливе или бензине добавились еще и электродвигатели. Во всех этих конструкциях крутящий момент двигателя может кардинально отличаться.

Бензиновый двигатель

Действие основано на впрыске и формировании воздушно-топливной смеси с последующим возгоранием от искры свечей зажигания. Процесс происходит при температуре в 500 градусов, а коэффициент сжатия находится в районе 10 единиц.

Дизельный двигатель

Здесь коэффициент сжатия достигает уже 25 единиц, а температура составляет 900 градусов. При таких условиях смесь воспламеняется без необходимости в использовании свечей.

Электродвигатель

Пожалуй, самый простой и прогрессивный вариант, который лучше вообще исключить из списка. Дело в том, что трехфазный асинхронный двигатель работает по другому принципу, кардинально отличающемуся от традиционных ДВС. Здесь пикового КМ в 600 Нм можно достичь на любой скорости. Если же говорить о «лошадях», у Теслы их количество составит 416.

Но пока электрокары не получили повсеместного распространения. И если этот вариант по каким-либо причинам недоступен, рассмотрим особенности бензиновых и дизельных агрегатов. При одинаковых объемах первый способен давать высокую скорость, второй – быстрый разгон.

В заключение

Как уже отмечалось, КМ требует внимания непосредственно при выборе авто. Зная ключевые особенности двигателей, теперь не составит труда определиться с выбором. Что до увеличения значений крутящего момента в имеющейся машине, не стоит забывать о балансе, заложенном производителем, и уж тем более нежелательно прибегать к кардинальным мерам. Увеличение динамики можно рекомендовать только в силовых агрегатах, причем КМ должен располагаться в диапазоне, где он может достигать пиковых значений. Как бы там ни было, планомерное распространение электрокаров вскоре может избавить от мук выбора. А пока, лучше быть осведомленным в технических деталях машины, как минимум, это позволит не теряться среди вопросов коллег-автолюбителей.

Крутящий момент и зависимость крутящего момента

Как рассчитать крутящий момент, зная обороты и мощность двигателя?

Крутящий момент напрямую зависит от мощности и числа оборотов двигателя в минуту. Имеется общепринятая формула расчета крутящего момента, выражаемого в Ньютон-метрах ( русское обозначение Н·м, международное N·m ) 

 

M = P х 9550 / N

 

Где P — это мощность двигателя в киловаттах (кВт)

N — обороты вала в минуту

 

 

Как рассчитать мощность двигателя, зная крутящий момент и обороты?

Для такого расчета существует формула:

 

P = M х N / 9550

 

Где M — это крутящий момент двигателя

N — это обороты двигателя

 

Для скорости и простоты расчета воспользуйтесь удобным калькулятором крутящего момента. Впишите в ячейки калькулятора имеющиеся значения и калькулятор автоматически проставит результаты расчета.

 

Калькулятор крутящего момента

Мощность момент — Энциклопедия журнала «За рулем»

Может ли бульдозер обогнать «формулу 1»? Может, но только на очень короткой дистанции

Часто эксперты автомобильных изданий, рассказывая о выдающейся динамике машины, в первую очередь превозносит огромный крутящий момент двигателя, оставляя мощности роль второго плана. Мол, благодаря именно моменту машина ровно и напористо разгоняется в широком диапазоне оборотов и скоростей. Особенно востребовано это качество на высших передачах, – ведь тяговые силы и ускорения на них в любом случае не столь велики, как на первой или второй передаче. А для безаварийного движения в потоке транспорта возможность быстро прибавить скорость зачастую играет судьбоносную роль. Ездить на таком автомобиле даже психологически легче. И все же, когда нужно быстрей разогнаться, что важней – мощность или крутящий момент?
Сразу отметим: чаще всего эти два параметра «конфликтуют»… в головах журналистов, охотно повторяющих признанные публикой «истины» без какого-либо их анализа. На самом же деле смешно рассматривать мощность в отрыве от крутящего момента и наоборот. Первая показывает энергию, ежесекундно вырабатываемую двигателем, тогда как крутящий момент – всего лишь силовой фактор, показывающий, как нагружен при работе коленчатый вал. Крутящий момент может существовать и сам по себе, без мощности. Например, при неожиданной остановке перегруженного двигателя на крутом подъеме, в песке, при буксировке тяжелого прицепа в какой-то миг момент еще есть, а движения уже нет. А в некоторых механизмах можно обнаружить и длительно действующий на какой-нибудь вал момент, удерживающий его от поворота. Например, в рулевом механизме, когда мы лишь удерживаем управляемые колеса в нужных положениях, тогда как дорога пытается их нарушить. А самый типичный пример: пытаясь открутить «прикипевший» болт, ключ удлинили метровой трубой, – а болт ни с места. Момент огромный, а работа не идет. А коли нет работы – то нет и мощности.

Тут впору вспомнить школьную физику. Нарисуйте круг радиуса R – это будет сечение вала – и приложите к нему «касательную» силу F. Крутящий момент этой силы М = F • R. За один оборот вала сила F пройдет путь 2πR – и выполнит работу: А = F • R • 2π = М • 2π. А работа за n оборотов: А = М • 2π • n. Если n – число оборотов в минуту, то работа за одну секунду – то есть, мощность – составит N = М • 2πn /60.
Выражение 2π n /60 = 0,1047 n = ω – угловая скорость вала. Итак, N = М • 0,1047 n (Формула [1]).
Но мы имеем дело не только с вращающимися деталями, но и движущимися линейно. В этом случае в формуле (1) момент М заменим силой F, а угловую скорость ω – линейной v. Получим: N = F • v (Формула [2]).
Эти формулы равноправны. Замерив, например, тяговую силу колес, умножим на достигнутую машиной скорость – и найдем затрачиваемую мощность. Но если крутящий момент на ведущей оси умножить на угловую скорость колес, получим то же самое.
Итак, мощность – это работа (или энергия) израсходованная или произведенная за 1 секунду. Конечно, о «законе сохранения энергии» знает каждый. Говоря по пионерски, она «не возникает из ничего», но и не исчезает, не оставив следа. Так, лишь около четверти тепловой энергии, получаемой двигателем от сгорания топлива, превращается в механическую, соответствующая мощность (эффективная) тратится на движение машины. Большая же часть полученной в цилиндрах двигателя теплоты идет на «обогрев» окружающего нас мира.
Эффективная мощность тоже доходит до ведущих колес не вся – до 15 % ее может рассеять в виде тепла трение в узлах и агрегатах трансмиссии. Но для нас важней другое: если при открытом дросселе (или при полной подаче топлива в дизель) двигатель выдает на колеса сколько-то киловатт, то это – его «потолок». Никакими простыми механизмами вроде коробок передач, редукторов и т. п. превысить эту величину невозможно – этого «закон сохранения» не допустит.
Итак, крутящий момент – это удобный для нас «инструмент», связывающий процессы в двигателе с трансмиссией машины и ведущими колесами. Но не более того! Ракетчики, например, запрягают пламя напрямую, получают гигантские тяги и мощности, но о крутящих моментах вспоминают лишь в расчетах турбонасосных агрегатов, – да и то, если двигатели не твердотопливные!
Из формулы (1) видно, что для получения достаточной мощности вовсе не обязателен огромный крутящий момент, ведь в произведении два сомножителя. Почему бы, например, не увеличивать мощность при постоянном моменте, наращивая угловую скорость в каком-то диапазоне оборотов? При этом мощность растет по оборотам линейно. А постоянство момента в заданном диапазоне – не чудо, которым некоторые почему-то восторгаются, а всего лишь признак постоянства тяговых сил. Если пренебречь сопротивлением воздуха (к примеру, на первой передаче оно невелико), то и ускорение машины в этом диапазоне постоянное. Это довольно удобно для водителя. Но спросим себя: если бы в начале диапазона момент был таким же, а ближе к пресловутым «верхам» стал больше, стал бы с таким «подхватом» автомобиль хуже? – Вряд ли. Разве только что-нибудь нарушилось бы в смысле экологии.
Мощность можно менять и при постоянных оборотах. Пример: мы ехали со скоростью 90 км/ч по горизонтальному шоссе, а с началом подъема, дабы сохранить скорость, пришлось больше открыть дроссель. Это увеличение момента в чистом виде.
Итак, имеем дело с формулой (1). К примеру, перед нами скромный двигатель грузовика с моментом 35 кгм при оборотах 3000 в минуту. Какова мощность? Тут отметим, что в расчетах всегда важен правильный выбор единиц измерений параметров. Угловую скорость измеряют в 1/сек. А момент? – В старых единицах это кгм. Получаем: N = 35 кгм . 0,1047 . 3000 1/сек = 10993 кгм/сек ≈ 146,6 л.с. А в современной системе СИ: 35 кгм = 343,35 Нм. Тогда N = 343,45 Нм • 0,1047 • 3000 1/сек ≈ 107846 Вт.
На всякий случай напомним, что 1 лс = 75 кгм/сек = 75 • 9,81 Нм/сек = 735,75 Вт. Поэтому 107846 Вт ≈ 146,6 л.с.
А теперь прикинем мощность «формульного» двигателя с таким же скромным моментом, но при оборотах 18 тысяч! Результат – 880 л. с. (647 кВт), которые обеспечивают машине роскошную динамику. Никакого чуда нет: чем больше циклов совершит наш «моментик» за одну секунду, тем больше и совершенная им работа. Еще пример. В авиатехнике ныне практически господствуют газотрубинные двигатели. Повторив наш расчет для небольшого двигателя, с оборотами свободной турбины 40 тысяч в минуту, получим мощность около 1950 л.с. или 1438 кВт. Момент турбины невелик, но ведь воздушный винт приводится от нее не напрямую, а через редуктор, – а уж «мощи» ему хватает!
Но вернемся к автомобилю. Как уже сказано, любому комфортней ездить на машине, у которой под капотом достаточно и мощности, и момента. Но многим приходится ездить на скромных авто, возможности коих, как нынче говорят, «очень бюджетные»! Всякий, кто не умеет вовремя переключать передачи, с ними испытывает неприятности. Значит, надо учиться, друзья. Ну а что делать владельцу авто с АКП? На смену недовольству двигателем зачастую приходят претензии к автомату. Нередко – справедливые, ведь у АКПП тоже случаются специфические болячки, требующие ремонта. Но часто они оказываются не обоснованными: современный автомобиль, насыщенный электроникой и настроенный изготовителем на строгое выполнение жестких экологических норм, вовсе не обязан подстраиваться под любую российскую лихость!
Гусеничному трактору дернуться и оборвать сцепку – плевое дело. Это похоже на выстрел из ружья – можно на миг и «формулу I» опередить. А дольше – никак. Ружье от ракеты отличается принципиально: последняя сохраняет нужное ускорение достаточно долго. В свое время, при стартах к Луне гигант «Сатурн 5» массой свыше 3100 т отделялся от пускового устройства мягко, как пассажирский поезд, – с ускорением чуть больше 1 м/сек². А минут через пять, по мере выгорания топлива, настолько «терял в весе», что его скорость перед выключением первой ступени составляла 3 км/сек.
Низшая передача бульдозера крайне «коротка»: чуть «перекрутил» – тяга упала. А другие не лучше, – вон и «формула» уже растворилась за горизонтом, так что для серьезных игрищ «мощи» на гусеницах маловато.
Если пренебречь разницей в КПД передач (она невелика), то на любой передаче машину движут одни и те же киловатты. Но движут по-разному. Момент и тяговая сила на ведущих колесах подчиняются «золотому правилу»: сколько процентов выиграешь в скорости, столько потеряешь в силе. Это показывают рис. 1 и 2. Если двигатель заведомо слаб, с ним сильно не разгонишься.

Рис. 1. Величины мощности N1 … N5 на ведущей оси не зависят от включенной передачи. Точки пересечения кривой Nсопр с кривыми N3, N4 и N5 дают информацию о максимальных скоростях автомобиля на этих передачах. Здесь самая скоростная на горизонтальной дороге в безветрие – четвертая.

Вся история современной транспортной техники – это непрерывная борьба за большие мощности. У наиболее знаменитых ракетоносителей они давно превысили 100 миллионов кВт. Это не ошибка — именно 100 000 000 000 Вт, или 100 ГигаВатт. И хотя притязания автомобилиста не столь велики, «прохватить» на динамичной машине всякий не прочь.
Главные враги любителя скорости – не гаишники, а силы, тормозящие движение, – от этих не откупишься! Мощность сопротивления воздуха вкупе с мощностью шинных потерь показаны на рис. 1 линией Nсопр.
(Желающие посчитать, могут воспользоваться следующими формулами. N_сопр. = N_w + N_f. Мощность аэродинамических потерь N_w для автомобиля весом 15000 Н при плотности воздуха 1,25 кг/м³, С_х = 0,3 и лобовой площади S = 2 • м² составляет: N_w = (0,3 • 2 • 1,25)/2 • v³ = 0,375 v³ Вт. А мощность шинных потерь N_f = 0,015 • 15000 • v = 225 v Вт. При 100 км/ч N_сопр составляет лишь 14,5 кВт. А при 200 км/ч – 77 кВт. Разница впечатляет?)
Колеса автомобиля, борясь с мощностями сил сопротивления, при максимальной скорости полностью расходуют мощность, получаемую от двигателя. Но ее характеристика (например, показанная кривой N₄ на рис. 1) при полностью открытом дросселе похожа на гору с округлой макушкой, тогда как характеристика мощности сопротивлений N_сопр. поднимается как крутая парабола. Чтобы полностью использовать арсенал мощности двигателя – и получить максимум скорости V₄ (на горизонтальной трассе, без ветра), передаточное число трансмиссии и размер шин подбирают так, чтобы кривая N_сопр пересекла кривую N₄ возле вершины. Максимальные скорости на третьей и пятой передачах (V₃ и V₅) существенно ниже. Но на спуске или с ветром вдогон выгодней может стать пятая передача, а на подъеме или с ветром в лоб – третья.
Другие враги скорости – подъем дороги и встречный ветер. Подъем с углом всего 1,5% добавит к потерям в шинах еще столько же. Но еще коварней ветер. Его скорость сложится со скоростью машины относительно дороги, – и уже эту сумму в расчете затрат мощности надо возвести в куб! При скорости по спидометру 36 км/ч (10 м/сек) и ровном встречном ветре 5 м/сек мощность N_сопр вырастет лишь на 0,9 кВт, а вот при 180 км/ч (50 м/сек) – аж на 15,5 кВт. Но придуманный нами автомобиль так ехать не может… Маловато мощи! Максимальная скорость снизится почти на 20 км/ч.

Рис. 2 — Так зависит крутящий момент (М1….М5) или тяговая сила (F_{тяг 1} …F_{тяг 5}) на ведущей оси от включенной передачи. При коэффициенте сцепления шин с дорогой 0,7 ведущая ось, нагруженная половиной веса машины (G_автом = 15000 н), может создать реальную тяговую силу не больше F_{макс. доп.} = 5250 Н.

На рис.2 величины крутящего момента М₁…М₅, а заодно и теоретические тяговые силы F₁…F₅ на ведущей оси, показаны одними и теми же кривыми, – ведь тяговые силы пропорциональны моментам. Величины сил – на вертикальной оси справа. Но тут важно учесть следующее.
Разгоняет машину не вся тяговая сила, а лишь избыточная – то есть разница между полной тяговой силой колес и сопротивлением воздуха. Отношение этой силы к весу машины академик Чудаков назвал динамическим фактором D. На первой передаче сопротивление воздуха мало, его можно не учитывать – считать, что машину разгоняет полная сила F_тяг.1. Но отталкиваться от дороги сильней, чем позволяет сцепление шин, невозможно! Если, например, ведущая ось несет половину веса машины – 7500 Н, то при коэффициенте сцепления φ = 0,7 тяговая сила не может превысить 35% ее веса. Это неплохо согласуется с такой официальной характеристикой любого автомобиля как предельно возможный угол подъема. С «моноприводом» трудно получить больше. Правда, у машины с задним приводом на подъемах ведущие колеса несколько догружаются весом машины, а вот передний тут невыгоден. Лучшая схема, но сложная и дорогая, – полный привод (конечно, не с такой скромной мощностью, как у «Нивы» или УАЗа!).
Если избыточная сила (на первой передаче, например) слишком велика, машина «шлифует» дорогу. Дело нелепое, нужно перейти на следующую передачу. А вот при разработке нового авто конструктор учитывает высокую мощность двигателя и ее следствие – тяговые силы в передаточных числах трансмиссии. Передачи проектируются как достаточно «длинные», расширяющие диапазон скоростей при достаточных ускорениях. А это значит, что и при более высоких скоростях действуют нужные тяговые силы (или моменты) на колесах. Иначе говоря, реализуется весь арсенал мощности! Значит, она все же важнее.

Споры на тему влияния мощности-момента ведутся давно, и конца им не видно. Вроде бы сто раз уже объясняли самыми разными способами, что тут к чему, а воз и ныне там. Вызывает неподдельный интерес, откуда все же берется заблуждение и почему оно такое устойчивое?
Причин видится две. Одна из них в том, что мощность есть функция от момента. Зависимость мощности от момента стоит барьером, который преодолеть оказывается непросто. Что странно. Поскольку очевидность того, что мощность есть функция не только от момента, но и от оборотов, не оспаривается, и тот факт, что у разных двигателей бывает весьма большой разброс по соотношению мощности к моменту, также не подвергается сомнению. То есть существует молчаливое согласие с тем, что мощность есть функция от двух аргументов — оборотов и момента, но при этом зависимость от оборотов как бы игнорируется. Почему?
А в этом и есть вторая, главная причина заблуждения. И ключевая фраза здесь: «Человек совершенно может не иметь понятие про мощность.А вот разницу в ускорении на 3 и 4 передаче он вполне способен почувствовать.» Ясно, что на динамику автомобиля оказывают большое влияние и передаточные числа КПП. На графике 1 видны кривые мощности двигателя, смещенные в зависимости от разных передаточных чисел и кривая сопротивлений. Видно, что с ростом передаточного числа динамика резко возрастает. Это очевидно и вопросов не вызывает. Странно, что не менее очевидный факт, что бОльшая часть времени при разгоне приходится вовсе не на 1 и 2 передачи, а на 3-4, при этом упускается из виду.
При разгоне здравомыслящий водитель пользуется всеми четырьмя передачами и весьма широким диапазоном частот вращения двигателя. При этом редко задумывается о том, что динамика разгона на высокой скорости мала и плохо ощущается, но именно на нее и приходится львиная доля времени разгона (по той простой причине, повторю, что на высших передачах динамика хуже и потому занимае

Как рассчитать крутящий момент электродвигателя

Крутящий момент электродвигателя – это сила вращения его вала. Именно момент вращения определяет мощность Вашего двигателя. Измеряется в ньютонах на метр или в килограмм-силах на метр.

Виды крутящих моментов:

• Номинальный – значение момента при стандартном режиме работы и стандартной номинальной нагрузке на двигатель.
• Пусковой – это табличное значение. Сила вращения, которую в состоянии развивать электродвигатель при пуске. При подборе эл двигателя убедитесь, что данный параметр выше, чем статический момент Вашего оборудования — насоса, либо вентилятора и т.д. В противном случае электродвигатель не сможет запуститься, что чревато перегревом и перегоранием обмотки.
• Максимальный – предельное значение, по достижении которого нагрузка уравновесит двигатель и остановит его.

Таблица крутящих моментов электродвигателей

В данной таблице собраны крутящие моменты наиболее распространенных в Украине электродвигателей АИР, а также требуемый при пуске – пусковой, максимально допустимый для данного типа электродвигателя – максимальный крутящий момент и момент инерции двигателей АИР (усилие важное при подборе электромагнитного тормоза, например)

Двигатель	кВт/об	Мном, Нм	Мпуск, Нм	Ммакс, Нм	Минн, Нм
АИР56А2	0,18/2730	0,630	1,385	1,385	1,133
АИР56В2	0,25/2700	0,884	1,945	1,945	1,592
АИР56А4	0,12/1350	0,849	1,868	1,868	1,528
АИР56В4	0,18/1350	1,273	2,801	2,801	2,292
АИР63А2	0,37/2730	1,294	2,848	2,848	2,330
АИР63В2	0,55/2730	1,924	4,233	4,233	3,463
АИР63А4	0,25/1320	1,809	3,979	3,979	3,256
АИР63В4	0,37/1320	2,677	5,889	5,889	4,818
АИР63А6	0,18/860	1,999	4,397	4,397	3,198
АИР63В6	0,25/860	2,776	6,108	6,108	4,442
АИР71А2	0,75/2820	2,540	6,604	6,858	4,064
АИР71В2	1,1/2800	3,752	8,254	9,004	6,003
АИР71А4	0,55/1360	3,862	8,883	9,269	6,952
АИР71В4	0,75/1350	5,306	13,264	13,794	12,733
АИР71А6	0,37/900	3,926	8,245	8,637	6,282
АИР71В6	0,55/920	5,709	10,848	12,560	9,135
АИР71В8	0,25/680	3,511	5,618	6,671	4,915
АИР80А2	1,5/2880	4,974	10,943	12,932	8,953
АИР80В2	2,2/2860	7,346	15,427	19,100	13,223
АИР80А4	1,1/1420	7,398	16,275	17,755	12,576
АИР80В4	1,5/1410	10,160	22,351	24,383	17,271
АИР80А6	0,75/920	7,785	16,349	17,128	12,457
АИР80В6	1,1/920	11,418	25,121	26,263	20,553
АИР80А8	0,37/680	5,196	10,393	11,952	7,275
АИР80В8	0,55/680	7,724	15,449	16,221	10,814
АИР90L2	3/2860	10,017	23,040	26,045	17,030
АИР90L4	2,2/1430	14,692	29,385	35,262	29,385
АИР90L6	1,5/940	15,239	30,479	35,051	28,955
АИР90LА8	0,75/700	10,232	15,348	20,464	15,348
АИР90LВ8	1,1/710	14,796	22,194	32,551	22,194
АИР100S2	4/2850	13,404	26,807	32,168	21,446
АИР100L2	5,5/2850	18,430	38,703	44,232	29,488
АИР100S4	3/1410	20,319	40,638	44,702	32,511
АИР100L4	4/1410	27,092	56,894	65,021	43,348
АИР100L6	2,2/940	22,351	42,467	49,172	35,762
АИР100L8	1,5/710	20,176	32,282	40,352	30,264
АИР112М2	7,5/2900	24,698	49,397	54,336	39,517
АИР112М4	5,5/1430	36,731	73,462	91,827	58,769
АИР112МА6	3/950	30,158	60,316	66,347	48,253
АИР112МВ6	4/950	40,211	80,421	88,463	64,337
АИР112МА8	2,2/700	30,014	54,026	66,031	42,020
АИР112МВ8	3/700	40,929	73,671	90,043	57,300
АИР132М2	11/2910	36,100	57,759	79,419	43,320
АИР132S4	7,5/1440	49,740	99,479	124,349	79,583
АИР132М4	11/1450	72,448	173,876	210,100	159,386
АИР132S6	5,5/960	54,714	109,427	120,370	87,542
АИР132М6	7,5/950	75,395	150,789	165,868	120,632
АИР132S8	4/700	54,571	98,229	120,057	76,400
АИР132М8	5,5/700	75,036	135,064	165,079	105,050
АИР160S2	15/2940	48,724	97,449	155,918	2,046
АИР160М2	18,5/2940	60,094	120,187	192,299	2,884
АИР180S2	22/2940	71,463	150,071	250,119	4,288
АИР180М2	30/2940	97,449	214,388	341,071	6,821
АИР200М2	37/2950	119,780	275,493	383,295	16,769
АИР200L2	45/2940	146,173	380,051	584,694	19,003
АИР225М2	55/2955	177,750	408,824	710,998	35,550
АИР250S2	75/2965	241,568	628,078	966,273	84,549
АИР250М2	90/2960	290,372	784,003	1161,486	116,149
АИР280S2	110/2960	354,899	887,247	1171,166	212,939
АИР280М2	132/2964	425,304	1233,381	1488,563	297,713
АИР315S2	160/2977	513,268	1231,844	1693,786	590,259
АИР315М2	200/2978	641,370	1603,425	2116,521	962,055
АИР355SMA2	250/2980	801,174	1281,879	2403,523	2163,171
АИР160S4	15/1460	98,116	186,421	284,538	7,457
АИР160М4	18,5/1460	121,010	229,920	350,930	11,375
АИР180S4	22/1460	143,904	302,199	402,932	15,110
АИР180М2	30/1460	196,233	470,959	588,699	27,276
АИР200М4	37/1460	242,021	532,445	847,072	46,952
АИР200L4	45/1460	294,349	647,568	941,918	66,229
АИР225М4	55/1475	356,102	997,085	1317,576	145,289
АИР250S4	75/1470	487,245	1218,112	1559,184	301,605
АИР250М4	90/1470	584,694	1461,735	1871,020	467,755
АИР280S4	110/1470	714,626	2072,415	2429,728	578,847
АИР280М4	132/1485	848,889	1697,778	2886,222	1612,889
АИР315S4	160/1487	1027,572	2568,931	3802,017	2363,416
АИР315М4	200/1484	1287,062	3217,655	4247,305	3603,774
АИР355SMA4	250/1488	1604,503	3690,356	4492,608	8985,215
АИР355SMВ4	315/1488	2021,673	5054,183	5862,853	12534,375
АИР355SMС4	355/1488	2278,394	5012,466	6151,663	15493,078
АИР160S6	11/970	108,299	205,768	314,067	12,021
АИР160М6	15/970	147,680	339,665	443,041	20,675
АИР180М6	18,5/970	182,139	400,706	546,418	29,324
АИР200М6	22/975	215,487	517,169	711,108	50,209
АИР200L6	30/975	293,846	617,077	881,538	102,846
АИР225М6	37/980	360,561	721,122	1081,684	186,050
АИР250S6	45/986	435,852	784,533	1307,556	440,210
АИР250М6	55/986	532,708	1012,145	1811,207	633,922
АИР280S6	75/985	727,157	1454,315	2326,904	1090,736
АИР280М6	90/985	872,589	1745,178	2792,284	1657,919
АИР315S6	110/987	1064,336	1809,372	2873,708	4044,478
АИР315М6	132/989	1274,621	2166,855	3696,400	5735,794
АИР355МА6	160/993	1538,771	2923,666	3539,174	11848,540
АИР355МВ6	200/993	1923,464	3654,582	4423,968	17118,832
АИР355MLA6	250/993	2404,330	4568,228	5529,960	25485,901
AИР355MLB6	315/992	3032,510	6065,020	7278,024	40029,133
АИР160S8	7,5/730	98,116	156,986	235,479	13,246
АИР160М8	11/730	1007,329	1712,459	2417,589	181,319
АИР180М8	15/730	196,233	333,596	529,829	41,994
АИР200М8	18,5/728	242,685	509,639	606,714	67,952
АИР200L8	22/725	289,793	579,586	724,483	88,966
АИР225М8	30/735	389,796	701,633	1052,449	214,388
АИР250S8	37/738	478,794	861,829	1196,985	481,188
АИР250М8	45/735	584,694	1052,449	1520,204	695,786
АИР280S8	55/735	714,626	1357,789	2143,878	1071,939
АИР280М8	75/735	974,490	1754,082	2728,571	1851,531
АИР315S8	90/740	1161,486	1509,932	2671,419	4413,649
АИР315М8	110/742	1415,768	2265,229	3964,151	6370,957
АИР355SMA8	132/743	1696,635	2714,616	3902,261	12215,774
AИР355SMB8	160/743	2056,528	3496,097	4935,666	18097,443
AИР355MLA8	200/743	2570,659	4627,187	6940,781	26991,925
AИР355MLB8	250/743	4498,654	7647,712	10796,770	58032,638

Расчет крутящего момента – формула

Примечание: при расчете стоит учесть коэффициент проскальзывания асинхронного двигателя. Номинальное количество оборотов двигателя не совпадает с реальным. Точное количество оборотов вы сможете найти, зная маркировку, в таблице выше.

Расчет онлайн

Для расчета крутящего момента электродвигателя онлайн введите значение мощности ЭД и реальную угловую скорость (количество оборотов в минуту)

тут будет калькулятор

После расчета крутящего момента, посмотрите схемы подключения асинхронных электродвигателей звездой и треугольником на сайте «Слобожанского завода»

Крутящий момент формула расчета — Автомобильный портал AutoMotoGid

Лучшие ответы в теме

Заку.Если редуктор понижающий на выходном валу (там где отбирается мощность) обороты выходного вало уменьшатся, а крутящий момент возрастет.Насколько возрастет зависит от ПЕРЕДАТОЧНОГО числа редуктора.Узнать это число просто.Нужно посчитать сколько сделает оборотов входной вал пока выходной вал сделает один оборот.Вообще-то это число должно быть указано на табличке.Для вашего случая входные обороты делим на передаточное число, получаем выходные обороты.Или входной крутящий момент УМНОЖАЕМ на .

Друзья. Всё ещё проще. КПД редуктора, как правило пренебрегают, т.к. в любом случае мощность выбирается с запасом. А считать по формуле: Q= P/n где Q- момент на валу.(кг*м) P-мощность (вт) n- обороты в минуту Если хотите момент на валу в N*m – надо умножить на 9.8

Вопрос конечно интересный. Хотя для специалиста это не вопрос. Но специалисты молчат и я рискну изложить ход своих мыслей. Мощность двигателя и мощность на вторичном валу можно принять равными, если не учитывать КПД редуктора. Наверное КПД зависит от типа передачи ( червячная, цилиндрическая, клиноременная, глобоидная и другие, о которых я и не догадываюсь), от количества ступеней и других факторов. Вряд ли он будет меньше 0.8. Дальше. Мощность – работа за единицу времени. Зная эту раб.

Крутящий момент асинхронного электродвигателя

Крутящий момент электродвигателя – это сила вращения его вала. Именно момент вращения определяет мощность Вашего двигателя. Измеряется в ньютонах на метр или в килограмм-силах на метр.

Крутящий момент электродвигателя таблица

В данной таблице собраны крутящие моменты наиболее распространенных в Украине электродвигателей АИР, а также требуемый при пуске – пусковой, максимально допустимый для данного типа электродвигателя – максимальный крутящий момент и момент инерции двигателей АИР (усилие важное при подборе электромагнитного тормоза, например)

Номинальный

Номинальный – значение момента при стандартном режиме работы и стандартной номинальной нагрузке на двигатель.

Пусковой

Пусковой – это табличное значение. Сила вращения, которую в состоянии развивать электродвигатель при пуске.

При подборе эл двигателя убедитесь, что данный параметр выше, чем статический момент Вашего оборудования – насоса, либо вентилятора и т.д. В противном случае электродвигатель не сможет запуститься, что чревато перегревом и перегоранием обмотки.

Максимальный

Максимальный – предельное значение, по достижении которого нагрузка уравновесит двигатель и остановит его.

Расчет крутящего момента – формула

Примечание: при расчете стоит учесть коэффициент проскальзывания асинхронного двигателя. Номинальное количество оборотов двигателя не совпадает с реальным. Точное количество оборотов вы сможете найти, зная маркировку, в таблице выше.

Расчет онлайн

Для расчета крутящего момента электродвигателя онлайн введите значение мощности ЭД и реальную угловую скорость (количество оборотов в минуту)

тут будет калькулятор

После расчета крутящего момента, посмотрите схемы подключения асинхронных электродвигателей звездой и треугольником на сайте «Слобожанского завода»

Харьков, Полтавский шлях, 56, тел.: +38 (050) 775-43-34

© 2017 Слобожанский электромеханический завод. Все права защищены

Мощность двигателя – важнейший его показатель. Как в плане эксплуатации, так и в плане начисления налогов на авто. Крутящий момент нередко путают с мощностью или упускают его из виду в процессе оценки ходовых качеств авто. Многие упрощают автомобиль, считая, что большое количество лошадиных сил – главное преимущество любого мотора. Однако, вращающий момент – более важный показатель. Особенно, если автомобиль не предполагается использовать в качестве спортивного.

Что такое крутящий момент

Крутящим моментом называют единицу силы, которая необходима для поворота коленчатого вала ДВС. Эта не «лошадиная сила», которой должна обозначаться мощность.

ДВС вырабатывает кинетическую энергию, вращая таким образом коленвал. Показатель мощности двигателя (сила давления) зависит от скорости сгорания топлива. Крутящий момент – результат от действия силы на рычаг. Эта сила в физике считается в ньютонах. Длина плеча коленвала считается в метрах. Поэтому обозначение крутящего момента – ньютон-метр.

Технически, крутящий момент – это усилие, которое должно осуществляться двигателем для разгона и движения машины. При этом сила, оказывающая действие на поршень, пропорциональна объему двигателя.

Маховик – одна из важнейших деталей, которая должна через редуктор передавать вращательный момент от мотора к коробке передач, от стартера на коленвал, от коленвала на нажимной диск. Собственно, крутящий момент – итог давления на шатун.

Формула расчета крутящего момента

Показатель КМ рассчитывается так: мощность (в л. с.) равно крутящий момент (в Нм) умножить на обороты в минуту и разделить на 5,252. При меньших чем 5,252 значениях крутящий момент будет выше мощности, при больших – ниже.

В пересчете на принятую в России систему (кгм – килограмм на метр) – 1кг = 10Н, 1 см = 0,01м. Таким образом 1 кг х см = 0,1 Н х м. Посчитать вращательный момент в разных системах измерений ньютоны/килограммы и т.д. поможет конвертер – в практически неизменном виде он доступен на множестве сайтов, с его помощью можно определять данные по практически любому мотору.

График:

На графике изображена зависимость крутящего момента двигателя от его оборотов

От чего зависит крутящий момент

На КМ будут влиять:

• Объем двигателя.
• Давление в цилиндрах.
• Площадь поршней.
• Радиус кривошипа коленвала.

Основная механика образования КМ заключается в том, что чем больше двигатель по объему, тем сильней он будет нагружать поршень. То есть – будет выше значение КМ. Аналогична взаимосвязь с радиусом кривошипа коленвала, но это вторично: в современных двигателях этот радиус сильно изменить нельзя.

Давление в камере сгорания – не менее важный фактор. От него напрямую зависит сила, давящая на поршень.

Для снижения потерь крутящего момента при тряске машины во время резкого газа можно использовать компенсатор. Это специальный (собранный вручную) демпфер, компенсация которого позволит сохранить вращающий момент и повысить срок эксплуатации деталей.

На что влияет крутящий момент

Главная цель КМ – набор мощности. Часто мощные моторы обладают низким показателем КМ, поэтому не способны разогнать машину достаточно быстро. Особенно это касается бензиновых двигателей.

ВАЖНО! При выборе авто стоит рассчитать оптимальное соотношение вращательного момента с количеством оборотов, на которых чаще всего мотор будет работать. Если держать вращательный момент на соответствующем уровне, это позволит оптимально реализовать потенциал двигателя.

Высокий КМ также может влиять на управляемость машины, поэтому при резком увеличении скорости не лишним будет использование системы TSC. Она позволяет точнее направлять авто при резком разгоне.

Широко распространенный 8-клапанный двигатель ВАЗ выдает вращательный момент 120 (при 2500-2700 оборотах). Ручная коробка или АКПП стоит на машине – не принципиально. При использовании КПП немаловажен опыт водителя, на автоматической коробке плавный старт обеспечивает преобразователь.

Как увеличить крутящий момент

Увеличение рабочего объема. Чтобы повышать КМ используются разные методы: замена установленного коленвала на вал с увеличенным эксцентриситетом (редко встречающаяся запчасть, которую трудно находить) или расточка цилиндров под больший диаметр поршней. Оба способа имеют свои плюсы и минусы. Первый требует много времени на подбор деталей и снижает долговечность двигателя. Второй, увеличение диаметра цилиндров с помощью расточки, более популярен. Это может сделать практически любой автосервис. Там же можно настроить карбюратор для повышения КМ.

Изменение величины наддува. Турбированные двигатели позволяют достичь более высокого показателя КМ благодаря особенностям конструкции – возможности отключить ограничения в блоке управления компрессором, который отвечает за наддув. Манипуляции с блоком позволят повысить объем давления выше максимума, указанного производителем при сборке автомобиля. Способ можно назвать опасным, поскольку у каждого двигателя есть лимитированный запас нагрузок. Кроме того, часто требуются дополнительные усовершенствования: увеличение камеры сгорания, приведение охлаждения в соответствие повышенной мощности. Иногда требуется отрегулировать впускной клапан, иногда – сменить распредвал. Может потребоваться замена чугунного коленвала на стальной, замена поршней.

Изменение газодинамики. Редко используемый вариант, поскольку двигатель – сложная конструкция, созданием которого занимаются профессионалы. Теоретически можно придумать, как убрать ограничения, заложенные конструкторами для увеличения срока эксплуатации двигателя и его деталей. Но на практике, если убрать ограничитель, результат не гарантирован, поскольку поменяются все характеристики: например, динамика вырастет, но шина не будет цепляться за дорогу. Чтобы усовершенствовать двигатель такие образом надо быть не просто автомобильным конструктором, но и математиком, физиком и т.д.

ВАЖНО! Простой способ повысить КМ – использовать масляный фильтр. Он снизит засорение двигателя и продлит срок эксплуатации всех деталей.

Определение крутящего момента на валу

Что такое мощность двигателя и крутящий момент. Как рассчитать мощность мотора

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 6 мин. Просмотров 148

Мощность двигателя – это величина, показывающая, какую работу способен совершить мотор в единицу времени. То есть то количество энергии, которую двигатель передает на трансмиссию за определенный временной промежуток. Измеряется в киловаттах (кВт) или лошадиных силах (л. с.).

Как рассчитывается мощность двигателя?

Расчет мощности мотора проводится несколькими способами. Самый доступный способ – через крутящий момент. Умножаем крутящий момент на угловую скорость – получаем мощность двигателя.

N_дв=M∙ω=2∙π∙M∙n_дв

где:

N_дв – мощность двигателя, кВт;

M – крутящий момент, Нм;

ω – угловая скорость вращения коленчатого вала, рад/сек;

π – математическая постоянная, равная 3,14;

n_дв – частота вращения двигателя, мин-1.

Мощность рассчитывается и через среднее эффективное давление. Камера сгорания имеет определенный объем. Разогретые газы воздействуют на поршень в цилиндре с определенным давлением. Двигатель вращается с некоторой частотой. Произведение объема двигателя, среднего эффективного давления и частоты вращения, поделенное на 120, и даст теоретическую мощность двигателя в кВт.

N_дв=(V_дв∙P_эфф∙n_дв)/120

где:

V_дв – объем двигателя, см3;

P_эфф – эффективное давление в цилиндрах, МПа;

120 – коэффициент, применяемый для расчета мощности четырехтактного двигателя (у двухтактных ДВС этот коэффициент равен 60).

Для расчета лошадиных сил киловатты умножаем на 0,74.

N_(дв л.с.)=N_дв∙0,74

где:

N_дв л.с. – мощность двигателя в лошадиных силах, л. с.

Другие формулы мощности двигателя используются в реальных расчетах реже. Эти формулы включают в себя специфичные переменные. И чтобы измерить мощность двигателя по другим методикам, нужно знать производительность форсунок или массу потребленного двигателем воздуха.

На практике расчет мощности автопроизводители выполняют эмпирическим способом, то есть замеряют на стенде и строят график зависимости по факту, на основании полученных во время испытаний показателей.

Мощность двигателя – величина непостоянная. Для каждого мотора есть кривая, которая отображает на графике зависимость мощности от частоты вращения коленчатого вала. До определенного пика, примерно до 4-5 тысяч оборотов, мощность растет пропорционально оборотам. Далее идет плавное отставание роста мощности, кривая наклоняется. Примерно к 7-8 тысячам оборотов мощность идет на спад. Сказывается перекрытие клапанов на большой частоте вращения коленвала и падение КПД мотора из-за недостаточно интенсивного газообмена.

Чтобы узнать мощность двигателя, обратитесь к инструкции по эксплуатации авто. В разделе с техническими характеристиками мотора будет указана мощность и обороты, при которых она достигает пикового значения. Если мощность указана киловаттах, чтобы рассчитать лошадиные силы двигателя, воспользуйтесь приведенной выше формулой. В некоторых случаях автопроизводитель предоставляет график, на котором есть зависимость мощности двигателя и крутящего момента от частоты оборотов.

Видео: Простыми словами без сложных формул и расчетов, что такое мощность, крутящий момент и обороты двигателя.

Мощность ДВС определяет, насколько быстро автомобиль способен передвигаться или ускоряться (совершать работу). Полезная мощность двигателя рассчитывается с учетом потерь в трансмиссии, то есть указывает, сколько от изначальной мощности мотора по факту доходит до колес авто.

Что такое крутящий момент

Крутящий момент в двигателе автомобиля – это вращающая сила, которая численно равна произведению приложенной силы (давление раскаленных газов на поршень) на плечо (расстояние между осями коренных и шатунных шеек коленчатого вала в проекции, перпендикулярной оси вращения коленвала). Измеряется крутящий момент в ньютонах на метр (Нм).

Крутящий момент ДВС зависит от силы давления на поршень и расстояния между коренными и шатунными шейками. Зависимость здесь прямая. Чем больше плечо и чем больше давление на поршень – тем больше крутящий момент двигателя.

У дизельных двигателей степень сжатия больше. Больше и ход поршня в цилиндре (при равном с бензиновым мотором диаметре цилиндров). А это значит, что и расстояние между коренными и шатунными шейками будет больше. То есть длиннее плечо. За счет большей степени сжатия при рабочем такте у дизелей выше сила, давящая на поршень. Крутящий момент в дизельных моторах при прочих равных больше, чем в бензиновых.

Крутящий момент влияет на то, сколько энергии отдает мотор в текущий момент времени. Крутящий момент есть та величина, которая определяет фактически передаваемую в данный момент времени энергию на трансмиссию. Чем больше момент, тем сильнее тяга двигателя при текущих оборотах.

Что лучше: мощность или крутящий момент

Мощность и крутящий момент двигателя – величины взаимосвязанные. Это хорошо видно в формуле из первого пункта.

Пик крутящего момента на графике зависимости от частоты вращения мотора появляется раньше, чем пик мощности. Это справедливо как для дизельных, так и для бензиновых моторов. Однако у дизелей крутящий момент достигается раньше, и плато (интервал частоты вращения при пиковом значении) длиннее. У бензиновых ДВС мощность выше, хотя для ее достижения нужно раскрутить мотор почти до максимальных оборотов.

Сказать определенно, что лучше: мощность или крутящий момент, нельзя. Все зависит от случая. Трансмиссия современного авто способна трансформировать эти величины под требуемые условия. Поясним на примерах.

Для тяжелой техники, которой важна тяга в широком диапазоне оборотов, важнее крутящий момент. Мотор должен хорошо тянуть. Раскручивать его до предельных оборотов не нужно. Отчасти поэтому почти вся коммерческая техника оснащается дизельными моторами.

В гоночных автомобилях важнее мощность. Моторы этих авто по оборотам пилоты во время заездов держат в красной зоне. Двигатель отдает максимальную мощность. А трансмиссия преобразовывает мощность в тягу.

Для гражданских авто важен стиль вождения. Для езды на автомате подойдут оба мотора. Автоматическая трансмиссия будет держать мотор в диапазоне оборотов, при которых двигатель отдает максимум своего потенциала.

Для агрессивной езды на механике с раскручиванием двигателя в красную зону тахометра лучше подойдет бензиновый мотор. Но в этом случае нужно понимать, что для получения максимальной производительности от мотора потребуется держать его на пике оборотов и часто переключать передачи. Пик мощности у бензинового ДВС имеет малый диапазон и находится около максимальных оборотов. Для уверенных обгонов и ускорений нужно будет понижать передачу и раскручивать двигатель.

Для размеренной езды, особенно в городе, больше подходит дизель. Для обгона на дизельном авто зачастую не потребуется переходить на пониженную передачу, а высокий крутящий момент в широком диапазоне оборотов позволит реже переключаться.

Формула крутящего момента (момент инерции и угловое ускорение)

При вращательном движении крутящий момент требуется для создания углового ускорения объекта. Величина крутящего момента, необходимого для создания углового ускорения, зависит от распределения массы объекта. Момент инерции — это величина, описывающая распределение. Его можно найти путем интегрирования по массе всех частей объекта и их расстояниям до центра вращения, но также можно найти моменты инерции для общих форм.Крутящий момент на данной оси является произведением момента инерции и углового ускорения. Единицы крутящего момента — ньютон-метры (Н ∙ м).

крутящий момент = (момент инерции) (угловое ускорение)

τ = Iα

τ = крутящий момент вокруг определенной оси (Н ∙ м)

I = момент инерции (кг ∙ м ² )

α = угловое ускорение (радиан / с ² )

Формула крутящего момента Вопросы:

1) Момент инерции твердого диска равен, где M — масса диска, а R — радиус.Каждое колесо игрушечной машинки имеет массу 0,100 кг и радиус 20,0 см. Если угловое ускорение колеса составляет 1,00 радиан / с ² , каков крутящий момент?

Ответ: Крутящий момент можно найти с помощью формулы крутящего момента и момента инерции твердого диска. Крутящий момент:

τ = Iα

τ = 0,0020 Н ∙ м

Крутящий момент, прилагаемый к одному колесу, составляет 0,0020 Н ∙ м.

2) Момент инерции тонкого стержня, вращающегося на оси, проходящей через его центр, равен, где M — масса, а L — длина стержня.Предположим, что лопасть вертолета представляет собой тонкий стержень массой 150,0 кг и длиной 8,00 м. Какой крутящий момент требуется для достижения углового ускорения 18,00 радиан / с ² ?

Ответ: Крутящий момент можно найти с помощью формулы крутящего момента и момента инерции тонкого стержня. Крутящий момент:

τ = Iα

τ = 14 400 Н ∙ м

Требуемый крутящий момент составляет 14 400 Н ∙ м.

.

Калькулятор крутящего момента болта

Соотношение между прилагаемым крутящим моментом и осевой силой — или нагрузкой — в болте может быть рассчитано в этом общем уравнении как

T = KF d (1 — л / 100) (1)

где

T = крутящий момент ключа (Нм, фунт _f футов)

K = постоянная, которая зависит от материала и размера болта

d = номинальный диаметр болта (м, фут)

F = осевое усилие болта (Н, фунт _f )

l = коэффициент смазки (%)

Типичные значения для K с болтами из мягкой стали в диапазоне от 1/4 «до 1»:

• нормальная сушка: K = 0.2
• без покрытия, черное покрытие: K = 0,3
• оцинкованное: K = 0,2
• слегка смазанное: K = 0,18
• с кадмиевым покрытием: K = 0,16

Примечание ! — имейте в виду, что это грубый расчет, в который не входит шаг винта. Типичные моменты затяжки болтов в метрической и британской системе указаны по ссылкам ниже:

Производственные данные всегда следует проверять перед использованием.

Кроме того, точность динамометрического ключа обычно не лучше + -25%.

Типичный крутящий момент болта в метрической и британской системе

Калькулятор момента затяжки болта

Калькулятор ниже может использоваться для расчета крутящего момента, необходимого для достижения заданного осевого усилия или нагрузки на болт. Калькулятор является универсальным и может использоваться для британских и метрических единиц при условии, что единицы используются последовательно.

K — постоянная

d — диаметр болта (м, фут)

F — осевое усилие или нагрузка болта (Н, фунт _f )

снижение крутящего момента из-за смазки (%)

Обратите внимание, что стандартные крутящие моменты в сухом состоянии обычно рассчитываются для создания растягивающего напряжения — или осевого усилия, или зажимной нагрузки — в болте, равного 70% минимальной прочности на разрыв или 75% условного сопротивления.

Пример — Требуемый крутящий момент для затяжки болта с дюймовой системой мер

Требуемое усилие зажима болта для соединения составляет 20000 фунтов . Крутящий момент, необходимый для сухого стального болта 3/4 « со смазкой 0% для достижения этого натяжения, можно рассчитать как

T _сухой = (0,2) (20000 фунтов) (0,75 дюйма) (1 / 12 футов / дюйм) (1 — (0%) / (100%))

= 250 (фунт _на футов)

Пример — Требуемый момент затяжки метрического болта до испытательной нагрузки

Испытательная нагрузка для метрического болта M30 град. 8.8 — 337000 N . Крутящий момент, необходимый для достижения этого натяжения с сухим болтом со смазкой 0% , можно рассчитать как

T _{без смазки} = (0,2) ( 337000 Н ) (30 мм) (10 ^-3 м / мм)

= 2022 (Нм)

Смазка болта маслом SAE 30 снижает крутящий момент, необходимый для достижения такого же натяжения, примерно на 40%. Приведенный крутящий момент может быть рассчитан

T _SAE30 = (2022 Нм) (1 — (40%) / (100%))

= 1213 Нм

Усилие болта vs.Крутящий момент

Ур. 1 можно переставить, чтобы выразить усилие болта как

F = T / (K d (1 — л / 100)) (1a)

Пример — болт без смазки и сухой

Испытательная нагрузка для M30 Болт метрический град. 8,8 — 337000 Н . Крутящий момент, необходимый для достижения этой силы с сухим болтом , рассчитывается как 2022 Нм .

При выходе из строя болт смазывают и затягивают с тем же моментом 2022 Нм .Сила, действующая в смазанном болте, может быть рассчитана как

F _{со смазкой} = (2022 Нм) / (0,2 (0,03 м) (1 — (40%) / (100%)))

= 561667 N

Это намного больше, чем может выдержать болт, и вероятен фатальный отказ .

Калькулятор силы болта

Этот калькулятор можно использовать для вычисления силы, действующей на болт.

T — крутящий момент (Нм, фунт _f футов)

K — постоянный

d — диаметр болта (м, фут)

Снижение крутящего момента из-за смазки (%)

.

Урок физики — Расчет крутящего момента и мощности из журналов данных

Урок физики — Расчет крутящего момента и мощности из журналов данных

Автор: Хием Динх

Хием Динь — инженер Технологии на момент написания этой статьи. Все заявления и мнения, выраженные Кхием Дином, принадлежат исключительно Кхием Дину и не отражают Honeywell Turbo Technologies.

Движением автомобилей управляет физика, поэтому использование некоторых основ физики и данных позволяет нам вычислять крутые вещи. Всем нравятся крутые вещи, верно? В современном автомобиле есть электроника, которая дает нам возможность собирать полезные данные, позволяя рассчитывать полезные вещи. В этом случае мы собираемся вычислить крутящий момент и мощность, превратив себя в виртуальный динамометрический стенд.

Недавно у меня была установлена ​​Hondata KPro, позволяющая получать необходимые данные. Для расчета крутящего момента и мощности необходимо регистрировать только частоту вращения двигателя и время.Используя только эти два параметра, мы можем применить хорошее значение F = ma (Сила = масса x ускорение). Нам действительно нужно знать другие параметры, характерные для автомобиля, чтобы выполнить расчеты: размер шин, вес автомобиля, передаточные числа, главную передачу, коэффициент лобового сопротивления, площадь лобовой поверхности и плотность воздуха.

Во-первых, нам нужно взглянуть на силы, действующие на автомобиль. У нас есть сила в колесах, толкающая автомобиль вперед, и сила аэродинамического сопротивления, толкающая автомобиль в противоположном направлении.Разница между ними — остающаяся сила, обеспечивающая ускорение. Конечная скорость — это ситуация, когда сила сопротивления равна силе на колесах, что приводит к нулевой силе ускорения. Я назвал силу, действующую на шину, чистой силой, поскольку есть также потери на трение; На самом деле нет хорошего способа отделить потери на трение от силы, приложенной к шинам (которую я назвал общей силой), поэтому я сложил их вместе в чистую силу. Это эквивалент измерения крутящего момента на колесах на динамометрическом стенде, где автомобиль привязан к роликам.

Основное уравнение, необходимое для расчета крутящего момента и мощности: F = ma. Мы знаем массу автомобиля, поэтому нам нужно вычислить ускорение автомобиля, которое дает нам силу. Помните обороты двигателя и время, которое мы регистрировали? Мы собираемся использовать эту информацию для расчета скорости, дающей нам ускорение и силу сопротивления. Знание этих двух вещей дает нам чистую силу на шинах.

Чтобы получить скорость, нам нужно знать, с какой скоростью вращается шина, а также окружность шины.Расчет длины окружности шины — это простой вопрос установки и изменения ширины шины, соотношения сторон и диаметра колеса. Скорость вращения шины вычисляется путем деления скорости двигателя на передачу. В случае S2000 он имеет редуктор первичной передачи в дополнение к каждому индивидуальному передаточному числу и главной передаче.

Теперь, когда мы знаем скорость, осталось просто вычислить ускорение. За счет ускорения мы получаем чистую силу на шине. Используя значение чистой силы и радиус шины, мы можем рассчитать крутящий момент на шине.Для преобразования в крутящий момент на двигателе (измеренный на колесах / шинах, таких как большинство динамометрических стендов), значение крутящего момента на шине делится на передачу. Как только вы узнаете крутящий момент двигателя, мощность в лошадиных силах станет просто уравнением.

Связанные .

Расчет размеров двигателя

Правильный размер и выбор двигателя для вашего оборудования являются ключом к обеспечению производительности, надежности и стоимости оборудования. В дополнение к приведенной ниже информации по правильному подбору двигателя Oriental Motor предлагает онлайн-инструменты для определения размеров двигателя, а также помощь сотрудников нашей службы технической поддержки.

Наша служба технической поддержки готова помочь вам правильно определить размер и выбрать двигатель в зависимости от вашего индивидуального применения.Просто позвоните по телефону 1-800-GO-VEXTA (468-3982) (с понедельника по пятницу с 7:30 до 17:00 по тихоокеанскому стандартному времени).

Процедура выбора

Первый шаг — определить приводной механизм для вашего оборудования. Некоторые примеры: прямое вращение, шариковый винт, ремень и шкив или рейка и шестерня. Наряду с типом приводного механизма необходимо также определить размеры, массу, коэффициент трения и т. Д., Необходимые для расчета нагрузки:

• Размеры и масса (или плотность) груза
• Размеры и масса (или плотность) каждой детали
• Коэффициент трения скользящей поверхности каждой подвижной части

Далее вам необходимо будет определить требуемые характеристики оборудования:

• Скорость движения и время работы
• Расстояние позиционирования и время позиционирования
• Разрешение
• Точность остановки
• Удержание позиции
• Электропитание и напряжение
• Операционная среда
• Особенности и требования, такие как; Открытый цикл, замкнутый цикл, программируемый, обратная связь, рейтинг IP, утверждения агентов и т. Д.

Чтобы определить необходимую мощность двигателя, необходимо вычислить три фактора; Момент инерции, крутящий момент и скорость. (Обратитесь к нижеследующим разделам по расчетам для каждого.)

После того, как вы рассчитали инерцию, крутящий момент и скорость двигателя, вы выберете тип двигателя на основе требуемых характеристик. Oriental Motor предлагает широкий ассортимент шаговых двигателей, серводвигателей, двигателей переменного тока и бесщеточных двигателей для удовлетворения конкретных потребностей вашего оборудования.

Наконец, после выбора типа двигателя вы сделаете окончательное определение двигателя, подтвердив, что характеристики выбранного двигателя (и редуктора, если применимо) удовлетворяют всем требованиям, таким как механическая прочность, время ускорения и момент ускорения.

Расчет размеров двигателя

При выборе двигателя необходимо учитывать три фактора; Момент инерции, крутящий момент и скорость.

Момент инерции

Момент инерции — это мера сопротивления объекта изменениям скорости его вращения.

Когда объект просто сидит без движения, момент инерции равен 0.

Когда вы пытаетесь заставить его двигаться, что означает, что вы хотите изменить скорость объекта с 0 на любую, возникнет эффект момента инерции.

Основная инерция (Дж) Уравнение :

Расчет момента инерции вращающегося объекта

Расчет момента инерции цилиндра

Расчет момента инерции полого цилиндра

Расчет момента инерции для смещенной оси

Расчет момента инерции для прямоугольной опоры

Расчет момента инерции для объекта в линейном движении

Единицы измерения момента инерции

Единицы инерции обычно используются двумя способами: унций в секунду и унций в секунду .Первое включает в себя гравитацию, второе — только массу.

Теоретически инерция — это фактор массы, поэтому он не должен включать гравитацию, однако практически мы не можем легко измерить массу на Земле.

Oriental Motor обычно обеспечивает инерцию в унциях на дюйм. Затем, когда мы вычисляем момент ускорения в расчете крутящего момента, мы делим общую инерцию на силу тяжести.

Плотность = 386 дюйм / сек²

• унций-дюйм² = инерция в зависимости от веса
• унций в секунду² = инерция в зависимости от массы

Расчет для унций-дюймов² в унций-дюймов²

Момент

Крутящий момент — это стремление силы вращать объект вокруг оси.Крутящий момент состоит из двух компонентов; компонент нагрузки (постоянный) и компонент ускорения.

Составляющая момента нагрузки обычно возникает из-за трения и / или силы тяжести и всегда действует на двигатель. Этот компонент обычно можно определить путем расчета или путем наложения динамометрического ключа на систему и считывания значения крутящего момента. Когда его невозможно измерить, мы используем некоторые уравнения для расчета приблизительного значения.

Однако ускоряющий момент действует на двигатель только тогда, когда он ускоряется или замедляется.Как только двигатель работает с постоянной скоростью, этот компонент уходит. Измерять составляющую ускорения сложно, не говоря уже об опасности. Если вы хотите, чтобы нагрузка разгонялась до скорости в течение 50 миллисекунд, вполне вероятно, что динамометрический ключ слетит. Поэтому рассчитываем составляющую ускорения. Этот компонент является функцией инерции системы и скорости ускорения. Итак, как только мы определим эти значения, мы сможем вычислить момент ускорения.

Момент нагрузки ( T )

Нагрузка крутящего момента очень проста.

Как вы видите, крутящий момент в этом уравнении является произведением силы и расстояния между силой и центром вращения. Например, если вы хотите удержать силу, действующую на конец шкива, T = F x r . Таким образом, вычисление момента нагрузки определяет силу в системе и логическое расстояние между валом двигателя и местом действия силы.

Когда механика усложняется, нам нужно преобразовать F и r, чтобы они соответствовали механике.

Момент нагрузки — фактическое измерение

Если вы можете измерить силу, это наиболее точный способ найти силу, поскольку он учитывает всю эффективность и коэффициент трения каждой части.

FB = Усилие, когда главный вал начинает вращаться

Силы

Есть три типа сил; вертикальный, горизонтальный и наклонный. Сила варьируется в зависимости от того, как она действует.

Расчет вертикальной силы

Расчет горизонтальной силы

Расчет силы наклона

Расчет момента нагрузки — шарико-винтовая передача

Расчет крутящего момента нагрузки — шкив

Расчет крутящего момента нагрузки — тросовый или ременной привод, реечный привод

Момент ускорения

Как упоминалось ранее, момент ускорения состоит из инерции и скорости ускорения.Если нам известны эти два значения, мы можем рассчитать момент ускорения.

Рассчитайте момент ускорения ( Ta )

Если скорость двигателя изменяется, всегда необходимо устанавливать момент ускорения или момент замедления.

Основная формула одинакова для всех двигателей. Однако используйте приведенные ниже формулы при вычислении момента ускорения для шаговых или серводвигателей на основе скорости импульса.

Общая формула для всех двигателей

При расчете момента ускорения для шаговых или серводвигателей на основе скорости импульса

Есть два основных профиля движения.Операция разгона / замедления является наиболее распространенной. Когда рабочая скорость низкая, а инерция нагрузки мала, можно использовать режим пуска / останова.

Расчет необходимого крутящего момента ( TM )

Требуемый крутящий момент рассчитывается путем умножения суммы крутящего момента нагрузки и момента ускорения на коэффициент безопасности.

Расчет эффективного крутящего момента нагрузки ( Trms ) для серводвигателей и бесщеточных двигателей серии BX

Если требуемый крутящий момент двигателя изменяется со временем, определите, можно ли использовать двигатель, вычислив эффективный момент нагрузки.Эффективный крутящий момент нагрузки становится особенно важным для режимов работы, таких как операции с быстрым циклом, когда ускорение / замедление является частым. Рассчитайте эффективный момент нагрузки при выборе серводвигателей или бесщеточных двигателей серии BX.

Скорость

Скорость определяется путем вычисления расстояния, разделенного на время. Для шаговых или серводвигателей необходимо также учитывать время разгона.

Расчет стандартной скорости

Скорость = Расстояние / Время

Для шаговых или серводвигателей

Скорость = Расстояние / (Время — Время разгона ( t1 )

Хотите узнать больше?

Команда технической поддержки

Oriental Motor и инженеры по применению будут работать с вами, чтобы определить лучшее решение для вашего приложения.Опытные члены команды ORIENTAL MOTOR знают эту технологию от и до. Мы найдем подходящее решение в соответствии с вашими потребностями и объясним альтернативы. Позвоните по телефону 1-800-GO-VEXTA (468-3982), чтобы поговорить с членом группы технической поддержки Oriental Motor.

.

Крутящий момент, необходимый для подъема нагрузки Калькулятор

Решенный пример

Приведенный ниже шаг за шагом решенный пример задачи может помочь пользователям понять, как входные значения используются в таких расчетах для расчета крутящего момента, необходимого для подъема нагрузки или горизонтального перемещения против силы с помощью винта с квадратной резьбой (винта питания) в передача энергии.
Пример задачи
Тиски с квадратной резьбой с номинальным диаметром винта d = 12 мм, шириной шага p = l = 2.5 мм, коэффициент трения квадратной резьбы μ = 0,25, коэффициент трения для манжеты & mu _c = 0,25, средний диаметр d _м = 10 мм, средний диаметр манжеты d _c = 18 мм и емкость зажима тисков составляет 900 Ньютон. Рассчитайте крутящий момент, необходимый для затяжки зажима тисков на полную мощность.
Решение
Приведенные данные
нагрузка в Ньютонах F = 900 Н
средний диаметр d _м = 10 мм
средний диаметр втулки d _c = 18 мм
шаг квадратной резьбы расстояние l = 2.5 мм
коэффициент трения для резьбы μ = 0,25
коэффициент трения для воротника & mu _c = 0,25

Пошаговый расчет
Формула для нахождения T _R = {[(F xd _m ) / 2] x [l + (π x μ xd _m )] / [(π xd _m ) — (μ xl)] + [(F x μ _c xd _c ) / 2]}
Если даны только номинальный диаметр и шаг приводного винта
, средний диаметр d _м = d _n — (p / 2)
, замените значения в приведенной выше формуле
= [900 x 10/2] x [(2.5 + (π x 0,25 x 10)) / ((π x 10) — (0,25 x 2,5))] + [(900 x 0,25 x 18) / 2]
= 3,53 Н-мм
T _R = 3,53 Н-мм
разделите его на 1000, чтобы преобразовать его Н-мм в Нм
T _R = 3,53 / 1000
T _R = 0,0353 Нм

В области передачи энергии с помощью квадратной резьбы или винта с приводом В машиностроении важно проанализировать требуемый крутящий момент для перемещения нагрузки против силы. Приведенная выше формула, пошаговый расчет и решенный пример задачи могут быть полезны для пользователей, чтобы понять, как значения используются в формуле для определения минимального крутящего момента, необходимого для увеличения нагрузки T _R , однако, когда дело доходит до онлайн для быстрых расчетов этот крутящий момент силового винта, необходимый для подъема калькулятора нагрузки, помогает пользователю выполнять и проверять такие инженерные расчеты как можно быстрее.

.

Момент затяжки болта, осевое усилие зажима, Калькулятор диаметра болта | Инженеры Edge

Формула расчета крепежа и винта / болта Расчетные данные
Прочность материалов

См. Веб-страницу Уравнения расчета крутящего момента и страницу таблицы крутящих моментов для получения информации о рекомендуемом крутящем моменте и уравнениях.

Этот калькулятор крутящего момента болта крепления рассчитает неизвестный крутящий момент, диаметр, приложенную осевую силу и коэффициент трения при повороте для данных условий. Требуется минимум три (3) входа, затем нажмите кнопку «Найти», чтобы получить неизвестное

Для правильной работы этого калькулятора требуется браузер с поддержкой JAVA.

Инструкции:

1) Введите известные числовые значения (минимум два входа) в центральные поля ввода.

2) Нажмите соответствующую нижнюю кнопку для вычисления неизвестного значения.

Примечание. В данном калькуляторе изначально предполагается сухая и идеальная резьба, сделанная из стали и / или оцинкованной.Расчетные значения являются приблизительными. Расчетные значения не компенсируют жесткость материалов.

Расчетные уравнения силы затяжки болта

Связанный:

.

Определение крутящих моментов на валах

Для определения крутящего момента на валу насоса необходимо рассмотреть действующие между поршнем и эксцентриком силы во время рабочего хода поршня.  [c.61]

Например, при определении крутящего момента на валу вентилятора по передаваемой мощности речь идет об угловой скорости, а при вычислении индикаторной мощности поршневого компрессора по среднему индикаторному давлению — о частоте вращения, поскольку среднее индикаторное давление представляет собой отношение работы за один цикл к площади поршня компрессора и к длине хода.  [c.16]

Как при том, так и при другом способе испытания желательно применять электродвигатели постоянного тока, позволяющие постепенно повышать число оборотов при испытании, а при необходимости определения к. п. д. редуктора — балансирные приводные электродвигатели, определение крутящего момента на валу которых, а также затрачиваемой мощности не представляет затруднений.  

[c.454]

Термины число оборотов ,. .число оборотов в минуту ,,,число оборотов в секунду» вообще применять не следует. Для величины, характеризующей скорость изменения угла во времени, причем все положения тела во времени равноценны с точки зрения его использования, следует применять тер.мин угловая скорость». Если же имеется в виду скорость изменения числа циклов вращения во времени, которые не подразделяются на части, то нужно применять термин частота вращения . Например, при определении крутящего момента на валу вентилятора по передаваемой мощности речь идет об угловой скорости, а при вычислении индикаторной мощности поршневого компрессора по среднему индикаторному давлению — о частоте вращения, поскольку среднее индикаторное давление представляет собой отношение работы за один цикл к площади поршня компрессора и к длине хода. Единицей СИ частоты вращения является секунда в минус первой степени (s .  

[c.106]

Определение крутящего момента на валу червячного колеса по формуле  [c.400]

Определение мощности, потребляемой на валу насоса, производится различными методами в зависимости от усло >ин испытания и вида установки. В лаборатории мощность на валу насоса, приводимого в действие электродвигателем, устанавливается непосредственным определением крутящего момента на валу насоса при помощи мотор-весов. При отсутствии последних и в обычных производственных условиях при непосредственном соединении насоса с электродвигателем на общем валу измеряют по счётчику или ваттметру (при наличии характеристики электродвигателя) потребляемую электродвигателем мощность умножение полученной величины на к. п. д. двигателя даёт мощность на валу насоса.  

[c.476]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРУТЯЩИХ МОМЕНТОВ НА ВАЛАХ  [c.13]

Выбор электродвигателя и кинематический расчет. 2. Определение мощностей н передаваемых крутящих моментов на валах.  [c.284]

Цепные передачи, подверженные значительным перегрузкам, угрожающим прочности зубьев, цепей и валов, снабжают специальными предохранительными муфтами (рис. 423, в). Передача крутящего момента на вал здесь осуществляется за счет прижатия торцовых зубьев звездочки 1 к зубьям храповика 2 с определенной силой, создаваемой пружиной 3. При перегрузках механизма зубья звездочки выходят из зацепления с зубьями храповика и происходит холостое вращение звездочки. Таким образом, осо-464  [c.464]

Определение крутящего м о м е н та. В качестве расчетного принимается наибольший длительно действующий крутящий момент на валу, определяемый по формуле   [c.693]

Так, например, для определения крутящего момента на первичном валу коробки передач как реакции системы на внешнее возмущение — тяговое сопротивление—необходимо знать спектральную плотность тягового сопротивления 5р р(со) п квадрат модуля передаточной функции [Лтр((й)] системы, учитывающей сцепление ведущих колес с почвой и динамические свойства трансмиссии, демпфирующие свойства шин и трансмиссии и др.  [c.28]

Для получения определенного крутящего момента на приводном валу электропривода необходима установка токового реле (табл. 7-20).  [c.237]

Q — аэродинамический крутящий момент на валу несущего винта, по определению положителен, когда для вращения винта необходим внешний крутящий момент (вертолетный режим)  [c.40]

В ФРГ применяется устройство для остановки механизма подъема при опасном повышении величины крутящего момента на валу электродвигателя. Схему устройства составляют измерительная система числа оборотов и величины крутящего момента, дифференцирующая схема для определения изменения числа оборотов, схема измерения разности между крутящими моментами электродвигателя и сигнализирующий прибор.  

[c.54]

Определение передаточного числа. Крутящий момент на валу барабана (рис. 68]  [c.155]

Ведущий вал левого редуктора соединен муфтой с электродвигателем, ведомый вал редуктора представляет собой пустотелый вал с втулкой, имеющей две винтовые прорези. С внешней стороны левого редуктора установлен гидравли- ческий цилиндр 1, шток поршня которого благодаря винтовым прорезям через пустотелый вал-втулку редуктора передает определенный крутящий момент на трубу механизма закрутки.  [c.257]

Определение продольной силы, действующей на винт Крутящий момент на валу винта  

[c.298]

В принципе во всех этих случаях эффективная мощность в эксплуатационных условиях могла бы быть определена с помощью торсиометра, т. е. специального устройства, предназначенного для измерения крутящего момента на валу двигателя по углу его закрутки на определенном участке с известной крутильной жесткостью. Тогда крутящий момент на валу  [c.228]

Прн определении крутящих моментов на каждом участке наносится сечение и составляется уравнение равновесия для правой части рассеченного вала.  [c.321]

Л гтах — наибольший крутящий момент на валу колеса Б кг-см, определенный исходя из максимального момента на валу червяка к — коэффициент расчетной нагрузки  [c.296]

При ручном приводе стреловой лебедки производится определение крутящих моментов на приводном валу и на валу барабана. Определение передаточного числа. Расчет элементов передач. Расчет храпового останова и ленточного тормоза.  [c.77]

Трансмиссия машины предназначена для привода масляного и вакуум-насоса. Коробка отбора мощности установлена с правой стороны коробки перемены передач шасси и имеет два выходных вала нижний — для передачи крутящего момента на вал вакуум-насоса через карданный вал и клиноременную передачу (здесь же находится тахометр для определения частоты вращения ротора вакуум-насоса), верхний — для привода маслонасоса, который установлен на фланце коробки отбора мощности. Включение рабочих органов осуществляется с помощью рычагов, управление которыми выведено в кабину водителя.  [c.41]

Определение ускорения производят в соответствии со схемой, показанной на рис. 8, а. Крутящий момент на валу приводного органа в период пуска  [c.48]

Двусторонние призматические шпонки и шлицевые соединения употребляются в насосах высокого давления с большим крутящим моментом на валу. Применение свободной посадки роторов на валах позволяет торцовым поверхностям занять по отношению к торцам сопряженных деталей определенное положение, соответствующее  [c.86]

Для определения силы, действующей на плунжер, и крутящего момента на валу ротора рассмотрим схему, приведенную на рис. 8.5. Равнодействующую давления жидкости на поршень  [c.246]

Более точный метод определения крутящих моментов на внутренней и наружной резьбах полой части 9 вала 6 требует определения их значений при раздевании слитков с уширением книзу и ушире нием кверху.  [c.69]

Для определения величины крутящего момента на валу двигателя и механического к.п.д. механизма необходимо оценить  [c.76]

Поставим задачу определения крутящего момента на валу кр1шошипного пресса при включении муфты с поворотной шпонкой, В этом случае. можно рассмотреть двухмассовую крутильную модель, состоящую из двух масс и одной упругой связи (рис. 6.3).  [c.123]

Для определения крутящего момента на валу электродвигателя, необходимого для преодоления инерции груза М ИН. г ВЫ числяется дополнительное сопротивление Р, которое возникает при этом на крюке крана. Так как в момент пуска электродвигателя скорость груза равна нулю (о=0), а при установи в-  [c.160]

Решение. Для определения крутящего момента на валу элекгродвигателя составим уравнение равновесия шкива в форме суммы моментов сил относительно оси О его вращения  [c.65]

Определение MOUiHo reft и передаваемых крутящих моментов на валах  [c.287]

Суммарные силы и моменты у комля вращающейся лопасти передаются на фюзеляж вертолета. Постоянные составляющие этих реакций втулки в невращающейся системе координат представляют силы и моменты, необходимые для балансировки вертолета. Высокочастотные составляющие вызывают вибрации вертолета. Если в модели винта учтено движение вала, то эти силы и моменты определяют характеристики устойчивости и управляемости вертолета. На рис. 9.7 показаны силы и моменты, действующие на вращающуюся лопасть, а также силы и моменты, действующие на втулку в невращающейся системе координат. Вертикальная сила Sz участвует в создании тяги, а силы в плоскости вращения Sx и —в создании продольной и поперечной сил несущего винта. Момент в плоскости взмаха Nf создает продольный и поперечный моменты несущего винта, а момент в плоскости вращения — крутящий момент на валу винта. Условимся, что положительные реакции втулки действуют на вертолет, за исключением аэродинамического крутящего момента Q, который по определению воздействует на винт (реактивный момент, передаваемый от винта на втулку, поло-  [c.389]

При И. д. в. с. применяются следующие приборы и методы измерений. Определение эффективной мощности 1) по непосредственному измерению крутящего момента на валу двигателя при помощи специальных тормозных устройств Прони, Фруда, Хинан-Фелла и др.  [c.203]

Для определения крутящего момента на выходном звене (валу) гидромашины вращательного движения представим, что за рабочий ход плунжера нашего условного насоса его вал совершает один полный оборот, т. е. А = рд = УИкр2я ,  [c.61]

По этим формулам можно построить циклограмму крутящих моментов на валу кулачка, что даст возлюжность определить деформации и напряжения вала. Для РВ с несколькими кулачками можно строить эпюру суммарных крутящих моментов для определения потребной мощности и крутящего момента для вращения РВ.  [c.243]

Определение нагрузочных диаграмм поршневых компрессорных установок расчетными методами, выполняют с учетом всех действующих сил (рис. 2). Давление газа в цилиндрах всех ступеней, последовательно расположенных в ряду компрессора, действует одновременно на поршни и торцовые поверхности цилиндров, создавая равные по величине и противоположные по направлению силы Гп, которые периодически изменяются в соответствии с периодически совершаемым рабочим процессом (сжатие газа). Для крутящего момента на валу эффективна только та составляющая силы, которая действует на кривошип по касательной. На рис. 3 приведена диаграмма касательных сил давления противодействующего момента привода (в долях среднего значения) для шестиступенчатого поршневого компрессора высокого давления. К пальцу крейцкопфа, кроме поршневой силы давления Рп приложена сила инерции Ри периодически движущихся деталей (поршни, штчэк, крейцкопф, шатун). Результирующая сила является алгебраической суммой двух сил  [c.10]

Экспериментальные исследования натурного образца проводились на вибростенде с ускорением 12—15 , расцентровкой полого вала 30 мм. Испытания показали, что ускорения колесной пары до 10—15 практически не передаются на остов ТЭД, динамический крутящий момент на валу якоря не превышает 800 Н-м. В динамических испытаниях привода на тепловозе ТЭП10-333 изучалось напряженное состояние упругих муфт привода — основного элемента, определяющего работоспособность конструкции. Максимальный крутящий момент при трогании с места достигает 8,5—8,7 кН-м, при этом деформация муфт составляет 0,135—0,145 рад. Жесткость муфты, определенная для этой деформации, 2,1-10 Н-м/рад (во время стендовых испытаний получена жесткость 2,26-10 Н-м/рад). Наибольшие напряжения в муфтах возникают в режиме боксования, т. е. при реализации крутящего момента по сцеплению. При работе на трех двигателях было получено боксование с развитием колебательных процессов (перемежающиеся боксования) и только при отключении пяти двигателей и нагружении одного полным током главного генератора получено нарастающее боксование, при этом измеряемые параметры характеризовались величинами, приведенными ниже.  [c.84]

При измерении деформаций и связанных с ними механических напряжений во вращающихся деталях используют тензодатчики (тензорезисторы), которые наклеивают на исследуемью поверхности, в результате чего они деформируются вместе с деталями. Тензодатчиками можно измерять деформации, обусловленные растяжением, изгибом и кручением. Эти деформации могут служить-основой для определения напряжений в материале деформируемых деталей, а деформация, которая обусловлена кручением вала, передающего крутящий момент, может использоваться для определения крутящего момента.  [c.310]

Определение потерь от дискового трения и утечек рассмотрен в 15 и 16 остановимся на определении механических потерь, которое производится опытным путем. Для этого снимают колеса и при заполненной полости определяют крутящий момент прокручиванием ведущего вала .M, exx Затем ведущий и ведомый валы соединяют жестко друг с другом и определяют крутящий момент двух валов Ммехх + М ехг- Момент ведомого вала равен  [c.302]

Основным отличием турботрансформатора от турбомуфты является непрозрачность(или частичная ирозрачность) его характеристики. При нагружении ведомого вала турбомуфты определенным крутящим моментом такой же момент возникает и на ее ведущем валу (прозрачная характеристика). У турботрансформатора крутящий момент на ведущем валу (насосе) не зависит от нагрузки на ведомом валу (непрозрачная характеристика). В связи с этим турботрансформатор имеет большой пусковой момент (момент при нулевой скорости турбины), в то время как приводной двигатель работает при номинальном режиме. Это свойство очень важно для горных машин, в которых пусковые свойства привода часто определяют его работоспособность.  [c.161]

Условие отсутствия скольжения в соединении. Определение необходимого натяга. Посадки с нятягом обеспечивают точное центрирование деталей, т. е. совпадение их осей после сборки. Поэтому иногда их применяют только с этой целью. В тех же случаях, когда эти посадки предназначены для передачи осевой силы или крутящего момента с вала на втулку (или наоборот), прочность соединения должна быть проверена расчетом. На рис. 14.2 представлена схема нагружения элемента поверхности распределенными силами трения рп> Ргг. возникающими под действием комбинированного нагружения соединения осевым усилием и моментом Т. В силу осевой симметрии элементарные силы трения распределен по поверхности равномерно и значение рл определяется из очеввд-  [c.357]

Для измерения частоты вращения применяют тахометры. Ручные тахометры обычно механические, штатные — электрические. Суммарное число оборотов определяет механический суммирующий счетчик, направление вращения гребного вала — указатель вращения. Для поддержания заданной частоты вращения гребного вала используют счетчик Валесси, представляющий собой вариатор-редуктор в комбинации с секундомером. Крутящий момент на гребном валу измеряют с помощью торсиометра, действие которого основано на определении угла закручивания участка вала. Существуют оптические торсиометры, а также несколько типов электрических — индуктивные, индукционные, емкостные и др.  [c.69]

---

Что такое крутящий момент электродвигателя

Одним из важных параметров электродвигателя, который так же важен при его выборе, является крутящий момент. Эта величина определяется произведением приложенной к плечу рычага силы и зависит исключительно от степени нагрузки. Если в двигателях внутреннего сгорания данную нагрузку задаётся коленчатым валом, то асинхронные электродвигатели получают величину крутящего момента от токов возбуждения. При этом величина этого момента будет зависеть от скорости вращающегося в магнитном поле статора устройства, называемого ротор. В зависимости от периода и способа определения, крутящий момент разделяют на:

• статический (пусковой) – минимальный момент холостого хода;
• промежуточный – развивает значение при работе двигателя от 0 величины оборотов до максимального значения в номинальной величине напряжения;
• максимальный – развивающийся при эксплуатации двигателя;
• номинальный – соответствует номинальным значениям мощности и оборотов.

Для вычисления величины крутящего момента, определяющегося в «кгм» (килограмм на метр) или «Нм» (ньютон на метр), многие электротехнические пособия предлагают специальные формулы, учитывающие кроме основного действия вращающегося магнитного поля ряд всевозможных факторов, например:

• напряжения сети;
• величину индуктивного и активного сопротивления;
• зависимость от увеличения скольжения.

Но, рост скольжения не всегда приносит высокий момент. Зачастую, при достижении критических значений, наблюдается его резкое снижение. Такое явление обозначается как опрокидывающий момент. Одним из устройств, стабилизирующих скорость вращения ротора, а значит и величину момента кручения является частотный преобразователь, применение которого сейчас очень распространено во всех сферах, где от контроля работы двигателя зависит и успешность выполнения множественных производственных задач.

Выбираем электродвигатель по крутящему моменту

Для выбора, требуемого к выполнению тех или иных задач электродвигателя, берут в учёт практически все его характеристики, начиная от показателей мощности и заканчивая массогабаритными параметрами. Каждый из элементов по-своему важен в решении нюансов. Не меньшее значение припадает и на крутящий момент. Благодаря тому, что момент кручения напрямую связан с оборотами в соотношении: чем больше сами обороты, тем меньше будет момент, выбор электродвигателя будет исходить из следующих нюансов:

• из скоростных требований. В этом случае, более полезным будет выбор двигателя по малому моменту для работающих со слабыми усилиями и на большой скорости, и со средними либо высокими показателями моментов пуска для работающих в усиленных режимах. На малых скоростях;
• по пусковым напряжениям. Здесь учитывается первичное усилие, например, для управления лифтом следует подбирать двигатели высокого пускового момента, способного поднимать большие грузы со старта. Хотя, многие статьи про электродвигатели рекомендуют так же применять устройства плавного пуска, умеющие обезопасить от нежелательных перегрузов.

Стоит помнить, что выбор осуществляется не по одному из показателей, даже при ориентировании относительно крутящего момента, ведь каждый из показателей ориентируется по рабочей предрасположенности электротехнического приводного устройства и его рабочих нагрузок в статистических и динамических эксплуатационных условиях, задаваемых самим предприятием.

Электродвигатели

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

Шаговый двигатель в системе с вращающимся цилиндром

Система состоит из вертикально закрепленного на валу двигателя цилиндра массой m и моментом инерции J. Момент трения в подшипниках М тр . Определить величину вращающего момента М, который нужно приложить к цилиндрй, чтобы его угловое ускорение было равно ε.

Используемые обозначения:

r — радиус цилиндра (наружный)
r₀ — радиус цилиндра (внутренний)
L — длина
m — масса цилиндра
J — момент инерции цилиндра
J_дв — момент инерции двигателя
ω — угловая скорость

Для определения крутящего момента в системе с вращающимся цилиндром, необходимо знать момент инерции цилиндра:

• Сплошной цилиндр, относительно оси a: J = 1/2 m * r².
• Полый цилиндр, относительно оси a: J = 1/2 * m * (r²+r₀²)

Кинетическая энергия системы:

E=1/2(J+J_дв)ω²

Производная от кинетической энергии по времени:

dE/dt = (J+J_дв) ω ε

Мощности внешних сил в системе:

• мощность момента трения: P_тр=M_трω
• мощность крутящего момента: P_M=Mω
• сумма мощностей всех сил: ∑P_i=Mω — M_трω
  

Производная кинетической энергии по времени определяется мощностями внешних сил:

• dE/dt=∑P_i или
• (J+J_дв) ω ε = Mω — M_трω

Величина вращающего момента M:

M=(J+J_дв) ε + M_тр

Расчет уравновешивающего момента при кручении

Пример решения задачи по расчету уравновешивающего внешнего крутящего момента из условия равновесия вала.

Задача

Вал нагружен скручивающими моментами. Определить величину и направление неизвестного уравновешивающего момента M₂ (рис. 1), если M₁=30кНм, M₃=44кНм, M₄=6кНм

рис. 1

Другие примеры решений >
Помощь с решением задач >

Пример решения

Величина и направление неизвестного скручивающего момента M₂ определяется из условия неподвижности вала.

Конечно на самом деле вал при работе вращается, собственно для этого он и предназназначен — вращаясь передавать крутящий момент.

Но в сопротивлении материалов, при расчетах валов, часть крутящего момента необходимая для вращения вала отбрасывается, и учитываются только моменты деформирующие (скручивающие) вал.

Таким образом будем полагать что рассматриваемый вал не вращается. Для этого должно выполняться следующее условие: сумма крутящих моментов относительно продольной оси вала должна быть равна нулю

Для составления уравнения равновесия зададим произвольным образом направление искомого крутящего момента M₂, например по ходу часовой стрелки (рис. 2)

рис. 2

Запишем уравнение равновесия вала относительно продольной оси z, при этом моменты вращающие вал в одну сторону запишем со знаком «+», а моменты обратного направления соответственно со знаком «-«:

отсюда следует, что

Знак «-» в результате показывает, что реальное направление крутящего момента M₂ противоположно ранее выбранному, т.е. в данном случае момент M₂ направлен против хода часовой стрелки и равен 8кНм.

Проверить себя можно сложив отдельно величины крутящих моментов направленных по ходу часовой стрелки и моментов обратного направления. Эти суммы должны получиться одинаковыми.

Другие примеры решения задач >

Как определить крутящий момент в балке

При расчете сборных или монолитных железобетонных балок (ригелей) всегда нужно внимательно относиться к крутящему моменту. Очень часто расчет на кручение требует увеличить сечение или армирование балки. Сечение балки при кручении эффективней увеличивать в ширину (увеличение балки по высоте дает малый эффект), оптимально при кручении уходить от прямоугольного сечения к квадратному.

В каких ситуациях в балке возникает крутящий момент?

1) Если на балку опирается перекрытие только с одной стороны – оно своим весом пытается крутить балку в сторону пролета перекрытия.

2) Если на балку опирается перекрытие с двух сторон, но пролет этих перекрытий разный – тогда нагрузка от перекрытия с большим пролетом перевешивает в свою сторону и крутит балку.

3) Если на балку опирается перекрытие равных пролетов, но нагрузки на этих перекрытиях отличаются (разное назначение помещений, наличие оборудования на перекрытии и т.п.) – тогда балка также прокручивается в сторону большей нагрузки.

4) Если вдоль балки действует вертикальная нагрузка (например, от веса перегородки), сбитая в сторону от оси балки.

Рассмотрим определение крутящего момента на примерах.

Пример 1. Монолитное балочное перекрытие. Необходимо определить крутящий момент в крайней балке. Суммарная нагрузка от веса монолитного перекрытия и всех нагрузок на нем равна: qн = 675 кг/м² (нормативная) и qр =775 кг/м² (расчетная).

Расчет ведется на 1 погонный метр балки.

В монолитном перекрытии связь перекрытия с балками жесткая. При такой схеме расчетный пролет перекрытия равен пролету плиты в свету между балками L₀ = 2,8 м, а нагрузка от плиты на балку передается в месте примыкания балки к перекрытию.

Найдем нагрузку на 1 п.м балки от половины пролета плиты 2,8/2 = 1,4 м:

Рн = 675∙1,4 = 945 кг/м;

Рр = 775∙1,4 = 1085 кг/м.

Крутящий момент в балке рассчитывается умножением вертикальной нагрузки на эксцентриситет – расстояние от оси приложения этой нагрузки до оси, проходящей через центр тяжести балки. В нашем случае эксцентриситет равен половине ширины балки, т.е. 100 мм = 0,1 м.

Итак, определяем крутящий момент в балке (на 1 п.м балки):

Мн = 945∙0,1 = 94,5 кг∙м/м;

Мр = 1085∙0,1 = 108,5 кг∙м/м.

Пример 2. Сборное перекрытие опирается на балку с двух сторон. С одной стороны пролет перекрытия 6 м и есть пригруз в виде перегородки, опирающейся параллельно балке; с другой стороны пролет перекрытия 3,6 м. Нагрузка от перегородки  0,65 т/м, расстояние от оси балки до перегородки 1,5 м. Нагрузка от собственного веса перекрытия 0,3 т/м². Нагрузка на перекрытии: постоянная 0,1 т/м²; временная 0,3 т/м². Ширина балки 0,3 м. Глубина опирания плит перекрытия на балку 0,14 м.

Расчет ведется на 1 п.м балки.

Определим расчетный пролет каждого перекрытия и найдем точку приложения нагрузки от перекрытия на балку.

Плита опирается на балку на 140 мм. Нагрузка от плиты на этой площади распределена не равномерно, а по треугольнику. Максимально плита давит со стороны пролета (с края балки), а к краю плиты нагрузка сходит к нулю. Чтобы привести эту распределенную нагрузку к сосредоточенной, нужно принять ось приложения этой сосредоточенной нагрузки – в центре тяжести треугольника, на расстоянии 1/3 от края балки. У нас получается, что расстояние от края балки до сосредоточенной нагрузки 140/3 = 47 мм, а расстояние от этой нагрузки до оси, проходящей через центр тяжести балки 150 – 47 = 103 мм. Расстояние между сосредоточенными нагрузками равно расчетному пролету плиты L₀, который для наших плит будет равен:

— для плиты 6 м: L₀ = 6000 – 2∙103 = 5794 мм;

— для плиты 3,6 м: L₀ = 3600 – 2∙103 = 3394 мм.

Построим эпюры поперечных сил для наших плит.

Равномерно-распределенная нагрузка на 1 погонный метр плиты равна:

— нормативная qн = 1∙(0,3 + 0,1 + 0,3) = 0,7 т/м;

— расчетная qр = 1∙(1,1∙0,3 + 1,1∙0,1 + 1,2∙0,3) = 0,8 т/м.

Сосредоточенная нагрузка от перегородки на плите Nн = 0,65 т/м (нормативная) и Nр = 1,1∙0,65 = 0,72 т/м (расчетная) находится на расстоянии 1500 мм от оси балки и на расстоянии 1500 – 103 = 1397 мм от принятой нами точки опоры плиты, через которую проходит ось передачи вертикальной нагрузки на балку.

Схема для нормативных нагрузок будет следующая (так как плиты опираются шарнирно, то каждую из них нужно посчитать по отдельной схеме):

Левая плита разбита на два участка: 1-2 и 2-3, правая плита представляет собой один участок 4-5.

В правой плите мы сразу можем найти значения поперечной силы:

Q = 0,5∙qL₀ = 0,5∙0,65∙3,394 = 1,1 т.

Построим эпюру для правой плиты:

Значение поперечной силы на опоре (в точке 4) равно искомой нагрузке, которую плита передает на балку: Р₄= 1,1 т (направлена вниз).

Теперь разберемся с эпюрой для левой плиты. Так как помимо распределенной нагрузки у нас есть сосредоточенная сила, у нас будет несколько больше операций.

Для удобства расчета левой плиты заменим равномерно распределенную нагрузку q равнодействующей силой N:

N_1-2 = 0.65∙4,397 = 2,86 т;

N_2-3 = 0,65∙1,397 = 0,91 т.

Зная, что в шарнирно-опирающейся плите моменты на опоре равны нулю, составим уравнение равновесия, чтобы найти реакции на опоре.

ΣМ₁ = 0:

2,86∙2,199 + 0,65∙4,397 + 0,91∙5,096 – R₃∙5,794 = 0, откуда найдем реакцию:

R₃ = -13.78/5,794 = 2,38 т.

ΣМ₃ = 0:

0,91∙0,698 + 0,65∙1,397 + 2,86∙3,595 – R₁∙5,794 = 0, откуда найдем реакцию:

R₁ = 11,82/5,794 = 2,04 т.

Строить эпюру поперечных сил в плите для определения крутящего момента в балке нам не нужно, т.к. найденная нами реакция на опоре R₃ равна максимальной поперечной силе и равна нагрузке, передаваемой плитой на балку: Р₃= 2,38 т (направлена вниз).

Теперь у нас есть все исходные данные для определения крутящего момента.

Определим нормативный крутящий момент путем умножения сил на плечо. Принимаем силу, вращающую балку против часовой стрелки со знаком «+», а по часовой – со знаком «-«:

Мн = 2,38∙0,103 – 1,1∙0,103 = 0,13 т∙м/м – нормативный крутящий момент, приходящийся на 1 п.м балки.

Расчетный крутящий момент находится точно так же.

Пример 3. Вдоль балки расположена перегородка, которая сбита относительно оси балки на 150 мм. Перекрытие опирается на балку с двух сторон, пролеты перекрытия и нагрузки – одинаковые. Толщина перегородки 0,12 м, материал кирпич (1,8 т/м³), высота 3 м.

Расчет ведем на 1 погонный метр балки.

Определим вертикальную нагрузку от перегородки:

0,12∙3∙1,8 = 0,65 т/м – нормативная нагрузка;

1,1∙0,65 = 0,72 т/м – расчетная нагрузка.

Определим крутящий момент в балке путем умножения силы на плечо:

Мн = 0,65∙0,15 = 0,1 т∙м/м;

Мр = 0,72∙0,15 = 0,11 т∙м/м.

class=»eliadunit»>

8.1 Расчёт крутящего момента на валу электродвигателя. Разработка кинематики и кинематической настройки главного привода многооперационного вертикального станка с автономным шпиндельным узлом

Похожие главы из других работ:

Вертикальный аппарат с механическим перемешивающим устройством типа ВКЭ-2110

1.2.1 Определение крутящего момента на валу

Мкр. = . Мкр…

Измельчитель-смеситель кормов ИСК-3

2.5 Приведение мощности, момента и скорости рабочей машины к валу электродвигателя и обоснование режима его работы

Приведение мощности рабочей машины к валу электродвигателя выполняется по формуле (9), из которой следует, что приведенная мощность незначительно больше мощности на валу рабочей машины и зависит от КПД передач. Следовательно…

Использование современного программного обеспечения для проектировании цепной передачи в металлорежущем станке

3. Альтернативный способ передачи крутящего момента от двигателя к входному валу станка

Здесь мы рассмотрим преимущества и недостатки другой механической передачи, способной выполнять ту же роль что и рассматриваемая нами цепная передача. Ремённые передача Механизм…

Модернизация конструкции четырехвалковой листогибочной машины для производства труб и обечаек большого диаметра

2.6 Определение угловой скорости и крутящего момента на приводном валу

Угловая скорость на приводном валу определяется по формуле , (2.7) где щП.В. — угловая скорость приводного вала, с-1; nП.В. — уточненная частота приводного вала, nП.В.=12,12об/мин; . Крутящий момент на приводном валу определяется по формуле: , (2.8) где ТП.В…

Модернизирование насоса-регулятора НР-53Д

3.1.1 Расчет крутящего момента

Исходные данные De = 64 мм -диаметр окружности головок; do = 48 мм — диаметр основной окружности; dн = 56 мм — диаметр начальной окружности; b = 17 мм — ширина зуба; z = 6 — число зубьев шестерни; dц =20 — внутренний диаметр цапфы; Р2 = 80 кгс/см2 — давление…

Назначение наивыгоднейших режимов резания и расчет машинного времени при различных видах обработки резанием

2.5 Расчет крутящего момента Мкр и осевой силы Р0

Расчет крутящего момента и осевой силы производится по формулам при сверлении ,Н·м;(2.3) , Н;(2.4) Значения коэффициентов СМ и С, показателей степени q, y выбраны по табл. П.4.11. СМ=0,041 ; q=2,0; у=0,7 Ср=143; q=1,0; у=0,7 Коэффициент Кр…

Назначение наивыгоднейших режимов резания и расчет машинного времени при различных видах обработки резанием

3.6 Расчет силы резания и крутящего момента Мкр

Силы резания подсчитывают по формуле , Н.(3.5) Значения коэффициента Ср показателей степени х, у, и, q и w: СР=218; х=0,92; у=0,78; u=1,0; q=1,15; w=0 (табл. П.5.24 [1]). КМр — поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала КМр =(750/750)0,75=1 (табл. П.3.22, П.3.23[1])…

Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)

5. Расчет осевой силы и крутящего момента

5.1. Расчет осевой силы и крутящего момента при сверлении Глубина резания при сверлении равна: При сверлении отверстий без ограничивающих факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу: [3, табл.25, с…

Разработка кинематики и кинематической настройки главного привода многооперационного вертикального станка с автономным шпиндельным узлом

8.2 Расчёт крутящего момента на валах привода

Крутящий момент на валах привода рассчитывается по формуле где — мощность электродвигателя, кВт, ; — КПД участка привода от электродвигателя до соответствующего вала; — расчётная частота вращения соответствующего вала…

Разработка кинематики и кинематической настройки главного привода многооперационного вертикального станка с автономным шпиндельным узлом

8.3 Расчёт крутящего момента на первом валу привода

Крутящий момент на первом валу привода рассчитывается по формуле где — мощность электродвигателя, кВт, ; — КПД участка привода от электродвигателя до первого вала; — расчётная частота вращения первого вала, принимается по графику частот…

Разработка кинематики и кинематической настройки главного привода многооперационного вертикального станка с автономным шпиндельным узлом

8.4 Расчёт крутящего момента на втором валу привода

Крутящий момент на втором валу привода рассчитывается по формуле где — мощность электродвигателя, кВт, ; — КПД участка привода от электродвигателя до второго вала; — расчётная частота вращения второго вала, принимается по графику частот…

Разработка кинематики и кинематической настройки главного привода многооперационного вертикального станка с автономным шпиндельным узлом

8.5 Расчёт крутящего момента на третьем валу привода

Крутящий момент на третьем валу привода рассчитывается по формуле где — мощность электродвигателя, кВт, ; — КПД участка привода от электродвигателя до третьего вала; — расчётная частота вращения третьего вала, принимается по графику частот,…

Разработка кинематики и кинематической настройки главного привода многооперационного вертикального станка с автономным шпиндельным узлом

8.6 Расчёт крутящего момента на четвёртом валу привода

Крутящий момент на четвёртом валу привода рассчитывается по формуле где — мощность электродвигателя, кВт, ; — КПД участка привода от электродвигателя до четвёртого вала; — расчётная частота вращения четвёртого вала…

Разработка электромеханического привода подач прямолинейного движения с разомкнутой системой ЧПУ

2.4 Определение требуемого крутящего момента на валу шагового электродвигателя

Требуемый крутящий момент на валу электродвигателя равен: где Q — осевое усилие на винте в Н. (тяговое усилие), з — КПД передачи винт-гайка качения, з = 0,8…

Разработка электромеханического привода подач прямолинейного движения с разомкнутой системой ЧПУ

3.3 Определение требуемого крутящего момента на валу шагового электродвигателя

Рис 3.1 Кинематическая схема электромеханического привода круговой подачи и механизма деления с разомкнутой системой ЧПУ…

Крутящий момент

: определение, уравнение и формула — видео и стенограмма урока

Physics of Torque

Чтобы найти линейную силу, нам нужно знать массу и ускорение. Однако крутящий момент немного отличается из-за вращения. Подумайте об открытии двери. Где вы нажимаете на нее, когда хотите, чтобы она открылась? Вы нажимаете на ту сторону двери, где нет петель, потому что нажатие на сторону с петлями затруднит ее открытие. Итак, для крутящего момента нам нужно знать не только массу и ускорение линейной силы, но также и то, как далеко эта сила от оси вращения, поскольку мы также можем получить разные результаты в зависимости от этого.Мы можем видеть это на диаграмме и в уравнении для крутящего момента.

T = F * r * sin ( theta )

T = крутящий момент

F = линейное усилие

r = расстояние, измеренное от оси вращения до места приложения линейной силы

theta = угол между F и r

В нашем уравнении sin ( theta ) не имеет единиц измерения, r имеет единицы измерения (м ), а F имеет единицы измерения в Ньютонах (Н).Объединяя их вместе, мы видим, что единицей крутящего момента является Ньютон-метр (Нм).

Наконец, тета необходима для учета направления приложения линейной силы. Силу не всегда толкают прямо, как дверь. Это может происходить с разных сторон.

Равновесие вращения

Итак, мы увидели, как один крутящий момент может воздействовать на объект, но вы можете легко применить более одного крутящего момента одновременно. Вернемся к автомобильному двигателю.В каждом автомобиле есть более одного поршня, прикладывающего крутящий момент к коленчатому валу. В этом случае есть общий крутящий момент, который является суммой каждого отдельного крутящего момента.

Всего T = T {1} + T {2} + … + T {n}

В этом уравнении n — это общее количество крутящих моментов, прилагаемых к объект. Существует также особый случай этого, называемый вращательным равновесием . Здесь сложение всех крутящих моментов, действующих на объект, равно нулю.Когда это происходит, это может означать, что на объект не действует крутящий момент или все крутящие моменты, действующие на объект, компенсируют друг друга. Чтобы представить себе, как крутящие моменты сокращаются, давайте рассмотрим простой случай с двумя крутящими моментами: качели.

В верхней части изображения двое детей сидят на качелях, которые не двигаются. Они уравновешены на оси вращения, которая является точкой опоры в случае качелей. Оба ребенка своим весом прикладывают силу, также известную как сила тяжести.Ребенок 1 пытается повернуть качели против часовой стрелки, а ребенок 2 пытается повернуть их по часовой стрелке. Пока величины двух крутящих моментов одинаковы, они компенсируют друг друга, поскольку они пытаются перемещать качели в противоположных направлениях.

Проблема тупика с качелями

Давайте рассмотрим пример расчета с использованием как вращательного равновесия, так и уравнения для крутящего момента.

Качели на изображении находятся в равновесии вращения и не двигаются.Мы хотим найти, как далеко ребенок 2 справа от оси вращения в точке опоры. Ребенок 1 слева имеет массу 38 кг и находится на расстоянии 4 м от точки опоры. Ребенок 2 имеет массу 25 кг.

Шаг 1: Учет направления

Чтобы математически показать, что два момента движутся в противоположных направлениях, одному из них присваивается отрицательный знак. Обычно крутящий момент, вращающий объект по часовой стрелке, считается отрицательным, поэтому мы сделаем T {2} отрицательным.Поскольку качели находятся в состоянии вращательного равновесия, мы также знаем, что сумма крутящих моментов должна равняться нулю. Это позволяет нам изменить уравнение, чтобы получить по одному крутящему моменту по обе стороны от знака равенства.

T {1} + (- T {2}) = 0

T {1} — T {2} = 0

T {2} = T { 1}

Шаг 2: Вставьте уравнения крутящего момента и силы

Затем мы подставляем уравнение для крутящего момента с каждой стороны.

F { g 2} * r {2} * sin ( theta {2}) = F { g 1} * r {1} * sin ( theta {1})

F { g 2} и F { g 1} — силы, возникающие под действием силы тяжести.Чтобы получить их, мы умножаем массу каждого ребенка на ускорение свободного падения ( г ).

m {2} * g * r {2} * sin ( theta {2}) = m {1} * g * r {1} * sin ( theta {1})

Шаг 3. Упростите уравнение

Теперь мы можем сделать несколько вещей, чтобы упростить это уравнение. Во-первых, поскольку g одинаково для каждого ребенка, и по обе стороны от знака равенства, он отменяется.Во-вторых, если мы посмотрим на изображение, то увидим, что силы тяжести перпендикулярны качелям. Это означает, что они перпендикулярны r {1} и r {2}. Таким образом, оба тета имеют значение 90 градусов. Помните, sin (90 градусов) = 1. Теперь у нас осталось следующее:

м {2} * r {2} = м {1} * r {1}

Шаг 4: Решите уравнение

Наконец, мы можем подключить наши данные, чтобы найти ответ для r {2}.

25 кг * r {2} = 38 кг * 4 м

25 кг * r {2} = 152 кг м

r {2} = 6 м

Ребенок 2 сидит 6 метрах от точки опоры. Для вращательного равновесия имеет смысл, что более легкий ребенок должен сидеть дальше от точки опоры, чем более тяжелый, чтобы качели удерживались в равновесии.

Краткое содержание урока

Крутящий момент — это скручивающая сила, которая имеет тенденцию вызывать вращение. Точка вращения объекта известна как ось вращения .Математически крутящий момент может быть записан как T = F * r * sin ( theta ), и он имеет единицы измерения в Ньютон-метрах. Когда сумма всех крутящих моментов, действующих на объект, равна нулю, он находится в состоянии равновесия вращения . Крутящие моменты, действующие на один объект, нейтрализуют друг друга, когда они имеют равные величины и противоположные направления. Крутящий момент применяется не только к автомобилям; он также позволяет использовать такие объекты, как замки, дверные ручки, петли и даже качели.

Результаты обучения

Просмотрите урок и практикуйте уравнения, пока не будете готовы:

• Определить крутящий момент, вращательное равновесие и ось вращения
• Напомним уравнение для крутящего момента
• Рассчитать крутящий момент
• Вычислить значение r для объекта, находящегося в состоянии вращательного равновесия
• Перечислите некоторые примеры крутящего момента в повседневной жизни

Определение и значение крутящего момента | Словарь английского языка Коллинза

Примеры «крутящего момента» в предложении

крутящий момент

Эти примеры были выбраны автоматически и могут содержать конфиденциальный контент.Подробнее… Разница заключается в способе передачи мощности и крутящего момента.

Times, Sunday Times (2015)

Он также имеет электронный дифференциал, который распределяет крутящий момент между задними колесами.

The Sun (2013)

Но не так изнашивается, как крутящий момент рулевого управления.

Times, Sunday Times (2007)

Затем он обеспечивает оптимальный крутящий момент рулевого управления, помогая удерживать автомобиль в центре полосы движения.

Times, Sunday Times (2006)

Мощность и крутящий момент двигателя настолько велики, что команда разработала индивидуальную секвентальную коробку передач.

Times, Sunday Times (2009)

В отличие от двигателей внутреннего сгорания, электродвигатели развивают максимальный крутящий момент при нулевых оборотах.

Times, Sunday Times (2010)

Это может повысить мощность и крутящий момент двигателя до 30%.

Times, Sunday Times (2007)

В результате вы получите больше мощности и крутящего момента.

Times, Sunday Times (2012)

Он не сильно перемещает иглу, когда дело касается мощности или крутящего момента.

Times, Sunday Times (2016)

Вы по-прежнему управляете по крутящему моменту, и колесо не чувствует себя странно в поворотах.

Times, Sunday Times (2009)

Показать больше …

Благодаря новой системе рулевого управления, при резком ускорении не возникает резкого крутящего момента.

The Sun (2013)

Дизельный двигатель тихий и изысканный, учитывая стоимость автомобиля, но ему не хватает низкого крутящего момента.

The Sun (2015)

Коробка передач может иметь только пять скоростей, но при таком большом крутящем моменте вам редко нужно его менять.

Times, Sunday Times (2006)

Автомобиль управляется уверенно, а адаптивная система 4 x4 избавляет от рулевого управления по крутящему моменту, от которого страдали предыдущие модели.

The Sun (2009)

Коробка передач имеет только пять скоростей, но с таким большим крутящим моментом, кому нужно больше?

Times, Sunday Times (2010)

Он разгоняется до 100 км / ч за пять секунд, но что доставляет удовольствие от вождения, так это глубина мощности и крутящего момента.

Солнце (2006)

Названия ролей колоритны; болгарка — это мускул, вырабатывающий достаточный крутящий момент, чтобы управлять огромным ветровым парусом.

Times, Sunday Times (2016)

Что еще более важно, поскольку гонщики больше заинтересованы в ускорении, чем в максимальной скорости, эта мощность и крутящий момент доступны во всем диапазоне оборотов.

Times, Sunday Times (2013)

Что означает крутящий момент?

Деодатта В. Шенай-Хаткате:

Вот интересный разговор между полицейским и одним индийским инженером, который пришел в полицейский участок, чтобы сообщить о своей пропавшей жене: «Офицер, похоже, я потерял жену. Вчера она ходила в торговый центр за покупками и еще не вернулась домой. Хорошо, а какой у нее рост? «Я никогда не замечал … может, от 4 до 5 футов?» — Она худая? «Не худой … может быть здоровым» «Цвет ее глаз?» ‘Не уверен…. может быть, черный? «Цвет ее волос?» ‘Не уверен. Он продолжает меняться ». — Во что она была одета? «Может быть, Сари или Джинс… или Сальвар Камиз?» — Она вела машину? ‘Да!’ ‘Хороший! Тогда расскажите мне подробности, такие как номерной знак, марку, модель и цвет вашей машины ». «Офицер, она взяла мой любимый BMW M135i, который является топовой версией BMW 1 серии. Цвет — Стальной Серый, регистрационный номер SRI 420. Моя прекрасная BMW … это очень динамичный автомобиль, произведенный BMW M GmbH.Она находится между самыми мощными серийными моделями BMW и чистокровными автомобилями BMW M с заметно более высокими характеристиками, чем ранее самые мощные двигатели любой серии BMW, и обладает специфическими для M характеристиками с точки зрения настройки подвески и внешнего вида, хотя и без каких-либо ограничений в терминах. пригодности для повседневного использования. Сердце моего нового BMW M135i — ее рядный шестицилиндровый бензиновый двигатель с технологией Twin Scroll Turbo, Valvetronic, Double VANOS и High Precision Injection.Она выдает 235 кВт / 320 л.с. и максимальный крутящий момент 450 Нм, передача мощности обеспечивается ее шестиступенчатой ​​механической коробкой передач, входящей в стандартную комплектацию. Я знаю, что мой BMW M135i разгоняется от 0 до 100 км / ч всего за 5,1 секунды (а в автоматическом режиме это 4,9 секунды), чтобы достичь максимальной скорости 250 км / ч — это потому, что это верхний предел, разрешенный электронной скоростью автомобиля. система контроля. Ее средний расход топлива в испытательном цикле ЕС составил 8,0 л / 100 км, а уровень выбросов CO2 — 188 граммов на километр.Эксклюзивная силовая передача также оснащена индивидуализированной системой охлаждения, регулировкой производительности M и настройкой звука двигателя, а также недавно разработанной шестиступенчатой ​​механической коробкой передач со смазкой с сухим картером. У нее также есть динамическая восьмиступенчатая автоматическая спортивная трансмиссия с лепестками переключения передач, встроенными в рулевое колесо, включенными в качестве опции. Пожалуйста, найди ее как можно скорее. Я так скучаю по ней.’ ‘ Вот это да! Это действительно помогает. Ваши детали потрясающие, и ваша память просто потрясающая. Пожалуйста, перестань плакать.Мы сразу же найдем вашу машину и найдем ее как можно скорее … и, может быть, мы найдем и вашу жену ». Конец.

крутящий момент — WordReference.com Словарь английского языка

Изменения из ‘ крутящий момент ‘ (v): (⇒ сопряженные) крутящие моменты v 3-е лицо единственного числа крутящий момент v настоящее причастие глагол: — присутствующее причастие глагол глагол ing используется описательно или для образования прогрессивного глагола — например, « поет, птица», «Это поет, ».« с крутящим моментом v прошедшее глагол, прошедшее простое : прошедшее время — например,« Он увидел человека ».« Она засмеялась ». крутящий момент v past p глагол, причастие прошедшего времени : форма глагола, используемая описательно или для образования глаголов — например, «дверь заперта, », «дверь была заперта , ». WordReference Словарь американского английского для учащихся Random House © 2021 Torque 1 / tɔrk / USA произношение п.[бесчисленное множество] Машиностроение — измеренная способность скручивающей части механизма, например вала, преодолевать сопротивление такому вращению. См. -Tort-. WordReference Random House Полный словарь американского английского © 2021 Torque (tôrk), США произношение n., v., с крутящим моментом, с моментом затяжки. н. [Mech.] То, что производит или имеет тенденцию производить кручение или вращение; момент силы или системы сил, стремящихся вызвать вращение. [Мах.] Измеренная способность вращающегося элемента, такого как шестерня или вал, преодолевать сопротивление вращению. [Оптика.] Эффект вращения на плоско-поляризованный свет, проходящий через определенные жидкости или кристаллы. Также torc. воротник, колье или аналогичный орнамент, состоящий из перекрученной узкой ленты, обычно из драгоценного металла, носимой особенно. древними галлами и бриттами. в.т. Машиностроение [Маш.] для приложения крутящего момента (гайка, болт и т. д.). , чтобы заставить вращаться или скручиваться. в.и. вращать или крутить. Ирландский Латинский) Латинский крутящих моментов крутящих моментов ( крутящих моментов пер. Краткий английский словарь Коллинза © HarperCollins Publishers :: крутящий момент / tɔːk / n Также: затяните ожерелье или нарукавную повязку из скрученного металла, которую носили, в частности, древние бритты и галлы любая сила или система сил, которая вызывает или имеет тенденцию вызывать вращение Этимология: XIX Век: от латинского колье torquēs и torquēre до витка ‘ крутящий момент ‘ также встречается в этих записях (примечание: многие из них не являются синонимами или переводами):

Базовая биомеханика: момент, рука и крутящий момент

Первым шагом к пониманию и вычислению крутящего момента является определение плеча момента.Моментный рычаг (плечо рычага) силовой системы представляет собой перпендикулярное расстояние от оси до линии действия силы. Другими словами, плечо момента определяет качество крутящего момента. Важно помнить, что плечо момента изменяется в зависимости от угла приложения силы (угла введения).

Рычаг момента в системе силы

Проще говоря, крутящий момент — это способность силы вызывать вращение рычага (момент силы). Более подробное определение крутящего момента состоит в том, что это сила, приложенная на расстоянии (плечо рычага), которое вызывает вращение вокруг точки опоры (оси вращения).

Крутящий момент зависит от 3 переменных:

1. Количество сил
2. Угол приложения силы
3. Длина моментного рычага

Для расчета силы необходимо сначала нарисовать подробную диаграмму системы сил свободного тела, включая все составляющие силы. Тогда крутящий момент можно рассчитать по одной из следующих формул:

• Крутящий момент = Рычаг x Fy (или Force sin ())
• Крутящий момент = Сила (Fm) x Момент рычага

Диаграммы сил свободного тела позволяют идентифицировать все компоненты силовой системы (включая крутящий момент)

Крутящий момент в биомеханике

Крутящий момент — это то, что создает биомеханическое движение.Это то, что создает движение рычажной системы (костей). Это важно понимать. Возможность максимизировать крутящий момент, который может генерировать мышца, позволит оптимально укрепить эту мышцу. Чем больше крутящий момент, который может произвести мышца, тем большее движение она будет производить на рычагах тела. Если ваша цель лечения — увеличить подвижность, вы можете манипулировать переменными крутящего момента, чтобы максимизировать эффективность мышц при перемещении части тела. Сгибание рук на бицепс со штангой — отличный тому пример.Когда ваши локти полностью вытянуты, перемещать штангу намного сложнее, чем когда они расположены под углом 90 °. Это связано с соотношением угла и момента. В этом отношении наибольший крутящий момент всегда возникает, когда сила прикладывается под углом 90 градусов к рычагу.

Эту концепцию можно использовать и с противоположной целью. Регулируя угол приложения и плечо момента, вы можете изменить компоненты вектора силы и увеличить величину сжимающей силы. Увеличение сжимающей силы часто является целью при попытке добиться максимальной устойчивости.Вращательная манжета демонстрирует этот тип вектора силы, когда мышцы синергетически сокращаются, чтобы создать пару сжимающих сил для стабилизации головки плечевой кости в суставной ямке.

При попытке управлять крутящим моментом важно понимать, что ROM сустава не всегда коррелирует с величиной крутящего момента, который может создать мышца. Угол введения не зависит от ПЗУ шарнира. Есть много мышц, пересекающих суставы, которые имеют множество различных прикреплений. Чтобы определить векторы силы (крутящий момент и сжатие) мышцы, необходимо оценить линию натяжения по отношению к плечам рычага и оси сустава.

Типичный пример влияния плеча момента и угла приложения на крутящий момент — это влияние надколенника на крутящий момент четырехглавой мышцы. Как вы можете видеть ниже, кость надколенника увеличивает угол приложения сухожилия четырехглавой мышцы и, следовательно, плечо момента, таким образом увеличивая количество крутящего момента, которое может создать четырехглавая мышца. Без надколенника большая часть силы четырехглавой мышцы создаст больше момента сжатия / стабильности сустава.

Надколенник увеличивает количество крутящего момента, которое может создать квадрицепс из-за увеличенного угла введения и рычага момента

Крутящий момент — движущая сила человеческого движения.Возможность манипулировать целевым крутящим моментом мышц позволит выполнить более конкретное вмешательство.

• Момент Плечо силовой системы — это расстояние по перпендикуляру от оси до линии действия силы.
• Крутящий момент — это способность силы вызывать вращение рычага
• Крутящий момент зависит от величины силы, угла приложения силы и рычага момента
• ПЗУ сустава не всегда коррелирует с величиной крутящего момента, который мышца может создать
• Максимальный крутящий момент / момент рычага) = Сила, приложенная под углом 90 градусов к рычагу

Темы

Сила

Законы Ньютона

Рычаги

Момент

Гравитация

Давление

Биомеханические отношения

–

Основная причина, по которой я веду этот блог, — поделиться знаниями и помочь людям стать лучшими клиницистами / тренерами.Я хочу, чтобы наша профессия росла и чтобы у наших пациентов были лучшие результаты. Независимо от того, какой у вас титул (PT, Chiro, Trainer, Coach и т. Д.), У всех нас одна цель — дать людям возможность решать свои проблемы с помощью движения. Я надеюсь, что содержание этого сайта поможет вам в этом.

Если вам понравилось и вы нашли это полезным, поделитесь им со своими коллегами. И если вы чувствуете себя щедрым, сделайте пожертвование, чтобы помочь мне запустить этот сайт. Мы очень ценим любую сумму, которую вы можете себе позволить.

Определение крутящего момента | Garber Metrology

Если вы когда-либо работали на своей машине или даже брали в руки гаечный ключ, то, скорее всего, вы слышали слово «крутящий момент» раньше. Несмотря на то, что это машинное модное слово, мало кто действительно понимает, что такое крутящий момент на самом деле, не говоря уже о том, почему он так важен в нашем мире. Крутящий момент — это просто сила, аналогичная нашему пониманию толкания и тяги. Крутящий момент — это сила «скручивания» объекта, будь то гайка на шине или болт, скрепляющий раму.В нашем современном мире крутящий момент — одна из сил, которые, так сказать, скрепляют нашу Вселенную.

Как это работает?

Если рассматривать крутящий момент как силу (не вдаваясь в суть уравнения физики), давайте рассмотрим гаечный ключ. Головка гаечного ключа соединяется с головкой болта, а затем мы прикладываем силу к рукоятке. Сила, возникающая при нажатии или вытягивании рукоятки гаечного ключа, создает одинаковую силу вокруг болта, т.е.e крутящий момент. Это сила крутящего момента, которая затягивает или ослабляет болт. Длина плеча рычага (в данном случае рукоятки гаечного ключа) напрямую влияет на величину прилагаемого крутящего момента: чем длиннее рычаг, тем легче создать крутящий момент. Это особенно полезно, когда вам приходится иметь дело с заржавевшими гайками и болтами. Дополнительный рычаг снижает необходимое усилие, сохраняя при этом крутящий момент. Понимание этого помогает предотвратить травмы, что, как скажет вам любой, кто хоть раз поскользнулся на гаечный ключ, — это хорошо.

Зачем нужно измерять крутящий момент?

За исключением определения мощности вашего автомобиля, измерение крутящего момента в других областях также может быть очень важным. В то время как большинство людей используют тяжелый подход к практической сварке гаек и болтов с помощью гаечного ключа, иногда это требует более деликатного подхода. Например, когда вы работаете с чувствительными компонентами, чрезмерное затягивание не только создает риск повреждения деталей, которые вы пытаетесь собрать, но также может вызвать трещины и поломки, которые могут испортить всю деталь вместе.Когда вы собираете хрупкие компоненты, вам нужен правильный крутящий момент, не слишком сильный и не слишком свободный.

Когда дело доходит до измерений, силы или чего-то другого, важно работать с компанией, которая полностью понимает физику, лежащую в основе этого, особенно когда вы работаете с компонентами, где тяжелая рука приносит больше вреда, чем пользы. Garber Metrology специализируется на понимании сил вокруг нас. Будь то крутящий момент, вес или другие чувствительные калибровки, Garber может помочь вам точно понять, какая сила вам нужна, без необходимости иметь опыт работы в области физики.

Крутящий момент и угловой момент — определение, формула, уравнение, сравнение, решенные примеры задач

МОМЕНТ И УГЛОВОЙ МОМЕНТ

Когда чистая сила действует на тело, оно производит линейное движение в направлении приложенная сила. Если тело прикреплено к точке или оси, такая сила вращается. тело в зависимости от точки приложения силы к телу. Этот способность силы производить вращательное движение в теле называется крутящим моментом или момент силы.Примеров такого движения в повседневной жизни предостаточно. К упомянуть несколько; открытие и закрытие двери вокруг петель и поворота гайки с помощью гаечного ключа.

степень вращения зависит от величины силы, ее направления и расстояние между фиксированной точкой и точкой приложения. Когда крутящий момент вызывает вращательное движение в теле, его угловой момент изменяется относительно ко времени. В этом разделе мы узнаем о крутящем моменте и его влиянии на жесткие тела.

Определение крутящего момента

крутящий момент определяется как момент внешней приложенной силы относительно точки или оси вращение. Выражение для крутящего момента:

где, — вектор положения точки, в которой сила воздействуя на корпус, как показано на рисунке 5.4.

Здесь, произведение и называется векторным произведением или перекрестным произведением .В вектор произведение двух векторов результатов в другом векторе, перпендикулярном обоим векторам (см. раздел 2.5.2). Следовательно, крутящий момент) является векторной величиной.

Крутящий момент имеет величину (rFsin θ ) и направление, перпендикулярное и. Его единица измерения — Н · м.

Здесь, θ — угол между и, а nˆ — единичный вектор в направлении. Torque () иногда называют вектором псевдо , поскольку для его существования нужны два других вектора , , , и , .

направление крутящего момента определяется с помощью правила правой руки. Это правило гласит, что если пальцы правой руки держите вдоль вектора положения ладонью к направление силы, а когда пальцы согнуты, большой палец указывает на направление крутящего момента. Это показано на рисунке 5.5.

направление крутящего момента помогает нам определить тип вращения, вызванный крутящим моментом. Например, если направление крутящего момента вне

из бумаги, то вращение, производимое крутящим моментом, идет против часовой стрелки.На с другой стороны, если направление крутящего момента в бумагу, то вращение по часовой стрелке, как показано на рисунке 5.6.

Во многих случаях направление и величина крутящего момента определяются отдельно. Для направления мы используем векторное правило или правило правой руки. Для величины мы используем скалярная форма как,

выражение для величины крутящего момента можно записать двумя разными способами: связывая sin θ либо с r, либо с F в следующем манера.

Здесь, (F sinθ) — составляющая перпендикуляра к. Аналогично, (r sinθ) — составляющая перпендикуляра к. Эти два случая показаны на рисунке 5.7.

Момент об Axis

В В предыдущих разделах мы имели дело с крутящим моментом относительно точки. В этом В разделе мы будем иметь дело с крутящим моментом вокруг оси.Рассмотрим жесткую тело, способное вращаться вокруг оси AB, как показано на рисунке 5.8. Пусть сила F действуют в точке P твердого тела. сила F не может находиться в плоскости ABP . Ср может взять начало координат O в любой случайной точке на оси AB.

Момент силы вокруг O равен, = x. Компонент крутящего момента вдоль оси — это крутящий момент вокруг оси. Чтобы найти его, мы должны сначала найти вектор = | х | а затем найти угол φ между и AB.(Помните, здесь нет самолета ABP). Крутящий момент вокруг AB — это параллельная составляющая крутящего момента вдоль AB, которая равна | х | cos φ. А крутящий момент, перпендикулярный оси AB, равен | х | грех φ |.

The крутящий момент вокруг оси будет вращать объект вокруг нее, а крутящий момент перпендикулярно оси повернет ось вращения. Когда оба существуют одновременно на твердом теле тело будет иметь прецессию . Можно наблюдать прецессионное движение во вращающемся вверх, когда он вот-вот остановится, как показано на рисунке 5.9.

Исследование прецессии выходит за рамки высшего среднего курса физики. Следовательно, предполагается, что существуют ограничения для отмены эффекта перпендикулярные компоненты крутящих моментов, так что фиксированное положение оси поддерживается. Следовательно, нет необходимости принимать перпендикулярные составляющие крутящего момента. в учетную запись.

Здесь и далее, для расчета крутящих моментов на твердых телах:

а. Учитывайте только те силы, которые лгут на плоскостях, перпендикулярных оси (и не пересекающих ось).

г. Рассмотрим векторы положения, которые перпендикулярно оси.

крутящий момент силы вокруг оси не зависит от выбора начала координат, поскольку пока он выбран на самой оси. Это можно показать, как показано ниже.

Пусть O — начало координат на оси AB, которая является осью вращения твердого тела.F сила, действующая в точке P. Теперь выберите другую точку O ’в любом месте ось, как показано на рисунке 5.10.

крутящий момент F о O ’составляет,

Момент и угловой Разгон

Пусть Рассмотрим твердое тело, вращающееся вокруг неподвижной оси. Точечная масса m в body будет совершать круговое движение вокруг фиксированной оси, как показано на рисунке 5.11. Касательная сила, действующая на точечную массу, производит необходимый крутящий момент для этого вращения. Эта сила перпендикулярна к вектору положения точечной массы.

крутящий момент, создаваемый силой, действующей на точечную массу m вокруг оси, можно записать as,

Следовательно, крутящий момент силы, действующей на точечную массу, создает угловую ускорение (α) в точка массы вокруг оси вращения.

В векторные обозначения,

направления τ и α — вдоль оси вращения. Если направление τ совпадает с направлением α, это вызывает угловое ускорение. С другой стороны, если τ противоположно α, угловое замедление или замедление производится на точечную массу.

Член mr ² в уравнениях 5.14 и 5.15 называется моментом инерции (I) точечной массы.Твердое тело состоит из множества таких точечных масс. Следовательно, момент инерции твердого тела — это сумма моментов инерции всех такие отдельные точечные массы, составляющие тело (I = ∑m _i r _i ² ). Следовательно, крутящий момент для твердого тела можно записать как,

ср узнают больше о моменте инерции и его значении для тел с разными формами в разделе 5.4.

Угловой Импульс

Угловой импульс во вращательном движении эквивалентен линейному импульс в поступательном движении. Угловой момент точки Масса определяется как момент его количества движения. Другими словами, угловой момент L точечной массы, имеющей линейный момент p в позиции r относительно точки или оси математически записывается как,

Величина углового момента может быть записана как,

где, θ — угол между и. является перпендикулярно плоскости, содержащей и.Как мы писали в случае крутящего момента здесь мы также можем связать sin θ с любым или.

где, p⊥ — компонента количества движения p перпендикулярно r, а r⊥ — составляющая положения r, перпендикулярная p.

угловой момент равен нулю (L = 0), если импульс равен нулю (p = 0), или если частица находится в начале координат (= 0), или если и параллельны или антипараллельны друг другу (0 ⁰ или 180 ⁰ ).

Там ошибочное представление о том, что угловой момент — это величина, связанная с только с вращательным движением. Это не верно. Угловой момент также связанные с телами в поступательном движении. Давайте разберемся с тем же следующий пример.

Угловой Импульс и угловая скорость

Пусть Рассмотрим твердое тело, вращающееся вокруг неподвижной оси.Точечная масса m в body будет совершать круговое движение вокруг фиксированной оси, как показано на рисунке 5.12.

точка массы m находится на расстоянии r от оси вращения. Его импульс в любой момент является касательной к круговой траектории. Тогда угловой момент перпендикулярен и. Следовательно, он направлен по оси вращения. Угол θ между и в этом случае составляет 90 ^o . Величину углового момента L можно было бы записать как,

.

л = rmv sin90 ^o = rmv

где, v — линейная скорость.Связь между линейной скоростью v и угловой скорость ω при круговом движении равна, v = r ω. Следовательно,

направления L и ω лежат вдоль оси вращения. В Вышеупомянутое выражение может быть записано в векторной записи как,

как обсуждалось ранее, член mr ² в уравнениях 5.22 и 5.23 называется момент инерции (I) точечной массы. Твердое тело состоит из множества таких точечные массы.Следовательно, момент инерции твердого тела равен сумме моменты инерции всех таких отдельных точечных масс, составляющих тело (I = ∑m _i r _i ² ). Следовательно, угловой момент твердого тела может быть равен записывается как,

исследование момента инерции (I) зарезервировано для Раздела 5.4.

Момент и угловой Импульс

ср имеют выражение для величины углового момента твердого тела как, L = I ω.Выражение для величины крутящий момент на твердом теле, τ = I α

ср можно далее записать выражение для крутящего момента как,

Где, ω — угловая скорость, а — угловое ускорение. Мы можем также запишите уравнение 5.26 как,

Вышеупомянутое выражение говорит, что внешний крутящий момент на твердом теле, прикрепленном к оси производит скорость изменения углового момента в теле вокруг этой оси.

Это — это второй закон Ньютона во вращательном движении, так как он имеет форму F = dp / dt, которая справедлива для поступательного движения.

Сохранение момента количества движения:

От Из приведенного выше выражения можно сделать вывод, что в отсутствие внешнего крутящего момента, угловой момент твердого тела или системы частиц сохраняется.

Вышеприведенное выражение известно как закон сохранения углового момента.Мы будем узнайте об этом законе далее в разделе 5.5.

Решено Пример проблем для крутящего момента

Пример 5.7

Если прилагаемая сила перпендикулярна рукоятке гаечного ключа, как показано на диаграмме, найдите (i) крутящий момент, создаваемый силой вокруг центра гайки, (ii ) направление крутящего момента и (iii) тип вращения, вызванный крутящим моментом вокруг гайки.

Solution

Длина плеча ключа, r = 15 см = = 15 × 10-2 м

Усилие, F = 2.5 Н

Угол между r и F, θ = 90o

(i) Крутящий момент, τ θ = rF sin

(ii) Согласно правилу правой руки, направление крутящего момента страница.

(iii) Тип вращения, вызываемый крутящим моментом, — против часовой стрелки.

Пример 5.8

Пример 5.9

Кран имеет длину стрелы 20 м, наклоненную под углом 30 ° к вертикали. Он несет контейнер массой 2 тонны, подвешенный к верхнему концу рычага.Найдите крутящий момент, создаваемый силой тяжести на контейнере относительно точки, где рычаг прикреплен к крану. [Дано: 1 тонна = 1000 кг; пренебречь весом руки. g = 10 мс-2]

Раствор

Сила F в точке подвешивания обусловлена ​​весом висящей массы.

Эту проблему можно решить тремя разными способами.

Метод — I

Угол (θ) между длиной плеча (r) и силой (F) равен, θ = 150o

Крутящий момент (τ) относительно неподвижной точки плеча равен,

Метод — II

Возьмем силу и расстояние по перпендикуляру от точки, где стрела прикреплена к крану.

Метод — III

Возьмем расстояние от фиксированной точки и перпендикулярную силу.

Все три метода дают один и тот же ответ

Решено Примеры задач для крутящего момента вокруг оси

Пример 5.10

Три взаимно перпендикулярные балки AB, OC, GH закреплены, образуя конструкцию, прочно прикрепленную к земле, как показано на рисунке.Одна струна привязана к точке C, и ее свободный конец D натянут с силой F. Найдите величину и направление крутящего момента, создаваемого силой,

i. о точках D, C, O и B

ii. об осях CD, OC, AB и GH.

Решение

Крутящий момент силы вокруг оси не зависит от выбора начала координат, если он выбран на самой оси. Это можно показать, как показано ниже.

Пусть O будет началом на оси AB, которая является осью вращения твердого тела. F — сила, действующая в точке P. Теперь выберите другую точку O ’в любом месте оси, как показано на рисунке 5.10.

Решено Примеры задач для углового момента

Пример 5.11

Частица массой (m) движется с постоянной скоростью (v). Покажите, что его угловой момент относительно любой точки остается постоянным на протяжении всего движения.