science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe koppel op een as

te berekenen

Koppel, een maat van "draaiing" op een as, is even basaal als druk en spanning in de technische mechanica. Het verschilt van een buigend moment omdat de vectorsom van de krachten voor het koppel nul is. De vergelijking is eenvoudig, maar als je experimenteel het koppel probeert te berekenen, heb je een aantal meetinstrumenten nodig om de waarden te verkrijgen die in de vergelijking nodig zijn. U moet minimaal de hoeveelheid kracht kennen die op het systeem wordt uitgeoefend en de afstand van de schacht tot het punt waarop de kracht wordt uitgeoefend.

Meet of bepaal anders de afstand (d) van het centrum van de as naar het punt van krachttoepassing. Gebruik eenheden die overeenkomen met standaardkoppeleenheden, die "ft-lb" zijn voor Engelse eenheden of "Nm" voor metrische of SI, eenheden.

Voorbeeld: d = 0,5m (gemeten)

Meet of bepaal anders de grootte van de kracht (F) toegepast op het systeem. Converteer indien nodig naar "lbs" of "N". Als de kracht in vectorvorm is, kunt u de grootte berekenen met behulp van het vectorpuntproduct.

Voorbeeld:

F = (4i + 2j - 4k) N | F |  = SQRT (4_4 + 2_2 + (- 4) * (- 4)) | F |  = SQRT (16 + 4 + 16) = 6 N

Meet of bepaal anders de hoek (a) waarop de kracht inwerkt. Als de kracht fungeert als raaklijn aan een cirkel met straal "d" en met zijn middelpunt in het midden van de schacht, dan is de hoek 90 graden. Bereken de hoeveelheid kracht die bijdraagt ​​aan het koppel (Ft).

Voorbeeld: a = 45 graden Ft = F_sin (a) = 6_sin (45) = 4.242 N

Bereken het koppel met vermenigvuldigen d en Ft.

Voorbeeld: T = d_Ft = 0.5_4.242 = 2.121 Nm

Tip

Motoren gebruiken een andere formule voor koppel dan mechanische systemen. Koppel voor motoren maakt gebruik van pk's en toerentallen, die beide moeten worden bepaald door meting of op een andere manier. Zoek voor motoren het koppel (in ft-lb) met behulp van deze vergelijking: T = (HP * 5252) /rpm.

"Andere middelen" kunnen fabrikantspecificaties, engineeringgrafieken, gegeven informatie in een academische omgeving of ontwerpschatting.