Griezes moments ir spēks, kas tiek iedarbināts uz objektu; šis spēks mēdz izraisīt objekta rotācijas ātruma maiņu. Lai apstātos, automašīna paļaujas uz griezes momentu. Bremžu kluči uz riteņiem rada berzes spēku, kas uz galveno asi rada griezes momentu. Šis spēks kavē ass pašreizējo rotācijas virzienu, tādējādi apturot automašīnas kustību uz priekšu.
Uzzīmējiet brīvā ķermeņa diagrammu. Brīva ķermeņa diagramma izolē vienu objektu un visus ārējos objektus aizstāj ar vektora vai vērpes spēkiem. Tas ļauj summēt spēkus un noteikt tīro spēku un griezes momentu, kas iedarbojas uz objektu.
Parādiet visus spēkus, kas iedarbojas uz transportlīdzekli, kad vadītājs sāk bremzēt. Ir gravitācijas spēks uz leju, un ir arī ceļš uz augšu. Šie divi spēki ir vienādi un pretēji, tāpēc viens otru atceļ. Atlikušais spēks ir ceļa radītais berzes spēks, kas darbojas horizontāli virzienā, kas ir pretējs transportlīdzekļa kustībai. Pieņemsim, ka analizējat 2000 kilogramu smagu džipu, kas tikko sācis bremzēt. Jūsu diagramma parādīs divus vienādus un pretējus vertikālos spēkus 19 620 Ņūtonos, kas summējas līdz nullei, un dažus nenoteiktus horizontālos spēkus.
Nosakiet ceļa horizontālo spēku, izmantojot Ņūtona otro likumu - spēks uz objektu ir vienāds ar tā masu un tā paātrinājumu. Iespējams, ka jūs vai nu zināt, vai arī varat iegūt transportlīdzekļa svaru no ražotāja specifikācijām, taču jums būs jāaprēķina palēninājuma ātrums. Viens no vienkāršākajiem veidiem, kā to izdarīt, ir pieņemt vidējo palēninājuma ātrumu no bremžu pirmās iedarbināšanas brīža līdz atbrīvošanas vietai. Palēninājums tad ir kopējās ātruma izmaiņas, dalītas ar laiku, kas pagājis bremzēšanas procesā. Ja džips no ātruma 20 metri sekundē samazināsies līdz 0 metriem sekundē 5 sekundēs, tātad tā vidējais palēninājums būtu 4 metri sekundē sekundē. Šim palēninājumam nepieciešamais spēks ir 2000 kg * 4 m / s / s, kas ir vienāds ar 8000 ņūtoniem.
Aprēķiniet griezes momentu, ko ceļa spēks rada ap asi. Tā kā griezes moments ir vienāds ar spēku un tā attālumu no rotācijas punkta, griezes moments ir vienāds ar ceļa spēku un riteņa rādiusu. Ceļa spēks ir vienāda un pretēja vērpes reakcija, ko izraisa bremzes, tāpēc bremzēšanas moments ir vienāds ar lielumu un pretējs virzienam ar ceļa griezes momentu. Ja Jeep rata rādiuss ir 0,25 metri, bremzēšanas moments ir vienāds ar 8 000 N * 0,25 m vai 2000 ņūtonmetriem.
Atsauces
- "Mašīnu kinemātika un dinamika"; Čārlzs E. Vilsons un Dž. Pēteris Sadlers; 2003
Padomi
- Jūs varat sajaukt ar faktu, ka ir vairāki riteņi, un transportlīdzeklis sadalīs noteiktu svaru katram. Tomēr kopējais griezes moments joprojām ir atkarīgs tikai no horizontālā spēka daudzuma, kas nepieciešams transportlīdzekļa apturēšanai. Ja ir gan priekšējās, gan aizmugurējās bremžu kluči un vēlaties uzzināt katra komplekta griezes momentu, varat aprēķināt, ka katrs komplekts dod pusi no kopējā griezes momenta.
par autoru
Breds Glezings, kas atrodas metropolē Klīvlendā, Ohaio apgabalā, raksta par veselības, tehnoloģiju un vides jautājumiem. Viņa pieredze ietver mācību materiālu, vadības plānu un dažādu ārštata rakstu rakstīšanu. Glezniecība Ohaio universitātē ieguva bakalaura grādu mašīnbūvē un specializējas zaļo ēku projektēšanā.