Как преобразовать крутящий момент в силу

Крутящий момент - это приложение силы с помощью рычага, вращающегося вокруг оси. Хороший пример действия крутящего момента - гаечный ключ. Головка ключа захватывает болт и оказывает на него давление. Если вы продолжите оказывать давление, гаечный ключ в конечном итоге будет вращаться вокруг болта. Чем дальше от болта вы прикладываете давление, тем больший крутящий момент вы получите.

TL; DR (слишком длинный; Не читал)

Уравнение Сила = Крутящий момент ÷ [Длина × sin (Угол)] преобразует крутящий момент в силу. В уравнении Угол - это угол, под которым сила действует на плечо рычага, где 90 градусов означает прямое приложение.

Найдите длину рычага

Измерьте длину рычага. Это будет расстояние под перпендикулярным углом, то есть 90 градусов, от центра. Если ручка расположена не под перпендикулярным углом, как позволяют некоторые храповые переходники, представьте себе воображаемую линию, идущую от болта. Длина будет перпендикулярным расстоянием от этой воображаемой линии до места приложения силы к рукоятке храповика.

instagram story viewer

Измерьте крутящий момент

Определите крутящий момент. Самый простой способ сделать это в реальном мире - использовать динамометрический ключ, который дает вам меру крутящего момента при приложении силы к рукоятке гаечного ключа.

Определить угол рычага

Определите угол, под которым давление прилагается к рычагу. Это не угол рычага, а направление приложения силы по отношению к острию рычага. Если сила прилагается непосредственно к ручке, то есть под перпендикулярным углом, то угол составляет 90 градусов.

Установите уравнение крутящего момента

Используйте формулу:

\ tau = LF \ sin {\ theta}

«Sin (θ)» - это тригонометрическая функция, требующая научного калькулятора. Если вы прикладываете перпендикулярную силу к ручке, вы можете исключить эту часть, поскольку sin (90) равен единице.

Переставьте уравнение крутящего момента для силы

Преобразуйте формулу для вычисления силы:

F = \ frac {\ tau} {L \ sin {\ theta}}

Используйте уравнение силы со значениями

Подставьте свои значения в формулу и решите. В качестве примера предположим, что вы приложили крутящий момент в 30 фут-фунтов под перпендикулярным углом, то есть под 45 градусами, в точке рычага на расстоянии 2 футов от центра:

F = \ frac {30} {2 \ sin {45}} = 21,22 \ text {фунты}

Teachs.ru
  • Доля
instagram viewer