In den technischen Daten von Motoren und Konstruktionen, die mit Motoren ausgestattet sind, taucht ständig die mysteriöse Nm-Anzeige als Einheit des Drehmoments auf. Wenn mit Pferdestärken auch auf intuitiver Ebene alles klar ist, ein Pferd ist ein Pferd, dann können hier einige Schwierigkeiten auftreten.
Archimedischer Hebel
Der bekannte Wissenschaftler Archimedes sagte einmal den berühmten Satz: "Gib mir einen Hebel und ich werde die Erde bewegen." Wir können sagen, dass es dieser Satz war, der als Beginn der Geburt der Drehmomenteinheitsanzeige diente. Wie Sie wissen, ist der Planet Erde etwas schwer, so dass eine Person, selbst eine so angesehene und berühmte wie Archimedes, ihn umdrehen könnte. Der Schlüssel ist die Verwendung von Hebelwirkung, mit der Sie die Aufprallkraft auf das Objekt um Größenordnungen erhöhen können. Ein Hebel ist praktisch jedes Objekt, das sich frei um einen Drehpunkt drehen kann. Wenn sich der Drehpunkt genau in der Mitte des Hebels befindet, steht die gesamte Struktur, wenn von beiden Enden des Hebels die gleiche Kraft ausgeübt wirdvor Ort. Die Situation ändert sich nur, wenn sich der Drehpunkt zu einer der Seiten verschiebt. Dies ist am besten auf dem Bild unten zu sehen.
Es dreht sich
Wie Sie sehen können, dreht sich der Hebel um den Drehpunkt und macht eine unvollständige Umdrehung. Das Verhältnis der am langen Arm des Hebels aufgebrachten Kraft zur am kurzen Arm aufgenommenen Kraft bildet die Basis der Drehmomenteinheiten. Das Verhältnis ist sehr einfach: Die Kräfte multipliziert mit der Länge des entsprechenden Hebelarms müssen gleich sein. Der Energieerh altungssatz gilt immer. Dieses Funktionsprinzip kann auf ein Paar Zahnräder mit unterschiedlichen Durchmessern und im Allgemeinen auf alle Aggregate von Mechanismen mit unterschiedlichen Durchmessern erweitert werden, die durch Rotation zusammenwirken, die tatsächlich die Arme von bedingten Hebeln sind.
Drehmoment
Nun kannst du die rotierende Motorwelle nehmen. Der Radius der Motorwelle ist ein bedingter Hebel, und wenn er sich dreht, entsteht eine Kraft, die senkrecht zur Drehachse gerichtet ist. Dies ist in der folgenden Abbildung schematisch dargestellt.
Hier ist R der Radius der Welle und F der Vektor der Kraft, die während der Drehung der Welle erzeugt wird. Wie bei einem herkömmlichen Hebel ist ihr Produkt (RF) das Kraftmoment oder Drehmoment. Da nach dem internationalen Einheitensystem Kraft in Newton und Weg in Meter gemessen wird, ist die Einheit des Drehmoments Newtonmeter, abgekürzt nm.
Es gibt aber auch andere Bezeichnungen. Manchmal nach MaßKräfte werden nicht in Newton, sondern in Kilogramm (kgf) verwendet, dann kann dieser Wert mithilfe eines Koeffizienten in „Klassiker“umgewandelt werden. 1 kgf pro Meter entspricht 9,81 nm. In Ländern, die das metrische System nicht verwenden, wird das Pfund-Fuß als Maßeinheit für das Motordrehmoment verwendet. Klingt seltsam, aber immerhin. 1 lb ft entspricht 1,36 sm. Es besteht ein Zusammenhang zwischen Leistung, Drehzahl und erzeugtem Drehmoment. Sie ist sehr einfach. Leistung ist gleich dem Produkt aus Drehzahl und Drehmoment dividiert durch einen Faktor. Der Koeffizient hängt von den Drehmomenteinheiten und anderen angegebenen Werten ab.
Wenn wir über Pferdestärken, kgf pro Meter und Umdrehungen pro Minute sprechen, beträgt dieser Koeffizient 716,2 für nm und Kilowatt - 9549. Die entsprechenden Rechner sind öffentlich zugänglich. Die Spezifikationen geben normalerweise das Drehmoment an, das direkt an der Motorwelle gemessen wird.