Wiem, co to jest moment obrotowy, ale trudno mi zrozumieć, co oznacza moment obrotowy: 3 kg cm?
Nie jestem pewien, ile może wytrzymać ten silnik, i chcę wiedzieć, jak to obliczyć.
Proszę o wskazówki :)
Wiem, co to jest moment obrotowy, ale trudno mi zrozumieć, co oznacza moment obrotowy: 3 kg cm?
Nie jestem pewien, ile może wytrzymać ten silnik, i chcę wiedzieć, jak to obliczyć.
Proszę o wskazówki :)
Odpowiedzi:
Moment obrotowy jest miarą „siły skręcającej”.
Moc jest miarą siły skręcającej x prędkości.
Moment obrotowy jest zwykle wyrażany jako odległość siła xa. Więc dla tego samego momentu obrotowego, jeśli podwoisz odległość, zmniejsz siłę o połowę, aby uzyskać tę samą odpowiedź.
Więc kg.cm to kg siły x odległość centymetra.
W rzeczywistości kg jest masą, a nie siłą, ALE kg są w wielu przypadkach niechętnie stosowane jako siła.
Inne jednostki momentu obrotowego to funt-stopa, niutonometr, dynocentymetr (!) ...
W twoim przypadku 3 kg.cm oznacza, że „siła” 3 kg działająca w promieniu 1 cm wytworzyłaby taki sam moment obrotowy jak twój silnik.
Równie może to być 0,1 kg x 30 cm lub 10 kg x 0,3 cm lub ...
FWIW - kg to jednostka masy, a Newton odpowiednia jednostka siły. Gdzie „waga” 1 kg = g niutonów, gdzie g = 9,8 m / s / s. Wystarczająco blisko g = 10, aby 1 kg ważył 10 niutonów.
ALE funt jest w rzeczywistości jednostką siły. Odpowiednią jednostką masy jest ślimak, w którym
1 ślimak waży ~ 32 funty siły.
Nie znajdziesz ludzi sprzedających warzywa przy ślimaku lub przy Newtonie :-).
Szklanka piwa Newton ma około 4 uncji.
Przydatne przybliżenie
Jest to po prostu przypadek, ponieważ różne stałe prawie dokładnie kasują się, ale jest to niezwykle przydatne. Dokładne do około 1%.
Zatem w twoim przypadku 3 kg. Cm = 0,03 kg. M.
Tak więc moc wytwarzana przez silnik przy danym obr./min przy tym momencie obrotowym wynosi
Moc = 0,03 x obr./min.
tj. około 30 watów przy 1000 obr./min przy 3 kg. cm momentu obrotowego.
Spędziłem wiele godzin zabawy z dynamometrami, opracowując hamulce i kontrolery alternatorów, które działają jak obciążenia sprzętu do ćwiczeń.
Przybliżenie
Silnik o momencie obrotowym 1 kg. Cm jest w stanie utrzymać ciężar 1 kg w odległości promieniowej 1 cm.
Oto schemat do wyjaśnienia.
Moment obrotowy jest iloczynem siły i odległości:
Zamiast tego preferowana jest jednostka SI Nm, która nie zależy od dokładnej wartości grawitacji ziemskiej.
kgcm to kilogram-centymetry, silnik jest bardzo stary lub producent nie lubi jednostek SI. W każdym razie 1 kg cm to 0,09807 Nm.
Ciężar, jaki silnik będzie w stanie podnieść, będzie zależeć od tego, jak duże jest koło pasowe. Jeśli koło pasowe ma średnicę 2 cm (promień 1 cm), silnik będzie w stanie unieść 3 kg. Jeśli koło pasowe ma 20 cm, silnik będzie w stanie podnieść ~ 300g.
Jeśli chcesz podnieść więcej, potrzebujesz przekładni, która zmniejsza prędkość, ale zwiększa moment obrotowy.
Moment obrotowy jest miarą siły i odległości. Pomyśl o przekręceniu nakrętki kluczem: im dalej wyciągasz klucz, tym łatwiej jest odkręcić nakrętkę. Wynika to z faktu, że ta sama siła, dalej od rękojeści, daje większy moment obrotowy, ponieważ musi wykonać tę samą siłę na większej odległości ruchu, aby wykonać pracę. Skrzynia biegów również stosuje tę samą zasadę, jest to sposób na zmianę odległości od środka na odległość ruchu w celu zwiększenia momentu obrotowego.
Jednostki amerykańskie są głupie, ponieważ używają tej samej jednostki („funta”) zarówno dla siły, jak i masy, mimo że są różne. Jednostki SI są lepsze, ponieważ używają jednej jednostki (kilogramy) do masy, a drugiej jednostki (niutony) do siły. Kilogram masy zwykle wywiera 9,81 Newtona w kierunku środka Ziemi pod znormalizowaną grawitacją (w zależności od tego, gdzie jesteś).
Widziałem wiele silników z momentem obrotowym wyrażonym w kgcm i nie bardzo rozumiem, dlaczego tak jest. Być może ktoś przetłumaczył funt-cal (lub 12 razy silniejszy funt-stopa) i użył niewłaściwej jednostki docelowej w pewnym momencie, a konwencja utknęła. W krajach, które używają rzeczywistych jednostek SI, potrzebujesz momentu obrotowego w niutonometrach, a jeśli masz małe silniki krokowe lub coś w tym stylu, możesz otrzymać Newton-centymetry.
Czy twój silnik może pomieścić 3 kg? Tak, jeśli odległość między środkiem osi a utrzymywanym środkiem masy, rzutowanym wzdłuż osi grawitacji na płaszczyznę osi, wynosi 1 cm lub mniej. Jeśli odległość między środkiem wału napędowego a środkiem ciężkości jest większa, potrzebna jest skrzynia biegów, lżejsze obciążenie lub mocniejszy silnik.
Najlepszy sposób, w jaki używam do testowania silników krokowych, to po prostu użycie koła pasowego o znanej średnicy, przytrzymanie silnika imadłem w rogu stołu, owinięcie drutu w koło pasowe i zawiązanie pojemnika (plastikowego małego wiadra) na końcu drut, uruchom silnik, aby poruszać łyżką w górę i w dół, jednocześnie powoli przykładając ciężar do łyżki, aż silnik nie będzie mógł już jej podnieść. Zwykle jako ciężaru używam śrub, śrub, nakrętek, ciężkich części metalowych. Kiedy silnik gaśnie, usuwam go, dopóki silnik nie będzie w stanie ponownie podnieść łyżki. Całkowita waga łyżki (kg) pomnożona przez promień (cm) koła pasowego, badabim, moment obrotowy silnika występuje w kgf-cm. Robiąc to, możesz przetestować różne sposoby napędzania silnika, z PWM lub mikrostopem, i zobaczyć różne reakcje momentu obrotowego z silnika.
Nie ma nic „niechlujnego” w stosowaniu kg / funta / uncji / gram jednocześnie dla masy i siły, o ile pamiętasz, że moment obrotowy jest obrotowy.
Kilogramowy moment obrotowy może przesuwać (skręcać) kilogram utrzymywany na stałym promieniu 1 metra (lub o połowę mniejszym niż 2 metry). Moment obrotowy funt-stopa może poruszać (skręcać) funta o stałym promieniu 1 stopy (lub o połowę mniejszym niż 2 stopy). Moment obrotowy w calach może poruszać (skręcać) uncję trzymaną w stałym promieniu 1 cala (lub w połowie o 2 cale).
Wszystkie jednostki momentu obrotowego: kg.cm, funt x stopa, oz.in, g.cm można bardzo łatwo uznać za wielkość momentu obrotowego potrzebną do przesunięcia masy punktowej określonej masy na krawędź tarczy wirowane przez silnik o wartości momentu obrotowego. Zamiast przykładu zawieszenia masy powyżej, pomyśl o masie na krawędzi dysku obracającej się, gdy silnik napędza dysk. Nie wszystkie silniki mogą przenosić wszystkie masy na tych dyskach. Można poruszać tylko silnikiem, którego moment obrotowy jest równy masie razy promień tarczy. Jeśli masa 3 kg znajduje się w jednym punkcie na obwodzie tarczy o promieniu r cm, to aby obrócić tę tarczę, silnik musi mieć moment obrotowy 3r kg. Cm.
Jeśli masz problemy z jednostką metryczną, pomocna może być ich zmiana na jednostki angielskie. Jako „pierwsze przybliżenie”, a kg = 2 funty i 2,5 cm = 1 cal. Zatem 3 kg cm to (3 x 2) / 2,5 = 2,4 funta-cal. Jeśli użyjesz koła pasowego o średnicy 2 cali, będziesz w stanie wywierać / utrzymywać siłę 2,4 funta.