Die verskil tussen wringkrag en krag ...
inhoud
Die verskil tussen wringkrag en krag is 'n vraag wat baie nuuskieriges vra. En dit is verstaanbaar, aangesien hierdie twee data een van die mees bestudeer is in die tegniese gegewensblaaie van ons motors. Dit sal dus interessant wees om daarby stil te staan, al is dit nie noodwendig die mees voor die hand liggende nie...
Laat ons eerstens verduidelik dat die paartjie hulself uitdruk Newton. Meter en sterkte in Perdekrag (as ons praat oor 'n masjien, want wetenskap en wiskunde gebruik Watt)
Is dit regtig 'n verskil?
Trouens, dit sal nie maklik wees om hierdie twee veranderlikes te skei nie, aangesien hulle met mekaar verband hou. Dit is soos om te vra wat is die verskil tussen brood en meel. Dit maak nie veel sin nie, want meel is deel van brood. Dit sal beter wees om bestanddele met mekaar te vergelyk (bv. water vs meel in 'n knippie) as om 'n bestanddeel met 'n finale produk te vergelyk.
Kom ons probeer dit alles verduidelik, maar maak dit terselfdertyd duidelik dat enige hulp van u kant (deur die kommentaar onderaan die bladsy) verwelkom sal word. Hoe meer verskillende maniere dit verduidelik kan word, hoe meer sal internetgebruikers die verband tussen hierdie twee konsepte verstaan.
Krag is die resultaat van paring ('n bietjie swaar bewoording, ek weet goed ...) rotasiespoed.
Wiskundig gee dit die volgende:
( π X wringkrag in Nm X -modus) / 1000/30 = Krag in kW (wat neerkom op perdekrag as ons later 'n 'meer motor -konsep' wil hê).
Hier begin ons verstaan dat dit amper onsin is om dit te vergelyk.
Bestudeer die wringkrag / kragkromme
Daar is niks beter as 'n elektriese motor om die verband tussen wringkrag en krag ten volle te verstaan nie, of eerder hoe daar 'n verband tussen wringkrag en snelheid is.
Kyk hoe logies die wringkragkurwe van 'n elektriese motor is, wat baie makliker is om te verstaan as die kurwe van 'n hitte-enjin. Hier sien ons dat ons konstante en maksimum wringkrag aan die begin van die omwenteling verskaf, wat die drywingskurwe verhoog. Logies, hoe meer krag ek op 'n draaiende as sit, hoe vinniger sal dit tol (en dus meer krag). Aan die ander kant, soos die wringkrag afneem (wanneer ek al hoe minder op die roterende as druk, in elk geval aanhou druk), begin die kragkurwe afneem (hoewel die rotasiespoed aanhou daal). Verhoog). In wese is wringkrag die "versnellingskrag" en drywing is die som wat hierdie krag en die rotasiespoed van die bewegende deel (hoeksnelheid) kombineer.
Slaag die paartjie daarin?
Sommige mense vergelyk slegs motors vir hul wringkrag of amper. Dit is eintlik 'n waan ...
As ek byvoorbeeld 'n petrolenjin wat 350 Nm teen 6000 rpm ontwikkel, vergelyk met 'n dieselenjin wat 400 Nm teen 3000 rpm ontwikkel, kan ons dink dat dit die diesel is wat die meeste versnellingskrag sal hê. Wel, nee, maar ons sal terugkeer na die begin, die belangrikste ding is krag! Slegs krag moet gebruik word om motors te vergelyk (ideaal met kurwes ... want hoë piekkrag is nie alles nie!).
Alhoewel wringkrag slegs die maksimum wringkrag aandui, bevat die krag die wringkrag en die enjinsnelheid, so ons het al die inligting (slegs wringkrag is slegs 'n gedeeltelike aanduiding).
As ons teruggaan na ons voorbeeld, kan ons sê dat die diesel trots kan wees op 400 Nm by 3000 rpm. Maar dit moet nie vergeet word dat dit by 6000 rpm beslis nie meer as 100 Nm kan lewer nie (kom ons slaan die feit oor dat olie nie 6000 350 ton kan bereik nie), terwyl petrol steeds 200 Nm teen daardie spoed kan lewer. In hierdie voorbeeld vergelyk ons 'n 400 pk dieselenjin. met petrolenjin XNUMX pk (syfers afgelei van die gespesifiseerde wringkragte), van enkel na dubbel.
Ons onthou altyd dat hoe vinniger 'n voorwerp draai (of vorentoe beweeg), hoe moeiliker is dit om dit selfs vinniger te kry. 'N Enjin wat aansienlike wringkrag by hoë toeren ontwikkel, toon dus dat dit nog meer krag en hulpbronne het!
Verduideliking deur voorbeeld
Ek het 'n klein idee gehad om dit alles uit te vind, in die hoop dat dit nie so erg was nie. Het u al ooit probeer om 'n laekrag-elektriese motor met u vingers te stop (klein waaier, elektriese motor in die Mecano-stel toe u klein was, ens.).
Dit kan vinnig draai (sê 240 rpm of 4 omwentelinge per sekonde), ons kan dit maklik stop sonder om dit baie te beskadig (dit klop 'n bietjie as daar skroefblaaie is). Dit is omdat die wringkrag nie baie belangrik is nie, en daarom die wattage (dit geld vir klein elektriese motors vir speelgoed en ander klein bykomstighede).
Aan die ander kant, as ek dit nie teen dieselfde snelheid (240 rpm) kan stop nie, beteken dit dat die wringkrag meer sal wees, wat ook tot meer eindkrag sal lei (albei is wiskundig verwant, dit is soos kommunikeer vaartuie). Maar die spoed het dieselfde gebly. Dus, deur die motor se wringkrag te verhoog, verhoog ek die krag, want ongeveer
Paartjie
X
Rotasiesnelheid
= Krag... ('n willekeurig vereenvoudigde formule om te help verstaan: Pi en 'n paar van die veranderlikes wat in die boonste formule sigbaar is, is verwyder)
Dus, vir dieselfde gegewe krag (sê 5W, maar wie gee om) kan ek óf kry:
- 'N Motor wat stadig draai (bv. 1 omwenteling per sekonde) met 'n hoë wringkrag wat 'n bietjie moeiliker sal wees om met u vingers te stop (dit hardloop nie vinnig nie, maar die hoë wringkrag gee dit aansienlike sterkte)
- Of 'n motor wat teen 4 rpm werk, maar met minder wringkrag. Hier word die laer wringkrag vergoed deur die hoër snelheid, wat dit meer traagheid gee. Maar ondanks die hoër spoed, is dit makliker om met u vingers te stop.
Twee enjins het immers dieselfde krag, maar hulle werk nie dieselfde nie (krag kom op verskillende maniere, maar die voorbeeld is nie baie verteenwoordigend hiervoor nie, aangesien dit beperk is tot 'n gegewe snelheid. In 'n motor is die snelheid verander deurgaans, wat aanleiding gee tot die beroemde moment- en wringkrommingskromme). Die een draai stadig en die ander draai vinnig ... Dit is 'n klein verskil tussen diesel en petrol.
En daarom werk vragmotors op diesel, omdat diesel 'n hoë wringkrag het, tot nadeel van sy rotasiesnelheid (die maksimum enjinsnelheid is baie laer). Dit is inderdaad nodig om, ten spyte van 'n baie swaar sleepwa, vorentoe te kan beweeg, sonder om die enjin te skel, soos met petrol ('n mens sal die torings moet klim en met die koppelaar moet speel). Die diesel lewer 'n maksimum wringkrag by lae toere, wat die sleep makliker maak en 'n stilstaande voertuig laat opstyg.
Verwantskap tussen krag, wringkrag en enjinspoed
Hier is die tegniese insette wat 'n gebruiker in die kommentaarafdeling gedeel het. Dit lyk vir my redelik om dit direk in die artikel in te voeg.
Om nie die probleem met fisiese hoeveelhede te bemoeilik nie:
Krag is die produk van die wringkrag op die krukas en die krukasspoed in radiale/sek.
(onthou dat daar vir 2 omwentelinge van die krukas by 6.28 ° 1 * pi radiale = 360 radiale is.
Dus P = M * W
P -> krag in [W]
M -> wringkrag in [Nm] (Newton meter)
W (omega) - hoeksnelheid in radiale / sek W = 2 * Pi * F
Met Pi = 3.14159 en F = krukasnelheid in t / s.
Praktiese voorbeeld
Motormoment M: 210 Nm
Motorsnelheid: 3000 rpm -> frekwensie = 3000/60 = 50 rpm
W = 2 * pi * F = 2 * 3.14159 * 50 t / s = 314 radiale / s
Finale Au: P = M * W = 210 Nm * 314 rad / s = 65940 W = 65,94 kW
Omskakeling na CV (perdekrag) 1 pk = 736 W
In CV kry ons 65940 W / 736 W = 89.6 CV.
(Onthou dat 1 perdekrag die gemiddelde krag is van 'n perd wat aanhoudend hardloop sonder om te stop (in meganika word dit aangeslane krag genoem).
As ons dus oor 'n motor van 150 pk praat, is dit nodig om die enjinspoed tot 6000 rpm te verhoog met 'n wringkrag wat beperk is of selfs effens verminder word tot 175 Nm.
Danksy die ratkas, wat 'n wringkragomskakelaar is, en die ewenaar, het ons 'n toename in wringkrag van ongeveer 5 keer.
Byvoorbeeld, in die eerste rat gee die enjin se wringkrag by die krukas 1 Nm 210 Nm * 210 = 5 Nm aan die rand van 'n 1050 cm -spaakwiel, dit sal 'n trekkrag van 30 Nm / 1050 m = 0.3 Nm gee .
In die fisika F = m * a = 1 kg * 9.81 m / s2 = 9.81 N (a = Aarde se versnelling 9.81 m / s2 1G)
Dus, 1 N stem ooreen met 1 kg / 9.81 m / s2 = 0.102 kg krag.
3500 N * 0.102 = 357 kg krag wat die motor teen 'n steil helling stoot.
Ek hoop dat hierdie paar verduidelikings u kennis van die konsepte van krag en meganiese wringkrag versterk.
