В техническите спецификации на двигатели и дизайни, оборудвани с двигатели, мистериозният индикатор Nm постоянно се появява като единица за въртящ момент. Ако всичко е ясно с конските сили дори на интуитивно ниво, конят си е кон, тогава тук може да възникнат някои трудности.
Архимедов лост
Известният учен Архимед веднъж е казал известната фраза: „Дайте ми лост и ще преместя Земята“. Можем да кажем, че именно тази фраза послужи като началото на раждането на индикатора на въртящия момент. Както знаете, планетата Земя е малко тежка, така че човек, дори такъв уважаван и известен като Архимед, може да я преобърне. Ключът е използването на лост, който ви позволява да увеличите силата на въздействие върху обекта с порядък. Лостът е практически всеки обект, който може свободно да се върти около опорната точка. Ако опорната точка е точно в средата на лоста, при прилагане на една и съща сила от всеки край на лоста, цялата конструкция ще стоина място. Ситуацията ще се промени само когато опорната точка се измести към една от страните. Това се вижда най-добре на снимката по-долу.
Върти се
Както можете да видите, лостът се върти около опорната точка, правейки непълен оборот. Съотношението на силата, приложена към дългото рамо на лоста, и силата, получена върху късото рамо, формира основата на единиците за въртящ момент. Съотношението е много просто: усилията, умножени по дължината на съответното рамо на лоста, трябва да са равни. Законът за запазване на енергията винаги работи. Този принцип на действие може да бъде разширен до двойка зъбни колела с различни диаметри и като цяло до всякакви агрегати от механизми с различни диаметри, взаимодействащи чрез въртене, които всъщност са рамена на условни лостове..
Въртящ момент
Сега можете да вземете въртящия се вал на двигателя. Радиусът на вала на двигателя е условен лост и когато се върти, възниква сила, която е насочена перпендикулярно на оста на въртене. Това е показано схематично на следващата фигура.
Тук R е радиусът на вала, а F е векторът на силата, генерирана по време на въртенето на вала. Както при конвенционален лост, техният продукт (RF) ще бъде моментът на сила или въртящ момент. Тъй като в съответствие с международната система от единици силата се измерва в нютони, а разстоянието се измерва в метри, единицата за въртящ момент е нютон метър или съкратено като nm.
Въпреки това, има и други обозначения. Понякога за измерванесилите се използват не от нютони, а от килограми (kgf), тогава тази стойност може да се преобразува в „класика“с помощта на коефициент. 1 kgf на метър е равен на 9,81 nm. В страни, които не използват метричната система, паунд-футът се използва като мерна единица за въртящ момент на двигателя. Звучи странно, но все пак. 1 lb ft е равен на 1,36 nm. Има връзка между мощност, скорост и генериран въртящ момент. Тя е много проста. Мощността е равна на произведението на честотата на оборотите и въртящия момент, разделено на коефициент. Коефициентът зависи от единиците въртящ момент и други определени стойности.
Ако говорим за конски сили, kgf на метър и обороти в минута, този коефициент е 716,2, за nm и киловати - 9549. Съответните калкулатори са достъпни в публичното пространство. Спецификациите обикновено показват въртящ момент, измерен директно върху вала на двигателя.
