Никак не могу понять крутящий момент двигателя. Может кто более понятно объяснит?
Смотрю в книгу, вижу фигу.
Вращающий момент (синонимы: вращательный момент, крутящий момент, момент силы) - векторная физическая величина, равная произведению радиус вектора, проведенного от оси вращения к точке приложения силы, на вектор этой силы.
M = F r
где M – вращающий момент, Нм;
F – сила, Н;
r – радиус-вектор, м
И что?
Как понять, какой параметр крутящего момента должен быть у двигателя, чтобы например крутить столик диаметром 1 метр и массой 5 кг, на краю которого стоит груз весом 15 кг.
Двигатель вмонтирован в ножку.
Или есть стойка ворот, столбик, на котором, на шарнирах, закреплены ворота и есть двигатель с редуктором, на выходе которого крутящий момент 0,9Нм.
Будет ли способен такой двигатель крутить ворота или нет?
Попробуйте решить эту задачу в обратном направлении: прицепите к каким-нибудь похожим воротам безмен и тащите на открытие с желаемой скоростью и усилием,Вам останется только посмотреть на показания безмена и умножить на длину ворот,Вы получите нужный момент в петле навески в кг*м.Этот результат делите на передаточное число редуктора и получаете момент мотора.Если испытуемые ворот будут не 3 м,то можно пересчитать через отношение их длин.Что касается конструкции,то выбор мне кажется неудачным.Большая длина,нагрузка на одинокий столб приведёт к провисанию по 2 причинам.Малая высота,видимо,для облегчения ворот.Редуктор на одной оси с петлями-большое усилие и возможность сломать,надавив на ворота.Сигнализацию лучше сделать с помощью концевых выключателей.
Допустим, мотор на столбе ворот выдаёт крутящий момент (вращательную силу) 30 килограммо-метров. Сможет ли он открыть поворотом створку ворот длиной два метра?
Для этого 30 делим на 2 и узнаём, что мотор будет давить на дальний край ворот силой 15 килограммов. Это - хорошая сила. Если снегу под ворота не навалит, откроет гарантированно.
Иногда вместо килограммо-метров пишут ньютоно-метры. Это - то же самое, только приблизительно в десять раз мельче. 30 килограммо-метров = 300 ньютоно-метров
Для этого нужно знать момент сопротивления нагрузки. Момент двигателя должен быть не меньше. Для увеличения момента можно использовать редуктор, проиграв при этом в скорости.
Что касается момента сопротивления нагрузки. Он равен сумме статического и динамического моментов. Первый, как правило, обусловлен силами трениями и другими постоянным силами оказывающими сопротивление вращению. Второй появляется только при разгоне/торможении нагрузки.
Обычно методом тыка это делается, из опыта работ с моторами, и чаще делается запасом мощности
Момент силы являются вращающей характеристикой силы. Иными словами — векторная величина, описывающая вращательную "мощь" силы, приложенной к какому-либо телу.
Приведу довольно простой пример для понимания. Мы имеем гайку, накрученную на стержень винта. Мы хотим открутить эту гайку. Вы наверняка замечали, что порой нужно приложить значительное усилие, чтобы ее открутить. Вы можете приложить меньшую силу, и гайка не открутится; приложите усилие больше — открутится. При этом Вы меняете лишь силу, и не меняете радиус-вектор точки приложения (по крайней мере если Вы всегда используете один и тот же гаечный ключ). Если бы гаечный ключ был короче, необходимо было бы приложить большее усилие, чтобы открутить гайку. К слову, примерно по такому же принципу работают дверные ручки (чем дальше Вы беретесь за ручку от условного центра, тем легче открыть дверь). Думаю тут должно быть понятно). В расчетах этот момент называют вращательным, крутящим. Но, например, в сопротивлении материалов, как мне известно, это разные понятия. Что касается машиностроения, деталей машин, передача крутящего момента используется много где, начиная с зубчатых передач.
Теперь ближе к вопросу. Мерой инертности (или, можно сказать, показателем сопротивления) тела во вращательном движении является момент инерции этого тела. Момент инерции показывает, насколько трудно изменить вращательное движение тела. Момент инерции столика диаметром 1 метр и массой 5 кг вычисляется по одной из следующих формул (в зависимости от того, вокруг какой оси он должен вращаться):
Момент силы и момент инерции связаны соотношением (при неподвижной оси вращения) Jε = M. Произведение момента инерции твердого тела относительно неподвижной оси вращения на его угловое ускорение равно моменту внешних сил относительно той же оси. Если выразить угловое ускорение, получим ε = M/J. В идеальном случае, когда на наше тело не действуют никакие силы сопротивления, оно начнет движение даже при достаточно малой величине момента силы. Но на реальные системы и тела действуют пассивные силы, оказывающие сопротивление движению, иначе говоря — происходят потери. В их числе и силы трения (для примера возьмем ту же гайку, которую пытаемся открутить гаечным ключом, или трение в зацеплении передач, в подшипниках), силы сопротивления, тепловые потери. И все эти потери в кинематических расчетах учитываются в виде КПД.
Касательно того, можно ли привести во вращение какое-либо тело — вообще в реальных расчетах обычно известна частота вращения тела или скорость (если речь идет о транспортере, к примеру, или конвейере). А так — можете просто прикинуть, вычислив момент инерции. Если расчётное угловое ускорение близко к нулю (очень относительно, поскольку условие расплывчатое, но все же), то есть вероятность того, что оно не начнет вращаться.