Munurinn á togi og afli ...
Vélarbúnaður

Munurinn á togi og afli ...

Munurinn á tog og krafti er spurning sem margir forvitnir spyrja. Og þetta er skiljanlegt, þar sem þessi tvö gögn eru meðal þeirra mest rannsökuðu í tæknigögnum bíla okkar. Það væri því fróðlegt að staldra við það, jafnvel þótt það sé ekki endilega það augljósasta...

Munurinn á togi og afli ...

Í fyrsta lagi skulum við skýra að hjónin tjá sig Newton. Mælir og styrkur í Hestöfl (þegar við tölum um vél, því vísindi og stærðfræði nota Watt)

Er það virkilega munur?

Reyndar verður ekki auðvelt að aðskilja þessar tvær breytur þar sem þær tengjast hver annarri. Þetta er eins og að spyrja hver sé munurinn á brauði og hveiti. Það meikar ekki mikið sens, því hveiti er hluti af brauði. Betra væri að bera innihaldsefni saman (t.d. vatn á móti hveiti í smá klípu) en að bera saman innihaldsefni við fullunna vöru.

Við skulum reyna að útskýra þetta allt en gerum á sama tíma ljóst að öll hjálp frá þinni hlið (í gegnum athugasemdirnar neðst á síðunni) verður fagnað. Því fleiri mismunandi leiðir til að útskýra það, því fleiri netnotendur munu skilja tengsl þessara tveggja hugtaka.

Kraftur er afleiðing af pörun (dálítið þungt orðalag, ég veit vel...) snúningshraða.

Stærðfræðilega gefur þetta eftirfarandi:

( π X togi í Nm X ham) / 1000/30 = Afl í kW (sem skilar sér í hestöflum ef við viljum síðar hafa „meira bifreiðahugtak“).

Hér byrjum við að skilja að samanburður á þeim er nánast bull.

Munurinn á togi og afli ...

Að rannsaka tog / aflferilinn

Það er fátt betra en rafmótor til að átta sig fullkomlega á sambandi togi og afls, eða öllu heldur hvernig samband er milli togs og hraða.

Sjáðu hversu rökrétt togferill rafmótors er, sem er miklu auðveldara að skilja en ferill hitavélar. Hér sjáum við að við veitum stöðugt og hámarks tog í upphafi byltingar, sem eykur aflferilinn. Rökrétt, því meiri krafti sem ég set á snúningsás, því hraðar mun hann snúast (og þar af leiðandi meiri kraftur). Á hinn bóginn, eftir því sem togið minnkar (þegar ég þrýsti minna og minna á snúningsásinn, held áfram að ýta samt), þá fer kraftkúrfan að minnka (þó snúningshraðinn haldi áfram að minnka). Auka). Í meginatriðum er tog „hröðunarkrafturinn“ og kraftur er summan sem sameinar þennan kraft og snúningshraða hlutans á hreyfingu (hornhraði).

Ná parið árangri í þessu öllu saman?

Sumir bera aðeins saman mótora fyrir togi eða næstum því. Í raun er þetta blekking ...

Munurinn á togi og afli ...

Til dæmis, ef ég ber saman bensínvél sem þróar 350 Nm við 6000 snúninga á mínútu og dísilvél sem þróar 400 Nm við 3000 snúninga á mínútu, gætum við haldið að það sé dísilvélin sem mun hafa mesta hröðunarkraftinn. Jæja, nei, en við munum snúa aftur til byrjunar, aðalatriðið er kraftur! Aðeins ætti að nota afl til að bera saman mótora (helst með línum ... Vegna þess að hár hámarksafl er ekki allt!).

Munurinn á togi og afli ...

Reyndar, meðan togi aðeins gefur til kynna hámarks tog, þá felur afl í sér togi og vélarhraða, þannig að við höfum allar upplýsingar (aðeins tog er aðeins að hluta til).

Ef við förum aftur yfir dæmið okkar þá getum við sagt að díselinn getur verið stoltur af því að gefa út 400 Nm við 3000 snúninga á mínútu. En það má ekki gleyma því að við 6000 snúninga á mínútu mun það örugglega ekki geta skilað meira en 100 Nm (sleppum því að olía getur ekki náð 6000 tonnum), en bensín getur samt skilað 350 Nm á þeim hraða. Í þessu dæmi erum við að bera saman 200 hestafla dísilvél. með bensínvél 400 hestöfl (tölur fengnar úr tilgreindum togi), úr einföldu í tvöföldu.

Við munum alltaf að því hraðar sem hlutur snýr (eða færist áfram), því erfiðara er að fá hann til að ná jafnvel hraða. Þannig sýnir vél sem þróar verulegt togi við hátt snúning á mínútu að hún hefur enn meira afl og fjármagn!

Skýring með dæmi

Ég hafði smá hugmynd um að reyna að átta mig á þessu öllu, í von um að þetta væri ekki svo slæmt. Hefur þú einhvern tíma reynt að stöðva rafmagnsmótor með litlum krafti með fingrunum (lítill vifta, rafmótor í Mecano settinu þegar þú varst lítill o.s.frv.).

Það getur snúist hratt (segjum 240 snúninga á mínútu eða 4 snúninga á sekúndu), við getum auðveldlega stöðvað það án þess að skemma það mikið (það þeytir svolítið ef það eru skrúfublöð). Þetta er vegna þess að tog hans er ekki mjög mikilvægt og þess vegna rafafl þess (þetta á við um litla rafmótora fyrir leikföng og aðra litla fylgihluti).

Á hinn bóginn, ef ég get ekki stöðvað það á sama hraða (240 snúninga á mínútu), þá þýðir það að tog hans verður meira, sem mun einnig leiða til meiri lokaafls (báðir eru stærðfræðilega tengdir, það er eins og samskiptaskip). En hraðinn hélst sá sami. Svo, með því að auka snúningsvél hreyfilsins, þá auka ég afl hennar, því u.þ.b

Par

X

Hraði snúnings

= Kraftur... (geðþótta einfölduð formúla til að hjálpa til við að skilja: Pi og nokkrar af breytunum sem sjást í efstu formúlunni hafa verið fjarlægðar)

Svo fyrir sama gefna aflið (segjum 5W, en hverjum er ekki sama) get ég fengið annaðhvort:

  • Mótor sem snýst hægt (t.d. 1 snúningur á sekúndu) með miklu togi sem verður svolítið erfiðara að stöðva með fingrunum (hann keyrir ekki hratt, en hátt togi hans gefur honum verulegan styrk)
  • Eða mótor sem keyrir á 4 snúningum á mínútu en með minna togi. Hér er bætt lægra togið með meiri hraða, sem gefur honum meiri tregðu. En það verður auðveldara að stoppa með fingrunum þrátt fyrir meiri hraða.

Enda hafa tvær vélar sama afl en þær virka ekki eins (afl kemur á mismunandi vegu en dæmið er ekki mjög dæmigert fyrir þetta þar sem það er takmarkað við tiltekinn hraða. Í bíl er hraði breytist allan tímann, sem veldur hinu fræga afli og togboga augnabliki). Annar snýr hægt og hinn snýr hratt ... Þetta er lítill munur á dísel og bensíni.

Og það er ástæðan fyrir því að vörubílar keyra á dísilolíu, vegna þess að dísil er með miklu togi, til skaða fyrir snúningshraða (hámarkshraði hreyfils er mun lægri). Reyndar er nauðsynlegt að geta haldið áfram, þrátt fyrir mjög þungan kerru, án þess að þurfa að skamma vélina, eins og raunin er með bensín (maður þyrfti að klífa turnana og leika sér með kúplingu eins og brjálæðingur). Dísilinn flytur hámarks tog á lágum snúningi, sem auðveldar drátt og gerir þér kleift að taka af stað í kyrrstæðum bíl.

Munurinn á togi og afli ...

Tengsl milli afls, togs og vélarhraða

Hér er tæknilegt inntak sem notandi hefur deilt í athugasemdahlutanum. Mér finnst eðlilegt að setja það beint inn í greinina.

Til að flækja ekki vandamálið með líkamlegu magni:

Afl er afurð togsins á sveifarásnum og hraða sveifarássins í radíönum/sek.

(mundu að fyrir 2 snúninga sveifarásarinnar við 6.28 ° er 1 * pi radían = 360 radían.

Svo P = M * W

P -> afl í [W]

M -> tog í [Nm] (Newton metra)

W (omega) - hornhraði í radíönum / sek. W = 2 * Pí * F

Með Pi = 3.14159 og F = sveifarás hraðans í t / s.

Hagnýtt dæmi

Tog hreyfils M: 210 Nm

Mótorhraði: 3000 snúninga á mínútu -> tíðni = 3000/60 = 50 snúninga á mínútu

W = 2 * pi * F = 2 * 3.14159 * 50 t / s = 314 radíanar / sek

Lokauppboð: P = M * W = 210 Nm * 314 rad / s = 65940 W = 65,94 kW

Breyting í CV (hestöfl) 1 hö = 736 W

Í ferilskrá fáum við 65940 W / 736 W = 89.6 CV.

(Mundu að 1 hestöfl er meðalafli hests sem keyrir stöðugt án þess að stoppa (í vélfræði er þetta kallað hlutfall).

Svo þegar við tölum um 150 hestafla bíl, þá er nauðsynlegt að auka vélarhraða í 6000 snúninga á mínútu með togi sem er takmarkað eða jafnvel lítillega lækkað í 175 Nm.

Þökk sé gírkassanum, sem er togbreytir, og mismunurinn, höfum við um fimm sinnum aukningu á togi.

Til dæmis, í 1. gír, mun togi hreyfilsins við sveifarásina 210 Nm gefa 210 Nm * 5 = 1050 Nm við brún 30 cm eikarhjóls, þetta mun gefa togkraft 1050 Nm / 0.3 m = 3500 Nm .

Í eðlisfræði F = m * a = 1 kg * 9.81 m / s2 = 9.81 N (a = hröðun jarðar 9.81 m / s2 1G)

Þannig samsvarar 1 N 1 kg / 9.81 m / s2 = 0.102 kg af krafti.

3500 N * 0.102 = 357 kg afl sem ýtir bílnum upp bratta brekku.

Ég vona að þessar fáu skýringar styrki þekkingu þína á hugtökunum kraftur og vélrænt tog.

Bæta við athugasemd