Vereinfachte Torsionsformel

Das letzte Mal haben wir die mathematische Formel für eingeführt Drehmoment, Dies ist einfacher definiert als ein Maß dafür, wie stark eine auf ein Objekt wirkende Kraft bewirkt, dass sich dieses Objekt um einen Drehpunkt dreht. Bei Manipulation kann das Drehmoment einen mechanischen Vorteil in Getriebezügen und Werkzeugen erzeugen, auf den wir später noch eingehen werden. Die Formel lautet:

Drehmoment = Abstand × Kraft × Sünde (ϴ)

Wir haben gelernt, dass die Faktoren Entfernung Y. Stärke sind Vektoren und Sünde (ϴ) ist eine trigonometrische Funktion des Winkels ϴ das wird gebildet zwischen seinen beiden Vektoren. Kehren wir zu unserem Schraubenschlüsselbeispiel zurück und sehen, wie die Drehmomentformel funktioniert.

Sachverständiger im Maschinenbau

Vektoren haben eine Größe, dh eine Größe oder Ausdehnung und eine Richtung, und werden in physikalischen und technischen Problemen im Allgemeinen durch gerade Pfeile dargestellt. In unserer Abbildung wird der Abstandsvektor durch einen orangefarbenen Pfeil dargestellt, während der Kraftvektor durch einen roten Pfeil dargestellt wird. Der orangefarbene Distanzvektor hat eine Größe von 6 Zoll, während der rote Kraftvektor eine Größe von 10 Pfund hat, die vom Muskel im Arm des Benutzers geliefert wird, der die Mutter manipuliert. Diese Muskelkraft folgt einem Pfad vom Arm zum Drehpunkt in der Mitte der Mutter, einem Abstand von 6 Zoll.

Vektorpfeile zeigen in eine bestimmte Richtung, eine Richtung, die angibt, wie sich die Größen der Vektoren, in unserem Fall Zoll Abstand gegenüber Pfund Kraft, gegenseitig ausrichten. In unserer Abbildung zeigt der orangefarbene Abstandsvektor vom Drehpunkt weg. Dies steht im Einklang mit der technischen und physikalischen Konvention, die vorschreibt, dass der Abstandsvektor immer vom Drehpunkt des Objekts zur zugehörigen Kraftlinie zeigt, wenn ein Kraftvektor auf ein Objekt einwirkt, um ein Drehmoment zu erzeugen der Kraftvektor. Der Winkel, ϴ, der in unserem Beispiel zwischen den beiden Vektoren gebildet wird, beträgt 90 Grad, gemessen mit einem gewöhnlichen Winkelmesser.

Als nächstes müssen wir den trigonometrischen Wert für bestimmen Sünde (ϴ). Dies ist einfach zu erreichen, indem Sie “90” in unseren Taschenrechner eingeben und dann die Taste drücken. Sünde Taste. Eine interessante Tatsache ist, dass wenn der Winkel ϴ reicht von 0 bis 90 Grad, die Werte von sin (ϴ) liegt immer zwischen 0 und 1. Um dies in Aktion zu sehen, geben Sie eine beliebige Zahl zwischen 0 und 90 in einen wissenschaftlichen Taschenrechner ein und drücken Sie dann die Taste Sünde Taste.

Für unseren 90-Grad-Winkel finden wir das,

sin (90) = 1

Somit ist die Formel für das Paar in unserem Beispiel, weil die Sünde (ϴ) gleich 1 ist, wird es einfach das Produkt der Größen der Distanz- und Kraftvektoren:

Par = Abstand × Stärke × Sünde (90)

Par = Abstand × Stärke × einer

Par = Abstand × Stärke

Das nächste Mal werden wir numerische Werte in die Gleichung einfügen und sehen, wie leicht das Drehmoment manipuliert werden kann.

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