Машины моментийг (момент) хэрхэн хэмжих вэ

Эргэлт нь морины хүчтэй пропорциональ бөгөөд тээврийн хэрэгсэл болон түүний онцлогоос хамаарч өөр өөр байдаг. Дугуйны хэмжээ ба арааны харьцаа эргэлтэнд нөлөөлдөг.

Та шинэ машин худалдаж авах эсвэл гараждаа халуун саваа барьж байгаа эсэхээс үл хамааран хөдөлгүүрийн ажиллагааг тодорхойлоход морины хүч ба эргэлт гэсэн хоёр хүчин зүйл чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Хэрэв та өөрөө хийдэг механикч эсвэл машин сонирхогчтой адил бол морины хүч ба эргэлтийн моментийн хамаарлыг сайн ойлгосон байх, гэхдээ эдгээр "фут фунт" тоонд хэрхэн хүрч байгааг ойлгоход хэцүү байж магадгүй юм. Итгэнэ үү, үгүй ​​юу, үнэндээ тийм ч хэцүү биш.

Техникийн дэлгэрэнгүй мэдээлэлд орохын өмнө морины хүч болон эргэлтийн момент хоёулаа яагаад анхаарах ёстой чухал хүчин зүйл болохыг ойлгоход туслах хэдэн энгийн баримт, тодорхойлолтыг задлан үзье. Бид дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн гүйцэтгэлийн хэмжилтийн хурд, эргэлт, хүч гэсэн гурван элементийг тодорхойлохоос эхлэх ёстой.

1-ийн 4-р хэсэг: Хөдөлгүүрийн хурд, эргүүлэх момент, хүч нь ерөнхий гүйцэтгэлд хэрхэн нөлөөлдөгийг ойлгох

Hot Rod сэтгүүлд саяхан гарсан нийтлэлд хөдөлгүүрийн гүйцэтгэлийн хамгийн том нууцуудын нэг нь хүчийг хэрхэн тооцдог тухай үндсэн ойлголтуудад буцаж орсноор эцэст нь шийдэгдсэн юм. Ихэнх хүмүүс динамометр (хөдөлгүүрийн динамометр) нь хөдөлгүүрийн морины хүчийг хэмжих зориулалттай гэж боддог.

Үнэн хэрэгтээ динамометр нь хүчийг хэмждэггүй, харин эргүүлэх хүчийг хэмждэг. Энэ эргэлтийн моментийг хэмжих эргэлтийн хурдаар үржүүлж, дараа нь 5,252-т хувааснаар хүчийг гаргана.

50 гаруй жилийн турш хөдөлгүүрийн эргэлт ба эргэлтийг хэмжихэд ашигладаг динамометрүүд эдгээр хөдөлгүүрүүдийн өндөр хүчийг тэсвэрлэж чадахгүй байв. Үнэн хэрэгтээ, 500 куб инчийн нитро-шатаах Hemis дээрх нэг цилиндр нь нэг яндангийн хоолойгоор ойролцоогоор 800 фунт түлхэлт үүсгэдэг.

Бүх хөдөлгүүрүүд, дотоод шаталтат эсвэл цахилгаан хөдөлгүүрүүд өөр өөр хурдтайгаар ажилладаг. Ихэнх тохиолдолд хөдөлгүүр эрчим хүчний цохилт эсвэл эргэлтээ хурдан дуусгах тусам илүү их хүч үйлдвэрлэдэг. Дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн тухайд түүний ерөнхий гүйцэтгэлд нөлөөлдөг гурван элемент байдаг: хурд, эргэлт, хүч.

Хөдөлгүүр хэр хурдан ажиллаж байгаагаас шалтгаалан хурд нь тодорхойлогддог. Хөдөлгүүрийн хурдыг тоо эсвэл нэгжид хэрэглэх үед бид моторын хурдыг минутанд эргэлт буюу RPM-ээр хэмждэг. Хөдөлгүүрийн хийдэг "ажил" нь хэмжигдэхүйц зайд үзүүлэх хүч юм. Эргэлтийн хүчийг эргэлтийг үүсгэдэг тусгай төрлийн ажил гэж тодорхойлдог. Энэ нь радиус (эсвэл дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн хувьд нисдэг дугуй) дээр хүч хэрэглэх үед тохиолддог бөгөөд ихэвчлэн фут фунтээр хэмжигддэг.

Морины хүч нь ажил гүйцэтгэх хурд юм. Эрт дээр үед аливаа зүйлийг хөдөлгөх шаардлагатай бол хүмүүс ихэвчлэн морийг ашигладаг байсан. Нэг морь минутанд 33,000 фут хурдтай хөдөлдөг гэсэн тооцоо бий. Эндээс "морины хүч" гэсэн нэр томъёо гарч ирсэн. Хурд ба эргэлтээс ялгаатай нь морины хүчийг хэд хэдэн нэгжээр хэмжиж болно, үүнд: 1 морины хүч = 746 Вт, 1 морины хүч = 2,545 BTU ба 1 морины хүчтэй = 1,055 жоуль.

Эдгээр гурван элемент нь хөдөлгүүрийн хүчийг бий болгохын тулд хамтран ажилладаг. Момент тогтмол хэвээр байгаа тул хурд ба хүч нь пропорциональ хэвээр байна. Гэсэн хэдий ч хөдөлгүүрийн хурд нэмэгдэхийн хэрээр эргэлтийг тогтмол байлгахын тулд хүч нь нэмэгддэг. Гэсэн хэдий ч олон хүмүүс хөдөлгүүрийн эргэлт, хүч нь хөдөлгүүрийн хурдад хэрхэн нөлөөлдөг талаар эргэлздэг. Энгийнээр хэлэхэд эргэлт ба хүч нэмэгдэхийн хэрээр хөдөлгүүрийн хурд нэмэгддэг. Урвуу байдал нь бас үнэн юм: эргэлт ба хүч буурах тусам хөдөлгүүрийн хурд багасна.

2-ийн 4-р хэсэг: Хөдөлгүүрийг хамгийн их эргүүлэх моментоор хэрхэн зохион бүтээсэн

Орчин үеийн дотоод шаталтат хөдөлгүүрийг холбогч савааны хэмжээ, уртыг өөрчлөх, цооног эсвэл цилиндрийн цооногийг нэмэгдүүлэх замаар хүч эсвэл эргүүлэх хүчийг нэмэгдүүлэхийн тулд өөрчилж болно. Үүнийг ихэвчлэн цооног ба цус харвалтын харьцаа гэж нэрлэдэг.

Моментийг Ньютон метрээр хэмждэг. Энгийнээр хэлэхэд энэ нь эргүүлэх хүчийг 360 градусын дугуй хөдөлгөөнөөр хэмждэг гэсэн үг юм. Бидний жишээнд ижил цооногийн диаметртэй (эсвэл шаталтын цилиндрийн диаметр) хоёр ижил хөдөлгүүрийг ашигладаг. Гэсэн хэдий ч, хоёр хөдөлгүүрийн аль нэг нь илүү урт "цус харвалт" (эсвэл урт холбогч саваагаар үүсгэгдсэн цилиндрийн гүн) байдаг. Урт харвалттай хөдөлгүүр нь шаталтын камерыг эргэдэг тул илүү шугаман хөдөлгөөнтэй бөгөөд ижил ажлыг гүйцэтгэхэд илүү их хөшүүрэгтэй байдаг.

Эргэлтийн хүчийг фунт-футоор хэмждэг, эсвэл даалгаврыг дуусгахад хэр их "момент" зарцуулагддаг. Жишээлбэл, та зэвэрсэн боолтыг тайлах гэж байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Танд нэг нь 2 фут, нөгөө нь 1 фут урт хоёр өөр хоолойн эрэг чангалах түлхүүр байна гэж бодъё. Хэрэв та ижил хэмжээний хүч (энэ тохиолдолд 50 фунт даралт) хэрэглэж байна гэж үзвэл та хоёр фут (100 х 50) эрэг чангалах түлхүүрийн хувьд 2 фут-фунт эргүүлэх хүч хэрэглэж байгаа бөгөөд ердөө 50 фунт. эргүүлэх хүч (1 x 50) нэг хөлтэй эрэг чангалах түлхүүрээр. Боолтыг амархан тайлахад ямар түлхүүр туслах вэ? Хариулт нь энгийн - илүү их эргэлттэй.

Инженерүүд хурдасгах эсвэл авирахад нэмэлт "хүч" шаардагдах тээврийн хэрэгсэлд илүү их эргүүлэх момент ба морины хүчний харьцааг хангах хөдөлгүүрийг боловсруулж байна. Чирэх үед ашигладаг хүнд машинууд эсвэл хурдатгал нь чухал байдаг өндөр хүчин чадалтай хөдөлгүүрүүдэд (дээрх NHRA Top Fuel Engine жишээн дээр) ихэвчлэн илүү их эргэлтийн моментийг хардаг.

Тийм ч учраас автомашин үйлдвэрлэгчид ачааны машины сурталчилгаандаа өндөр эргэлттэй хөдөлгүүрийн боломжуудыг онцолж өгдөг. Хөдөлгүүрийн эргэлтийг гал асаах цагийг өөрчлөх, түлш/агаарын хольцыг тохируулах, зарим тохиолдолд гаралтын моментийг нэмэгдүүлэх замаар нэмэгдүүлэх боломжтой.

3-ийн 4-р хэсэг: Хөдөлгүүрийн нийт эргэлтийн моментэд нөлөөлөх бусад хувьсагчдыг ойлгох

Моментийг хэмжихийн тулд дотоод шаталтат хөдөлгүүрт гурван өвөрмөц хувьсагчийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Тодорхой эргэлтэнд бий болсон хүч: Энэ нь өгөгдсөн эргэлтэнд бий болсон хөдөлгүүрийн хамгийн их хүч юм. Хөдөлгүүрийг хурдасгах үед RPM буюу морины хүчний муруй байдаг. Хөдөлгүүрийн хурд нэмэгдэхийн хэрээр хүч нь хамгийн дээд түвшинд хүрэх хүртэл нэмэгддэг.

Зай: Энэ нь холбогч бариулын цохилтын урт юм: цус харвалт урт байх тусам илүү их эргүүлэх момент үүсдэг гэдгийг дээр тайлбарласан.

Тогтмол эргүүлэх хүч: Энэ нь бүх моторт 5252 буюу тогтмол эргэлт, хүч ба эргэлтийг тэнцвэржүүлдэг математикийн тоо юм. Нэг морины хүч нь нэг минутанд 5252 фут замыг туулахад 150 фунттай тэнцэнэ гэсэн ажиглалтаас 220 гэсэн тоог гаргажээ. Үүнийг фут фунт эргүүлэх хүчээр илэрхийлэхийн тулд Жеймс Ватт анхны уурын хөдөлгүүрийг зохион бүтээсэн математикийн томъёог танилцуулав.

Томъёо дараах байдалтай байна.

Нэг фут радиуст (эсвэл дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн цилиндр дотор байгаа тойрогт) 150 фунт хүч хэрэглэнэ гэж үзвэл та үүнийг фут фунт эргүүлэх момент болгон хувиргах хэрэгтэй болно.

220 fpm-ийг RPM-д экстраполяци хийх шаардлагатай. Үүнийг хийхийн тулд хоёр pi тоог (эсвэл 3.141593) үржүүлж, 6.283186 футтай тэнцэнэ. 220 футын зайг аваад 6.28-д хувааж, эргэлт бүрт 35.014 эрг / мин авна.

150 фут зай аваад 35.014-р үржүүлбэл 5252.1 буюу фут фунт эргүүлэх моментоор тооцогдох тогтмолыг авна.

4-ийн 4-р хэсэг: Машины эргүүлэх хүчийг хэрхэн тооцоолох вэ

Эргэлтийн моментийн томъёо нь: эргүүлэх момент = хөдөлгүүрийн хүч x 5252, дараа нь RPM-д хуваагдана.

Гэсэн хэдий ч эргэлтийн моментийн асуудал нь хөдөлгүүрээс шууд жолоодох хүрд хүртэл хоёр өөр газар хэмжигддэг явдал юм. Дугуйны эргэлтийн хүчийг нэмэгдүүлэх эсвэл бууруулах боломжтой бусад механик бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд: нисдэг дугуйны хэмжээ, дамжуулалтын харьцаа, жолооны тэнхлэгийн харьцаа, дугуй/дугуйны тойрог орно.

Дугуйны эргэлтийг тооцоолохын тулд эдгээр бүх элементүүдийг динамик туршилтын вандан сандал дахь компьютерийн програмд ​​хамгийн сайн үлдээх тэгшитгэлд оруулах ёстой. Энэ төрлийн тоног төхөөрөмж дээр тээврийн хэрэгслийг тавиур дээр байрлуулж, жолооны дугуйг эгнээний эгнээний хажууд байрлуулна. Хөдөлгүүр нь хөдөлгүүрийн хурд, түлшний зарцуулалтын муруй, арааны харьцаа зэргийг уншдаг компьютерт холбогдсон. Эдгээр тоонууд нь дугуйны хурд, хурдатгал, эргэлтийн хурд зэргийг харгалзан машиныг хүссэн хугацаанд дино дээр жолооддог.

Хөдөлгүүрийн эргэлтийг тооцоолох нь тодорхойлоход илүү хялбар байдаг. Дээрх томьёог дагаснаар эхний хэсэгт тайлбарласны дагуу хөдөлгүүрийн эргэлт нь хөдөлгүүрийн хүч ба эргэлттэй хэрхэн пропорциональ байх нь тодорхой болно. Энэ томьёог ашиглан та RPM муруй дээрх цэг бүрийн момент ба морины хүчийг тодорхойлж болно. Эргэлтийн хүчийг тооцоолохын тулд хөдөлгүүрийн үйлдвэрлэгчээс өгсөн хөдөлгүүрийн чадлын өгөгдөлтэй байх шаардлагатай.

моментийн тооцоолуур

Зарим хүмүүс MeasureSpeed.com сайтаас санал болгож буй онлайн тооцоолуурыг ашигладаг бөгөөд энэ нь хөдөлгүүрийн хамгийн дээд хүчин чадлын үнэлгээ (үйлдвэрлэгчээс өгсөн эсвэл мэргэжлийн dyno үед бөглөсөн) болон хүссэн RPM-ийг оруулахыг шаарддаг.

Хэрэв таны хөдөлгүүрийн ажиллагааг хурдасгахад хэцүү бөгөөд таны бодож байгаа хүч чадалгүй болсныг анзаарсан бол AvtoTachki-ийн гэрчилгээжсэн механикчдад үзлэг хийлгэж, асуудлын эх үүсвэрийг тогтооно уу.