في المواصفات الفنية للمحركات والتصميمات المجهزة بالمحركات ، يظهر مؤشر Nm الغامض باستمرار كوحدة لعزم الدوران. إذا كان كل شيء واضحًا مع القدرة الحصانية حتى على المستوى البديهي ، فالحصان هو حصان ، فقد تنشأ هنا بعض الصعوبات.
ذراع أرخميدس
قال العالم المعروف أرخميدس ذات مرة العبارة الشهيرة: "أعطني رافعة وسأحرك الأرض". يمكننا القول أن هذه العبارة كانت بمثابة بداية ولادة مؤشر وحدة عزم الدوران. كما تعلم ، فإن كوكب الأرض ثقيل إلى حد ما بحيث يمكن لأي شخص ، حتى لو كان شخصًا محترمًا ومشهورًا مثل أرخميدس ، أن يقلبه. المفتاح هو استخدام الرافعة المالية ، والتي تسمح لك بزيادة قوة التأثير على الكائن بأوامر من حيث الحجم. الرافعة هي تقريبًا أي شيء يمكنه الدوران بحرية حول نقطة ارتكاز. إذا كانت نقطة الارتكاز في منتصف الرافعة بالضبط ، فعند تطبيق نفس القوة من كل طرف من أطراف الرافعة ، فإن الهيكل بأكمله سيقففي المكان. سيتغير الوضع فقط عندما ينتقل نقطة الارتكاز إلى أحد الجانبين. يظهر هذا بشكل أفضل في الصورة أدناه.
يدور
كما ترى ، فإن الرافعة تدور حول نقطة الارتكاز ، محدثة ثورة غير مكتملة. تشكل نسبة القوة المطبقة على الذراع الطويلة للرافعة والقوة المستلمة على الذراع القصيرة أساس وحدات عزم الدوران. النسبة بسيطة للغاية: يجب أن تكون الجهود مضروبة في طول ذراع الرافعة المقابلة متساوية. يعمل قانون الحفاظ على الطاقة دائمًا. يمكن أن يمتد مبدأ التشغيل هذا إلى زوج من التروس بأقطار مختلفة ، وبشكل عام إلى أي مجموعات من الآليات ذات الأقطار المختلفة التي تتفاعل عن طريق الدوران ، والتي هي في الواقع أذرع الرافعات الشرطية.
عزم الدوران
الآن يمكنك أن تأخذ عمود المحرك الدوار. نصف قطر عمود المحرك عبارة عن رافعة شرطية ، وعندما تدور ، تنشأ قوة موجهة بشكل عمودي على محور الدوران. وهذا موضح بشكل تخطيطي في الشكل التالي.
هنا R هو نصف قطر العمود ، و F هو متجه القوة المتولدة أثناء دوران العمود. كما هو الحال مع الرافعة التقليدية ، فإن منتجهم (RF) سيكون لحظة القوة ، أو عزم الدوران. بما أنه وفقًا للنظام الدولي للوحدات ، تُقاس القوة بالنيوتن ، وتقاس المسافة بالأمتار ، فإن وحدة عزم الدوران هي نيوتن متر ، أو يتم اختصارها كـ نانومتر.
ومع ذلك ، هناك تسميات أخرى. في بعض الأحيان للقياسلا يتم استخدام القوى بواسطة نيوتن ، ولكن بالكيلوجرام (kgf) ، ثم يمكن تحويل هذه القيمة إلى "كلاسيكيات" باستخدام المعامل. 1 kgf لكل متر يساوي 9.81 نانومتر. في البلدان التي لا تستخدم النظام المتري ، يتم استخدام رطل القدم كوحدة قياس لعزم دوران المحرك. يبدو غريبا ، ولكن لا يزال. 1 رطل قدم يساوي 1.36 نانومتر. هناك علاقة بين القوة والسرعة والعزم المتولد. انها بسيطة جدا. القوة تساوي حاصل ضرب وتيرة الدورات وعزم الدوران ، مقسومة على عامل. المعامل يعتمد على وحدات عزم الدوران والقيم المحددة الأخرى.
إذا كنا نتحدث عن القدرة الحصانية ، kgf لكل متر ، والثورات في الدقيقة ، فإن هذا المعامل هو 716.2 ، بالنسبة للنانومتر والكيلووات - 9549. الآلات الحاسبة المقابلة متاحة في المجال العام. تشير المواصفات عادةً إلى قياس عزم الدوران مباشرة على عمود المحرك.