განსხვავება ბრუნვის ძალასა და ძალას შორის ...

განსხვავება ბრუნვასა და სიმძლავრეს შორის არის კითხვა, რომელსაც ბევრი ცნობისმოყვარე ადამიანი სვამს. და ეს გასაგებია, რადგან ეს ორი მონაცემი ერთ-ერთი ყველაზე შესწავლილია ჩვენი მანქანების ტექნიკური მონაცემების ფურცლებში. ასე რომ, საინტერესო იქნება ამაზე საუბარი, თუნდაც ის სულაც არ იყოს ყველაზე აშკარა...

პირველ რიგში, განვმარტავთ, რომ წყვილი გამოხატავს საკუთარ თავს ნიუტონი. მეტრი და ძალაში ცხენის ძალა (როდესაც ვსაუბრობთ მანქანაზე, რადგან მეცნიერება და მათემატიკა იყენებს Watt)

მართლა განსხვავებაა?

ფაქტობრივად, ადვილი არ იქნება ამ ორი ცვლადის გამიჯვნა, რადგან ისინი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული. თითქოს იკითხო, რა განსხვავებაა პურსა და ფქვილს შორის. ამას დიდი აზრი არ აქვს, რადგან ფქვილი პურის ნაწილია. უმჯობესია შევადაროთ ინგრედიენტები ერთმანეთს (მაგ. წყალი და ფქვილი ცოტათი), ვიდრე ინგრედიენტი მზა პროდუქტს შევადაროთ.

შევეცადოთ ავხსნათ ეს ყველაფერი, მაგრამ ამავდროულად განვმარტოთ, რომ თქვენი მხრიდან ნებისმიერი დახმარება (გვერდის ბოლოში მოცემული კომენტარების საშუალებით) მისასალმებელი იქნება. რაც უფრო განსხვავებული გზა არსებობს ამის ასახსნელად, მით უფრო მეტი ინტერნეტ მომხმარებელი გაიგებს ამ ორ ცნებას შორის კავშირს.

სიმძლავრე არის დაწყვილების (ცოტა მძიმე ფორმულირება, კარგად ვიცი...) ბრუნვის სიჩქარის შედეგი.

მათემატიკურად, ეს იძლევა შემდეგს:

( π X ბრუნი Nm X რეჟიმში) / 1000/30 = სიმძლავრე კვტ-ში (რაც ითარგმნება ცხენის ძალაში, თუ მოგვიანებით გვსურს გვქონდეს „უფრო საავტომობილო კონცეფცია“).

აქ ვიწყებთ იმის გაგებას, რომ მათი შედარება თითქმის სისულელეა.

ბრუნვის / სიმძლავრის მრუდის შესწავლა

არაფერია უკეთესი, ვიდრე ელექტროძრავა, რათა სრულად გაიგოს კავშირი ბრუნვისა და სიმძლავრის შორის, უფრო სწორად, როგორ არის კავშირი ბრუნვასა და სიჩქარეს შორის.

ნახეთ, რამდენად ლოგიკურია ელექტროძრავის ბრუნვის მრუდი, რომლის გაგება ბევრად უფრო ადვილია, ვიდრე სითბოს ძრავის მრუდი. აქ ჩვენ ვხედავთ, რომ ჩვენ ვაძლევთ მუდმივ და მაქსიმალურ ბრუნვას რევოლუციის დასაწყისში, რაც ზრდის სიმძლავრის მრუდს. ლოგიკურად, რაც უფრო მეტ ძალას ვაძლევ მბრუნავ ღერძს, მით უფრო სწრაფად ტრიალებს ის (და შესაბამისად მეტი ძალა). მეორეს მხრივ, ბრუნვის კლებასთან ერთად (როდესაც მბრუნავ ღერძზე სულ უფრო და უფრო ნაკლებად ვაჭერ, დაჭერას მაინც ვაგრძელებ), სიმძლავრის მრუდი იწყებს კლებას (თუმცა ბრუნვის სიჩქარე აგრძელებს კლებას). Მომატება). არსებითად, ბრუნი არის „აჩქარების ძალა“ და სიმძლავრე არის ჯამი, რომელიც აერთიანებს ამ ძალას და მოძრავი ნაწილის ბრუნვის სიჩქარეს (კუთხური სიჩქარე).

წარმატებას მიაღწევს წყვილი ამ ყველაფერში?

ზოგიერთი ადამიანი მხოლოდ ძრავებს ადარებს მათ ბრუნვას ან თითქმის. სინამდვილეში, ეს არის ბოდვა ...

მაგალითად, თუ შევადარებ ბენზინის ძრავას, რომელიც ავითარებს 350 Nm 6000 rpm-ზე დიზელის ძრავას, რომელიც ანვითარებს 400 Nm-ს 3000 rpm-ზე, შეიძლება ვიფიქროთ, რომ სწორედ დიზელს ექნება ყველაზე მეტი აჩქარების ძალა. არა, მაგრამ ჩვენ დავუბრუნდებით საწყისს, მთავარია ძალა! მხოლოდ სიმძლავრე უნდა იყოს გამოყენებული ძრავების შესადარებლად (იდეალურად მოსახვევებში…რადგან მაღალი პიკის სიმძლავრე არ არის ყველაფერი!).

მართლაც, მაშინ, როცა ბრუნი მხოლოდ მაქსიმალურ ბრუნვას მიუთითებს, სიმძლავრე მოიცავს ბრუნვას და ძრავის სიჩქარეს, ამიტომ ჩვენ გვაქვს ყველა ინფორმაცია (მხოლოდ ბრუნი არის მხოლოდ ნაწილობრივი მითითება).

თუ ჩვენს მაგალითს დავუბრუნდებით, მაშინ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ დიზელს შეუძლია იამაყოს, გასცემს 400 ნმ 3000 ბრ/წთ-ზე. ოღონდ არ დაგავიწყდეთ, რომ 6000 ბრ/წთ-ზე ის ნამდვილად ვერ შეძლებს 100 ნმ-ზე მეტს (მოდით გამოვტოვოთ ის ფაქტი, რომ ზეთი 6000 ტონას ვერ აღწევს), ბენზინს კი ამ სიჩქარით მაინც შეუძლია 350 ნმ. ამ მაგალითში ჩვენ ვადარებთ 200 ცხენის ძალის დიზელის ძრავას. ბენზინის ძრავით 400 ცხ (აღნიშნული ბრუნებიდან მიღებული ფიგურები), ერთიდან ორმაგამდე.

ჩვენ ყოველთვის გვახსოვს, რომ რაც უფრო სწრაფად ტრიალებს ობიექტი (ან მიიწევს წინ), მით უფრო ძნელია მისი სიჩქარის აწევა. ამრიგად, ძრავა, რომელიც ავითარებს მნიშვნელოვან ბრუნვას მაღალ ბრუნზე, აჩვენებს, რომ მას აქვს კიდევ უფრო მეტი ძალა და რესურსი!

ახსნა მაგალითით

მე მქონდა პატარა იდეა, რომ მეცადა და გამეგო ეს ყველაფერი, იმ იმედით, რომ ეს არც ისე ცუდი იქნებოდა. ოდესმე გიცდიათ დაბალი სიმძლავრის ელექტროძრავის თითებით გაჩერება (პატარა ვენტილატორი, ელექტროძრავა Mecano-ს კომპლექტში, როცა პატარა იყავით და ა.შ.).

მას შეუძლია სწრაფად ტრიალოს (ვთქვათ 240 ბრუნი წუთში ან 4 ბრუნი წამში), ჩვენ შეგვიძლია ადვილად გავაჩეროთ ისე, რომ დიდი ზიანი არ მივაყენოთ (ცოტას ურტყამს, თუ პროპელერის პირებია). ეს იმიტომ ხდება, რომ მისი ბრუნვა არ არის ძალიან მნიშვნელოვანი და, შესაბამისად, მისი სიმძლავრე (ეს ეხება სათამაშოების და სხვა მცირე აქსესუარების პატარა ელექტროძრავებს).

მეორეს მხრივ, თუ ერთსა და იმავე სიჩქარეზე (240 rpm) ვერ გავაჩერებ, ეს ნიშნავს, რომ მისი ბრუნი იქნება მეტი, რაც ასევე გამოიწვევს მეტ საბოლოო სიმძლავრეს (ორივე მათემატიკურად არის დაკავშირებული, ეს ჰგავს კომუნიკაციის ჭურჭელს). მაგრამ სიჩქარე იგივე დარჩა. ასე რომ, ძრავის ბრუნვის გაზრდით ვამატებ მის სიმძლავრეს, რადგან დაახლოებით

წყვილი

X

ბრუნვის სიჩქარე

= Ძალა... (თვითნებურად გამარტივებული ფორმულა, რომელიც დაგეხმარებათ გაიგოთ: Pi და ზედა ფორმულაში ხილული ზოგიერთი ცვლადი წაშლილია)

ასე რომ, იგივე მოცემული სიმძლავრისთვის (ვთქვათ 5W, მაგრამ ვის აინტერესებს) შემიძლია მივიღო ან:

• ძრავა, რომელიც ტრიალებს ნელა (მაგ. 1 რევოლუცია წამში) მაღალი ბრუნვით, რომლის გაჩერება ცოტა უფრო რთული იქნება თითებით (ის არ მუშაობს სწრაფად, მაგრამ მისი მაღალი ბრუნვა აძლევს მას მნიშვნელოვან ძალას)
• ან ძრავა მუშაობს 4 rpm-ზე, მაგრამ ნაკლები ბრუნვით. აქ დაბალი ბრუნვის კომპენსირება ხდება უფრო მაღალი სიჩქარით, რაც მას მეტ ინერციას აძლევს. მაგრამ თითებით გაჩერება უფრო ადვილი იქნება, მიუხედავად მაღალი სიჩქარისა.

ყოველივე ამის შემდეგ, ორ ძრავას აქვს იგივე სიმძლავრე, მაგრამ ისინი არ მუშაობენ ერთნაირად (ძალა სხვადასხვა გზით მოდის, მაგრამ ამის მაგალითი არ არის ძალიან წარმომადგენლობითი, რადგან ის შემოიფარგლება მოცემული სიჩქარით. მანქანაში, სიჩქარე. მუდმივად იცვლება, რაც იწვევს სიმძლავრის და ბრუნვის მრუდების ცნობილ მომენტს). ერთი ნელა ბრუნავს და მეორე სწრაფად... ეს არის მცირე განსხვავება დიზელსა და ბენზინს შორის.

და ამიტომ სატვირთო მანქანები მუშაობენ დიზელის საწვავზე, რადგან დიზელს აქვს მაღალი ბრუნვის მომენტი, მისი ბრუნვის სიჩქარის საზიანოდ (ძრავის მაქსიმალური სიჩქარე გაცილებით დაბალია). მართლაც, ძალიან მძიმე ტრაილერის მიუხედავად, ძრავის გაკიცხვის გარეშე აუცილებელია წინსვლა (კოშკებზე ასვლა და გადაბმულობით გიჟივით თამაში). დიზელი გადასცემს მაქსიმალურ ბრუნვას დაბალ ბრუნზე, რაც აადვილებს ბუქსირებას და საშუალებას გაძლევთ აფრინდეთ სტაციონარული მანქანიდან.

კავშირი სიმძლავრეს, ბრუნვასა და ძრავის სიჩქარეს შორის

აქ არის ტექნიკური ინფორმაცია, რომელიც მომხმარებელმა გააზიარა კომენტარების განყოფილებაში. მიზანშეწონილად მეჩვენება პირდაპირ სტატიაში ჩასმა.

იმისათვის, რომ პრობლემა არ გართულდეს ფიზიკური რაოდენობით:

სიმძლავრე არის ამწეზე ბრუნვის პროდუქტი და ამწე ლილვის სიჩქარე რადიანებში/წმ.

(გახსოვდეთ, რომ ამწე ლილვის 2 ბრუნვისთვის 6.28 ° -ზე არის 1 * პი რადიანი = 360 რადიანი.

ასე რომ P = M * W

P -> სიმძლავრე [W]

M -> ბრუნვის მომენტი [Nm] (ნიუტონმეტრი)

W (ომეგა) - კუთხური სიჩქარე რადიანებში / წმ W = 2 * Pi * F

Pi = 3.14159 და F = ამწე ლილვის სიჩქარე ტ/წმ-ში.

პრაქტიკული მაგალითი

ძრავის ბრუნვის მომენტი M: 210 Nm

ძრავის სიჩქარე: 3000 rpm -> სიხშირე = 3000/60 = 50 rpm

W = 2 * pi * F = 2 * 3.14159 * 50 ტ / წმ = 314 რადიანი / წმ

საბოლოო Au: P = M * W = 210 Nm * 314 rad / s = 65940 W = 65,94 კვტ

კონვერტაცია CV-ზე (ცხენის ძალა) 1 ც.ძ = 736 W

CV-ში ვიღებთ 65940 W / 736 W = 89.6 CV.

(შეგახსენებთ, რომ 1 ცხენის ძალა არის ცხენის საშუალო სიმძლავრე, რომელიც უწყვეტად დარბის გაჩერების გარეშე (მექანიკაში ამას უწოდებენ რეიტინგულ ძალას).

ასე რომ, როდესაც ვსაუბრობთ 150 ცხენის ძალის ავტომობილზე, აუცილებელია ძრავის სიჩქარის გაზრდა 6000 ბრ/წთ-მდე იმ ბრუნვით, რომელიც რჩება შეზღუდული ან თუნდაც ოდნავ შემცირებული 175 ნმ-მდე.

გადაცემათა კოლოფის, რომელიც არის ბრუნვის გადამყვანი და დიფერენციალის წყალობით, გვაქვს ბრუნვის მატება დაახლოებით 5-ჯერ.

მაგალითად, 1-ლ გადაცემაში, ძრავის ბრუნვის მომენტი ამწე ლილვზე 210 ნმ მისცემს 210 ნმ * 5 = 1050 ნმ 30 სმ-იანი ბორბლის რგოლზე, ეს მისცემს გამწევ ძალას 1050 ნმ / 0.3 მ = 3500 ნმ. .

ფიზიკაში F = m * a = 1 კგ * 9.81 m / s2 = 9.81 N (a = დედამიწის აჩქარება 9.81 m / s2 1G)

ამრიგად, 1 N შეესაბამება 1 კგ / 9.81 მ / წ2 = 0.102 კგ ძალას.

3500 N * 0.102 = 357 კგ ძალა, რომელიც უბიძგებს მანქანას ციცაბო ფერდობზე.

ვიმედოვნებ, რომ ეს რამდენიმე ახსნა გააძლიერებს თქვენს ცოდნას სიმძლავრის და მექანიკური ბრუნვის ცნებების შესახებ.