Jauda un griezes moments
Kā izradijas nesenā diskusijā, dažiem cilvēkiem nav skaidrības par jaudu, griezes momentu un kā tie attiecas. Tapēc nolemu uzrakstīt šo FAQ'u.
Jauda un griezes moments (GM) ir divi matematiski saistīti parametri, kas raksturo dzinēja veiktspēju.
Griezes moments
GM ir pagriezējspēks pielikts ap griešans asi. Tas ir merīts kā spēks reizināts ar attalumu no ass. Piemērs: kad jūs pieskruvējat skrūvi, jūs pieliekat pie tā zināmu GM. Ja atslēgas garūms ir 20 cm (0.2 m) un pielikts spēks ir 50 N (50 njutoni), tad griezes moments ir 0.2 x 50 = 10 Nm (10 njuton-metri). GM nav obligāti saistīta ar kustību: ja jūs jau pieskruvējat to skruvi ar 10 Nm griezes momentu, paņemat īsāku atslēgu (0.1 m) un meģināt pieskrūvet vēl, tad kustība nenotiek, kaut vai jus pieliekat 5 Nm momentu.
Darbs
Darbs arī ir spēks reiz attalums, bet atšķirībā no GM, lai notiktu darbs, ir jābūt kustībai. Darbs ir rezultāts no spēka, kas atvasināja kustību. Piemērs: ja jums ir kāda kaste, kas svēr 10 kg un jūs gribāt to pacelt uz 1 m, tad jūms jāizdara 10 kg x 1 m = 10 kg-m darba. Eiropā pieņemta sistēmā Si izmanto nevis kg-m, bet džoulus. 1 dž = 1 N x 1 m un 1 kg = 9.8 N. Tātad mūsu 10 kg-m ir vienlīdzīgi 98 N x 1 m = 98 dž.
Jauda
Jauda ir ātrums, ar kūru tiek veikts darbs. Jauda = Darbs/min. Jo jaudigāka ir iekārta, jo vairāk darba tā var izdarīt dotajā laikā posmā. Auto dzinēju kontekstā - jo jaudigāks ir dzinējs, jo vairāk darba tas var paveikt dotajā laika posmā. Tas darbs var būt mašinas braukšana pret gaisa pretestību, braukšāna augšup kalnā vai mašīnas paātrināšana.
Zirgspēki
Terminu "zirgspēks" izgudroja Džeims Vats 1782. gādā. Vats gribēja nodefinēt jaudu, ko attista zirgi, paceļot augšā ogles ogļraktuvē. Viņš noskaidroja, kā vidēji zirgs var izdarīt 22000 pēdu-marciņas (ft-lb, foot-pound) darba vienā minutē - t.i. pacelt 22000 mārciņas ogles uz 1 pēdas augstumu vienas minutes laikā. Tad viņš, rēķinoties ar to, kā citos ogļraktuvēs var būt spēcigāki zirgi, palielināja šo vertību pusotrā reizē līdz 33000 ft-lb un ta arī ir viena zirgspēka vertība.
1 zs = 33000 ft-lb / min = 44741 Nm / min = 4565.4 kg-m / min.
Kā ir saistīti jauda un griezes moments
Bet kā mēs varam izreķināt jaudu no GM un otradi? Pieņemsim, kā mūsu ogļraktuvē augšā ir trīsis ar radiusu 0.5 m, t.i. diametru 1 m. Caur to trīsi uz leju ogļraktuvē iet virve un pie virves ir piesiets 100 kg ogles maiss. Ogļu pacelšanai zirga vietā izmantosim dzinēju. Lai pacelt ogles, mūs jāpieliek 50 kg-m griezes momenta (100 kg x 0.5 m attaluma no griešanas ass). Ja dzinējs pagriež trīsi ar ātrumu viens apgrieziens minutē (1 RPM), tad cik liels ir paveikts darbs? Ar katru trīša apgriezienu olges pacelsies uz trīša perimetru, kas ir 2 x Pi x rādiuss: 2 x 3.14 x 0.5 m = 3.14 m. Tātad vienā minutē dzinējs paveiks 3.14 m x 100 kg = 314 kg-m darba. Dzinēja jauda ir 314 kg-m/min = 3077.2 Nm/min = 0.069 zs.
Darba veikšanas ātrums (t.i. jauda) ir:
Jauda (kg-m/min) = Svars (kg) x Attalums (m) x RPM
bet: Attalums = 2 x Pi x Radiuss
tātad: Jauda (kg-m/min) = Svars (kg) x 2 x Pi x Radiuss (m) x RPM
bet mēs zinām, kā Svars x Radiuss = GM, tātad:
Jauda (kg-m/min) = GM (kg-m) x 2 x Pi x RPM
1 zs = 4565.4 kg-m/min = 44741 Nm / min, tātad
Jauda (zs) = GM (Nm) x 2 x Pi x RPM / 44741
Saīsinot 2 x pi un 44741, saņemam:
Jauda (zs) = GM (Nm) x RPM / 7121
attiecīgi,
GM (Nm) = Jauda (zs) x 7121 / RPM
Lai vairāk sajaukt jums prātu, pateikšu, kā ir dažadi zirgspēki. Tie zs, ko es pieminēju (Dzēimsa Vata izgudrotie), visā pasaulē ir apzimēti kā HP vai BHP. Bet vēl pastāv metriskie zs, kas tiek apzimēti kā PS. Auto ražotaji pārsvarā izmanto tieši PS, nevis HP. 1 PS ~= 0.9863 HP.
Un vēl tabula mērvienibu konvertēšanai:
1 PS = 0.9863 HP
1 HP = 1.01387 PS
1 HP = 0.7457 KW
1 KW = 1.341 HP
1 NM = 0.7375 ft-lb
1 ft-lb = 1.356 Nm
Informācijas avoti:
1
2
3
Šo tekstu es sakotneji uzrakstīju priekš Hondaclub foruma, bet izdomāju pārpublicēt arī šeit - Dima
v1.0, © 2010 subarupower.lv. Visas tiesības paturētas.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Aizmirsi paroli?
programms