በኃይል እና በኃይል መካከል ያለው ልዩነት…

በጉልበት እና በኃይል መካከል ያለው ልዩነት ብዙ የማወቅ ጉጉት ያላቸው ሰዎች የሚጠይቁት ጥያቄ ነው። እና እነዚህ ሁለት መረጃዎች በመኪኖቻችን ቴክኒካል መረጃ ወረቀቶች ውስጥ በጣም ከተጠኑት ውስጥ በመሆናቸው ይህ ለመረዳት የሚቻል ነው ። ስለዚህ በጣም ግልፅ ባይሆንም እንኳ በዚያ ላይ መቆየቱ አስደሳች ይሆናል…

በመጀመሪያ ፣ ባልና ሚስቱ እራሳቸውን የሚገልፁ መሆናቸውን እናብራራ ኒውተን። ሜትር እና አስገባ የፈረስ ጉልበት (ስለ ማሽን ስንነጋገር ሳይንስና ሒሳብ ስለሚጠቀሙ ነው። ዋት)

በእውነቱ ልዩነት ነው?

እንደ እውነቱ ከሆነ, እነዚህ ሁለት ተለዋዋጮች እርስ በርስ የተያያዙ ስለሆኑ መለየት ቀላል አይሆንም. በዳቦና በዱቄት መካከል ያለው ልዩነት ምንድነው ብሎ እንደመጠየቅ ነው። ዱቄቱ የዳቦ አካል ስለሆነ ብዙም ትርጉም የለውም። ንጥረ ነገሮቹን ከተጠናቀቀ ምርት ጋር ከማነፃፀር ይልቅ ንጥረ ነገሮችን እርስ በእርስ ማነፃፀር የተሻለ ይሆናል (ለምሳሌ ውሃ እና ዱቄት በአንድ ቁንጥጫ)።

ይህንን ሁሉ ለማብራራት እንሞክር ፣ ግን በተመሳሳይ ጊዜ ከጎንዎ ማንኛውም እገዛ (በገጹ ግርጌ ላይ ባሉት አስተያየቶች በኩል) በደስታ እንደሚቀበል ግልፅ ያድርጉ። ለማብራራት ብዙ የተለያዩ መንገዶች በበዙ ቁጥር የኢንተርኔት ተጠቃሚዎች በእነዚህ ሁለት ፅንሰ-ሀሳቦች መካከል ያለውን ግንኙነት ይገነዘባሉ።

ኃይል የማጣመር ውጤት ነው (ትንሽ ከባድ የቃላት አነጋገር፣ በደንብ አውቃለሁ...) የመዞሪያ ፍጥነት።

በሂሳብ ፣ ይህ የሚከተሉትን ይሰጣል-

( π X Torque in Nm X Mode) / 1000/30 = ኃይል በ kW (ይህም ወደ ፈረስ ጉልበት ይተረጎማል በኋላ "የበለጠ አውቶሞቲቭ ጽንሰ-ሐሳብ" እንዲኖረን ከፈለግን).

እዚህ እነሱን ማወዳደር ትርጉም የለሽ መሆኑን መረዳት እንጀምራለን።

የማዞሪያ / የኃይል ኩርባን ማጥናት

በ torque እና በሀይል መካከል ያለውን ግንኙነት ሙሉ በሙሉ ለመረዳት ከኤሌክትሪክ ሞተር የተሻለ ምንም የለም ፣ ወይም ይልቁንም በቶክ እና ፍጥነት መካከል ግንኙነት እንዴት አለ።

ከሙቀት ሞተር ከርቭ ይልቅ ለመረዳት በጣም ቀላል የሆነው የኤሌክትሪክ ሞተር የማሽከርከሪያ ኩርባ ምን ያህል ምክንያታዊ እንደሆነ ይመልከቱ። እዚህ በአብዮቱ መጀመሪያ ላይ የማያቋርጥ እና ከፍተኛውን ጉልበት እንደምናቀርብ እናያለን, ይህም የኃይል ኩርባውን ይጨምራል. አመክንዮአዊ በሆነ መልኩ፣ በሚሽከረከረው ዘንግ ላይ ባደረግኩት ሃይል፣ በፍጥነት ይሽከረከራል (እና ስለዚህ የበለጠ ሃይል)። በሌላ በኩል ደግሞ የማሽከርከሪያው ፍጥነት እየቀነሰ ሲሄድ (በሚሽከረከረው ዘንግ ላይ ትንሽ እና ትንሽ ስጫን, ለማንኛውም መጫኑን ስቀጥል) የኃይል ኩርባው መቀነስ ይጀምራል (ምንም እንኳን የመዞሪያው ፍጥነት መቀነሱን ቢቀጥልም). መጨመር)። በመሠረቱ, torque "የፍጥነት ኃይል" ነው እና ኃይል ይህን ኃይል እና የሚንቀሳቀስ ክፍል (angular velocity) የማሽከርከር ፍጥነትን የሚያጣምረው ድምር ነው.

ባልና ሚስቱ በዚህ ሁሉ ይሳካሉ?

አንዳንድ ሰዎች ሞተሮችን የሚያወዳድሩት ለጉልበታቸው ወይም ለሞላ ጎደል ብቻ ነው። በእውነቱ ፣ ይህ ማታለል ነው…

ለምሳሌ 350 Nm በ6000 ደቂቃ የሚሠራውን ቤንዚን ሞተር 400 Nm በ3000 ደቂቃ በሰዓት ከሚሠራው በናፍጣ ሞተር ብነፃፀር ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ኃይል ያለው ናፍጣ ነው ብለን እናስብ ይሆናል። ደህና, አይሆንም, ግን ወደ መጀመሪያው እንመለሳለን, ዋናው ነገር ኃይል ነው! ሞተሮችን ለማነጻጸር ሃይል ብቻ ነው ጥቅም ላይ መዋል ያለበት (በተለምዶ ከርቮች ጋር… ምክንያቱም ከፍተኛ ከፍተኛ ሃይል ሁሉም ነገር ስላልሆነ!)

በእርግጥ ፣ የማሽከርከሪያ ኃይል ከፍተኛውን የማሽከርከሪያ ኃይልን ብቻ የሚያመለክት ቢሆንም ፣ ኃይል የማሽከርከሪያ እና የሞተር ፍጥነትን ያጠቃልላል ፣ ስለዚህ እኛ ሁሉንም መረጃ አለን (torque ብቻ ከፊል አመላካች ብቻ ነው)።

ወደ ምሳሌያችን ከተመለስን ፣ ከዚያ በናፍጣ ሊኩራር ይችላል ፣ በ 400 ሩብልስ 3000 ኤንኤም ሰጥቷል። ነገር ግን በ 6000 ራፒኤም በእርግጠኝነት ከ 100 Nm በላይ ማድረስ እንደማይችል መርሳት የለብንም (ዘይቱ 6000 ቶን መድረስ አለመቻሉን እንዝለል) ፣ ቤንዚን አሁንም በዚያ ፍጥነት 350 ኤንኤም ማድረስ ይችላል። በዚህ ምሳሌ ፣ እኛ 200 hp የናፍጣ ሞተርን እያወዳደርን ነው። በነዳጅ ሞተር 400 hp (ከተጠቀሱት ችቦዎች የተገኙ አሃዞች) ፣ ከነጠላ ወደ ድርብ።

አንድ ነገር በፍጥነት ሲዞር (ወይም ወደ ፊት ሲገፋ) ፣ ፍጥነትን ለማንሳት እንኳን በጣም ከባድ መሆኑን ሁል ጊዜ እናስታውሳለን። ስለዚህ በከፍተኛ ፍጥነት የሚንቀሳቀስ ሞተሩ በከፍተኛ ፍጥነት የሚሠራ ሞተር የበለጠ ኃይል እና ሀብት እንዳለው ያሳያል!

በምሳሌ ማብራሪያ

ያን ያህል መጥፎ እንዳልሆነ ተስፋ በማድረግ ሁሉንም ለመሞከር ትንሽ ሀሳብ ነበረኝ። አነስተኛ ኃይል ያለው ኤሌክትሪክ ሞተር በጣቶችዎ ለማቆም ሞክረው ያውቃሉ (ትንሽ ማራገቢያ፣ ኤሌክትሪክ ሞተር በሜካኖ ኪት ውስጥ ትንሽ በነበሩበት ጊዜ ወዘተ)።

በፍጥነት ሊሽከረከር ይችላል (በሴኮንድ 240 ሩብ ወይም 4 አብዮቶች ይበሉ) ብዙ ሳንጎዳ በቀላሉ እናቆማለን (የፕሮፔለር ቢላዎች ካሉ ትንሽ ጅራፍ ያደርገዋል)። ይህ የሆነው የማሽከርከሪያው ጥንካሬ በጣም አስፈላጊ ስላልሆነ እና የእሱ ኃይል (ይህ ለአነስተኛ የኤሌክትሪክ ሞተሮች ለአሻንጉሊቶች እና ለሌሎች ትናንሽ መለዋወጫዎች ይሠራል)።

በሌላ በኩል ፣ በተመሳሳይ ፍጥነት (240 ሩብ / ደቂቃ) ማቆም ካልቻልኩ ፣ ይህ ማለት ጉልበቱ የበለጠ ይሆናል ማለት ነው ፣ ይህም ወደ የመጨረሻ ኃይልም ይመራል (ሁለቱም በሂሳብ የተገናኙ ናቸው ፣ እሱ እንደ የግንኙነት መርከቦች ነው)። ነገር ግን ፍጥነቱ እንዳለ ሆኖ ቀረ። ስለዚህ ፣ የሞተር ማሽከርከሪያውን በመጨመር ፣ ኃይሉን እጨምራለሁ ፣ ምክንያቱም በግምት

ባለትዳሮች

X

የማሽከርከር ፍጥነት

= ኃይል... (ለመረዳት በዘፈቀደ ቀለል ያለ ቀመር -ፒ እና ከላይ ባለው ቀመር ውስጥ የሚታዩ አንዳንድ ተለዋዋጮች ተወግደዋል)

ስለዚህ ለተመሳሳይ የተሰጠው ኃይል (5W ይበሉ፣ ግን ማን ያስባል) አንዱን ማግኘት እችላለሁ፡-

• በዝግታ የሚሽከረከር ሞተር (ለምሳሌ 1 አብዮት በሴኮንድ) ከፍተኛ ጉልበት ያለው በጣቶችዎ ለማቆም ትንሽ ከባድ ይሆናል (በፍጥነት አይሮጥም ነገር ግን ከፍተኛ ጥንካሬው ጉልህ ጥንካሬ ይሰጠዋል)
• ወይም ሞተር በ 4 ከሰአት የሚሮጥ ነገር ግን ያነሰ የማሽከርከር ችሎታ ያለው። እዚህ, የታችኛው ሽክርክሪት በከፍተኛ ፍጥነት ይከፈላል, ይህም የበለጠ ጉልበት ይሰጠዋል. ነገር ግን ከፍተኛ ፍጥነት ቢኖረውም በጣቶችዎ ማቆም ቀላል ይሆናል.

ከሁሉም በላይ, ሁለት ሞተሮች አንድ አይነት ኃይል አላቸው, ግን አንድ አይነት አይሰሩም (ኃይል በተለያየ መንገድ ይመጣል, ነገር ግን ምሳሌው ለዚህ በጣም ተወካይ አይደለም, ምክንያቱም በተሰጠው ፍጥነት ላይ ብቻ የተገደበ ነው. በመኪና ውስጥ, ፍጥነቱ ሁል ጊዜ ይለዋወጣል, ይህም ለታዋቂው ኃይል እና የቶርክ ኩርባዎች ጊዜ ይሰጣል). አንዱ ቀስ ብሎ ሌላው በፍጥነት ዞሯል ... ይህ በናፍታ እና በቤንዚን መካከል ትንሽ ልዩነት ነው.

እና ለዚህም ነው የጭነት መኪኖች በናፍጣ ነዳጅ ላይ የሚሮጡት ፣ ምክንያቱም በናፍጣ ከፍተኛ የማሽከርከር ችሎታ ስላለው ፣ የማሽከርከር ፍጥነቱን (ከፍተኛው የሞተር ፍጥነት በጣም ዝቅተኛ ነው)። በእርግጥም በጣም ከባድ ተጎታች ቢሆንም ሞተሩን ሳይነቅፉ፣ እንደ ቤንዚን (አንድ ሰው ማማ ላይ ወጥቶ እንደ እብድ ክላቹን መጫወት ይኖርበታል) ወደ ፊት መሄድ መቻል ያስፈልጋል። ናፍጣው ዝቅተኛ ሪቪስ ላይ ከፍተኛውን የማሽከርከር ችሎታ ያስተላልፋል፣ ይህም መጎተትን ቀላል ያደርገዋል እና ከማይንቀሳቀስ ተሽከርካሪ እንዲነሱ ያስችልዎታል።

በኃይል ፣ በኃይል እና በሞተር ፍጥነት መካከል ያለው ግንኙነት

ተጠቃሚው በአስተያየቶች ክፍል ውስጥ የተካፈለው ቴክኒካዊ ግቤት እዚህ አለ። በቀጥታ ወደ መጣጥፉ ውስጥ ማስገባት ለእኔ ምክንያታዊ ይመስላል።

ችግሩን በአካላዊ መጠን እንዳያወሳስበው፡-

ኃይል በክራንች ዘንግ ላይ ያለው የማሽከርከር እና የፍጥነት ፍጥነት በራዲያን/ሰከንድ ነው።

(ለ 2 የ crankshaft በ 6.28 ° አብዮቶች 1 * ፒ ራዲያን = 360 ራዲያን እንዳሉ አስታውስ.

ዶንክ ፒ = ኤም * ደብሊው

P -> ኃይል በ [W]

M -> ማሽከርከር በ [Nm] (ኒውተን ሜትር)

W (ኦሜጋ) - የማዕዘን ፍጥነት በራዲያን / ሰከንድ W = 2 * Pi * F

በቲ / ሰ ውስጥ በ Pi = 3.14159 እና F = crankshaft ፍጥነት.

ተግባራዊ ምሳሌ

የሞተር ጉልበት M: 210 Nm

የሞተር ፍጥነት 3000 ራፒኤም -> ድግግሞሽ = 3000/60 = 50 ራፒኤም

ወ = 2 * ፒ * F = 2 * 3.14159 * 50 ቲ / ሰ = 314 ራዲያን / ሰ

የመጨረሻ አው፡ P = M * W = 210 Nm * 314 rad / s = 65940 W = 65,94 kW

ወደ ሲቪ (ፈረስ ጉልበት) መለወጥ 1 hp = 736 ዋ

በሲቪ ውስጥ 65940 ወ / 736 ወ = 89.6 ሲቪ እናገኛለን።

(1 የፈረስ ጉልበት ያለማቋረጥ የሚሮጥ የፈረስ አማካኝ ሃይል መሆኑን አስታውስ (በመካኒኮች ይህ ደረጃ የተሰጠው ሃይል ይባላል)።

ስለዚህ ስለ 150 hp መኪና ስናወራ የሞተርን ፍጥነት ወደ 6000 ሬልፔጅ ከፍ ማድረግ አስፈላጊ ነው, በተወሰነ መጠን ወይም በትንሹ ወደ 175 Nm ይቀንሳል.

የማርሽ ሳጥኑ ምስጋና ይግባውና የቶርኬ መቀየሪያ እና ልዩነቱ ወደ 5 ጊዜ ያህል የማሽከርከር መጠን መጨመር አለብን።

ለምሳሌ ፣ በ 1 ኛ ማርሽ ውስጥ ፣ በ 210 Nm ክራንክሻፍ ላይ ያለው የሞተር ማሽከርከር በ 210 ሴ.ሜ የንግግር መንኮራኩር ጠርዝ ላይ 5 Nm * 1050 = 30 Nm ይሰጣል ፣ ይህ የ 1050 Nm / 0.3 ሜትር = 3500 Nm የመሳብ ኃይል ይሰጣል። .

በፊዚክስ F = m * a = 1 kg * 9.81 m / s2 = 9.81 N (a = acceleration of earth 9.81 m / s2 1G)

ስለዚህ, 1 N ከ 1 ኪ.ግ / 9.81 m / s2 = 0.102 ኪ.ግ ኃይል ጋር ይዛመዳል.

3500 N * 0.102 = 357 ኪ.ግ ሃይል መኪናውን ወደ ቁልቁለት የሚገፋ።

እነዚህ ጥቂት ማብራሪያዎች የኃይል እና የሜካኒካል ጉልበት ጽንሰ-ሀሳቦች እውቀትዎን ያጠናክራሉ ብዬ ተስፋ አደርጋለሁ.