Содержание
Мощность и крутящий момент
Автолюбители постоянно спорят о том, чей двигатель мощнее, но не все знают, из чего складывается этот параметр
Двигатель
Всем знакомый термин «лошадиная сила» был предложен изобретателем Джеймсом Уаттом в восемнадцатом веке. Идея появилась у изобретателя, пока он наблюдал за лошадью, запряженной в машину, поднимавшую уголь из шахты. Расчеты показали, что одна лошадь способна за минуту поднять 150 кг угля на высоту 30 метров.
Н·м (Ньютон-метр) — единица измерения момента силы, входящая в международную систему единиц (СИ)
Лошадиная сила стала «несистемной» величиной для измерения мощности. Одна лошадиная сила равна 735,5 Вт (Ватт — системная единица измерения, названная в честь того же английского ученого). Впоследствии лошадиные силы стали применять для обозначения мощности двигателя автомобиля.
Крутящий момент
Чтобы автомобиль сдвинулся с места, «тягу» двигателя необходимо передать на ведущие колеса. На официальном научном языке «тяга» называется крутящим моментом, и мощность двигателя напрямую зависит от этой характеристики.
Характеристики Lamborghini Aventador LP1600-4 Mansory Carbonado GT 2014 года выглядят так: 1600 л.с. и 1200 Н/м крутящего момента при 6000 об/мин.
Крутящий момент это вектор силы, описывающий вращение объекта вокруг своей оси. Предельно упрощенно понятие можно представить как силу, с которой вращается объект, например, маховик двигателя. Завинчивая болт гаечным ключом, который с точки зрения физики является рычагом, рука прикладывает к болту силу — то есть крутящий момент.
При работе двигателя каждый поршень, двигаясь вниз, придает крутящий момент коленчатому валу. Ситуация осложняется тем, что, в силу особенностей конструкции двигателя, крутящий момент не постоянная величина. Он постепенно увеличивается на низких оборотах, затем стабилизируется, и на высоких оборотах вновь начинает снижаться. Обычно крутящий момент максимально стабилен в промежутке между 5000 и 6000 об/мин. , поэтому при указании «максимального крутящего» момента используется именно этот режим вращения коленвала.
Мощность двигателя и ее связь с крутящим моментом
Мощность двигателя — физическая величина, которая вычисляется по простой формуле, в которой крутящий момент умножается на так называемую «угловую скорость», измеряемую в радианах. Строго говоря, формула для вычисления мощности автомобиля несколько сложнее, так как угловую скорость принято измерять не в радианах, а в оборотах в минуту. Тем не менее, зная, как перевести одну единицу в другую, вычислить мощность несложно.
Эластичность двигателя и связанные с ней изменения в мощности
Стоит обратить внимание на еще одну важную характеристику двигателя – его эластичность. Под эластичностью понимают соотношение максимальной мощности и крутящего момента. Проще говоря, чем ниже будут обороты двигателя в момент достижения максимального крутящего момента, тем ровнее будет тяга, и для увеличения скорости не придется понижать передачу, достаточно будет нажать на педаль газа.
Пересчёт кВт в лошадиные силы производится умножением киловатт мощности двигателя на множитель, равный 1,35962
Можно проверить эластичность мотора, если засечь время разгона с 60 до 110 км/ч. Чем быстрее автомобиль будет разгоняться, тем эластичнее его двигатель. Не стоит забывать, что для сравнения нужны автомобили равные по весу и объему двигателя. Проще всего почувствовать разницу, если сравнивать одни и те же автомобили, укомплектованные разными по объему двигателями. В случае с двигателем 1,6 л., автомобиль будет ускоряться значительно ровнее, а двигатель 1,4 заметно «тормозит» при разгоне с 60 до 100 км/ч, и хорошая динамика наблюдается лишь по достижении более высоких оборотов.
Влияние особенностей конструкции автомобиля на мощность и крутящий момент
Такие величины, как крутящий момент и мощность, могут варьироваться, исходя из конструктивных особенностей автомобиля. Множество факторов влияют на динамику разгона и максимальную скорость: вес автомобиля, конструкция трансмиссии, объем двигателя, величина клиренса, аэродинамические характеристики кузова и многое другое.
устройство, принцип работы и основные виды [Амперка / Вики]
Познакомимся поближе с сервоприводами. Что это такое и как они работают? Рассмотрим разновидности сервоприводов и их применение, дадим подсказки по подключению и управлению.
Что такое сервопривод
Сервопривод — это электродвигатель с блоком управления, который за счёт обратной связи может точно поддерживать заданное положение вала или постоянную скорость вращения.
Сервоприводы используются, чтобы аккуратно приводить в действие различные механизмы. К примеру, привод может открывать/закрывать заслонки кормушки для домашнего питомца или активировать тайник в квеструме. А ещё сервомотор даст возможность вашему роботу управлять руками или вращать головой.
Характеристики сервопривода
Крутящий момент
Крутящий момент представляет собой произведение силы на длину рычага. Другими словами, он показывает, насколько тяжёлый груз сервопривод способен удержать в покое на рычаге заданной длины.
Например, если крутящий момент равен 5 кг·см, это означает, что сервопривод удержит в горизонтальном положении рычаг длиной 1 см с подвешенным грузом 5 кг на свободном конце. Или, что равносильно, удержать рычаг длиной 5 см с подвешенным грузом 1 кг.
Скорость поворота
Скорость сервопривода выражается через время, за которое выходной вал успеет повернуться на 60°. Характеристика 0,1 с/60° означает, что сервопривод поворачивается на 60° за 0,1 с. Из неё можно вычислить скорость в оборотах в минуту, но так сложилось, что для сервоприводов чаще всего используют именно интервал времени поворота на 60°.
Форм-фактор
Сервоприводы различаются по размерам. И хотя официальной классификации не существует, производители давно придерживаются нескольких размеров с общепринятым расположением крепёжных элементов.
Форм-фактор | Вес | Размеры |
---|---|---|
Микро | 9–25 г | 22×15×25 мм |
Стандартный | 40–80 г | 40×20×37 мм |
Большой | 50–90 г | 49×25×40 мм |
Внутренний интерфейс
Сервоприводы бывают аналоговые и цифровые. Внешне они ничем не отличаются: электромоторы, редукторы, потенциометры у них одинаковые. Главное отличие между аналоговыми и цифровыми сервоприводами состоит в способе обработки управляющего сигнала и сигнала обратной связи. В остальном их устройство и принципы работы совпадают.
В аналоговом сервоприводе входные данные анализируются логической микросхемой: сравнивается текущее и необходимое положения двигателя, и на основании разницы даётся команда изменить положение. Время реакции составляет порядка 20 мс, поскольку импульс подаётся с частотой 50 Гц. Полученный сигнал определяет, когда и в какую сторону вращать двигатель.
В цифровом сервоприводе входные данные анализируются микроконтроллером. Данное техническое решение позволяет увеличить частоту сигналов до 200 Гц и выше. Каждый импульс короче по длине, но благодаря большому количеству сигналов, двигатель становится более шустрым: быстрее реагирует на внешние воздействия и развивает необходимый крутящий момент, а мёртвые зоны становятся намного короче.
Цифровые сервоприводы решают проблемы, связанные с низкой частотой сигналов, но вместе с тем становятся сложнее в производстве, а потому и дороже. Кроме того, они потребляют чуть больше энергии, чем аналоговые.
Материалы шестерней редуктора
Шестерни редуктора могут быть пластиковые или металлические.
Пластиковые шестерни редуктора изготавливаются из силикона или нейлона, они слабо подвержены износу, мало весят и недорого стоят. Это делает их довольно популярными в любительских проектах, где не предполагаются большие нагрузки на механизм.
Металлические шестерни редуктора тяжелее и дороже, но зато способны выручить там, где предполагаются нагрузки, непосильные для пластика. Поэтому более мощные двигатели обычно оснащаются именно металлическим редуктором. Шестерни из титана — фавориты среди металлических шестерней, причём как по техническим характеристикам, так и, к сожалению, по цене.
Однако металлические шестерни быстро изнашиваются, так что придётся менять их практически каждый сезон.
Коллекторные и бесколлекторные моторы
Существует три типа моторов для сервоприводов:
Коллекторный мотор с сердечником (Brush motor).
Коллекторный мотор без сердечника (Coreless motor).
Бесколлекторный мотор (Brushless motor).
Коллекторный мотор с сердечником обладает плотным железным ротором с проволочной обмоткой и магнитами вокруг него. Ротор имеет несколько секций, поэтому когда мотор вращается, ротор вызывает небольшие колебания мотора при прохождении секций мимо магнитов. В результате получается, что сервопривод вибрирует и не отличается точностью, зато это самый доступный по цене тип двигателей.
Коллекторный мотор с полым ротором обладает единым магнитным сердечником с обмоткой в форме цилиндра или колокола вокруг магнита. Конструкция без сердечника легче по весу и не разделена на секции, что приводит к более быстрому отклику и ровной работе без вибраций. Такие моторы дороже, но они обеспечивают более высокий уровень контроля, крутящего момента и скорости по сравнения с мотором с сердечником.
Бесколлекторный мотор обладает всеми положительными качествами моторов без сердечников, но к тому же способен развивать в тех же условиях более высокую скорость и крутящий момент. Такой тип двигателей самый дорогой.
Виды сервоприводов
Сервоприводы отличаются по сигналу управления и способу преобразования электрической энергии в механическую.
Сервоприводы PDM с удержанием угла
Сервоприводы с интерфейсом PDM (PWM), которые преобразуют управляющие сигналы в установку и удержание заданного угла.
Сервоприводы PDM постоянного вращения
Сервоприводы с интерфейсом PDM (PWM), которые преобразуют управляющие сигналы, чтобы поддерживать заданную скорость вращения вала в любом направлении без ограничений по углу поворота.
Сервоприводы SCS
Сервоприводы с интерфейсом SCS, которые преобразуют управляющие сигналы в установку и удержание заданного угла.
Сервоприводы STS
Сервоприводы с интерфейсом STS, которые преобразуют управляющие сигналы, чтобы поддерживать заданную скорость вращения вала в любом направлении без ограничений по углу поворота.
Список сервоприводов
Модель | Форм-фактор | Сигнал управления | Обратная связь | Назначение | Внутренний интерфейс | Диапазон вращения |
---|---|---|---|---|---|---|
Feetech FS90 / Документация | Микро | PDM | Нет | Удержание угла | Аналоговый | 0–180° |
Feetech FS90R / Документация | Микро | PDM | Нет | Постоянное вращение | Аналоговый | 360° |
Feetech FT90B / Документация | Микро | PDM | Нет | Удержание угла | Цифровой | 0–180° |
Feetech FT90R / Документация | Микро | PDM | Нет | Постоянное вращение | Цифровой | 360° |
Feetech FS0403-FB / Документация | Микро | PDM | Да | Удержание угла | Аналоговый | 0–180° |
Feetech FS90-FB / Документация | Микро | PDM | Да | Удержание угла | Аналоговый | 0–180° |
Feetech FS5103R | Стандарт | PDM | Нет | Постоянное вращение | Аналоговый | 360° |
Feetech FS5106B | Стандарт | PDM | Нет | Удержание угла | Аналоговый | 0–180° |
Feetech FS5109M | Стандарт | PDM | Нет | Удержание угла | Аналоговый | 0–180° |
Feetech FS5113R | Стандарт | PDM | Нет | Постоянное вращение | Аналоговый | 360° |
Feetech FB5317M-360 / Документация | Стандарт | PDM | Да | Постоянное вращение | Цифровой | 360° |
Feetech FB5118M / Документация | Стандарт | PDM | Да | Удержание угла | Цифровой | 0–300° |
Feetech FT6335M / Документация | Стандарт | PDM | Нет | Удержание угла | Цифровой | 0–360° |
В заключение
Сервоприводы бывают разные: получше или подешевле, надёжнее или точнее. И перед тем, как купить сервопривод, стоит учесть, что он может не обладать лучшими характеристиками, но главное, чтобы он подходил именно для вашего проекта. Удачи в ваших начинаниях!
Ресурсы
Каталог сервоприводов в магазине.
Полезные статьи
Сервоприводы PDM с удержанием угла: особенности применения и примеры кода
Сервоприводы PDM постоянного вращения: особенности применения и примеры кода
Сервоприводы SCS: особенности применения и примеры кода
Сервоприводы STS: особенности применения и примеры кода
Что такое крутящий момент в автомобилях
20 фев. 2021 г.
- Технология
Крутящий момент — это крутящая сила, которая говорит о вращательной силе двигателя и измеряет, какая часть этой крутящей силы доступна, когда двигатель работает.
Крутящий момент присутствует в повседневных действиях, таких как нажатие дверной ручки, открытие бутылки с газировкой, использование гаечного ключа или вращение педалей на велосипеде. Это крутящий момент, который выполняет свою работу!
Давайте разберем это дальше. Представьте, что вы затягиваете болт с помощью гаечного ключа. Вы приложите некоторое усилие к концу ключа, которое будет передано болту на другом конце. Это прикладывает к болту крутящий момент или силу скручивания.
В то время как мощность измеряется просто в лошадиных силах, крутящий момент обычно измеряется в фунтах на фут (фунт-фут).
Вот как это работает: если мы продолжим наш пример с гаечным ключом, и вы представите, что используете специальный гаечный ключ длиной в один фут для затягивания болта. Приложение силы в один фунт к концу этого гаечного ключа длиной в один фут оказывает крутящий момент в один фунт-фут на болт. Увеличить крутящий момент можно, добавив больший вес или используя более длинный ключ.
Кольцевые гайки, которыми колеса крепятся к вашему автомобилю, обычно необходимо затягивать с крутящим моментом около 100 фунтов на фут — это означает, что оператор должен приложить усилие в 100 фунтов к концу гаечного ключа длиной в фут.
Как работает крутящий момент в автомобиле
Все двигатели, будь то бензиновые или гибридные, генерируют определенное количество лошадиных сил и крутящего момента. Они связаны друг с другом и по-разному выражают мощность двигателя. Крутящий момент используется даже при расчете мощности двигателя. И мощность, и крутящий момент измеряются, чтобы дать покупателям представление о производительности, которую они могут ожидать от своего автомобиля.
Двигатели обычных легковых и грузовых автомобилей обычно развивают крутящий момент от 100 до 400 фунто-футов. Этот крутящий момент создается поршнями внутри двигателя, когда они совершают возвратно-поступательные движения вверх и вниз по коленчатому валу двигателя, заставляя его непрерывно вращаться (или скручиваться). Затем этот крутящий момент передается на колеса автомобиля через трансмиссию и трансмиссию.
Выходной крутящий момент является результатом многих переменных, в том числе размера двигателя и его конструкции.
Проще говоря, чем больше крутящий момент у двигателя, тем лучше он подходит для тяжелых работ, таких как буксировка, буксировка или преодоление крутых подъемов. Вот почему крутящий момент часто имеет первостепенное значение при перемещении чего-то большого и тяжелого, например, грузовика с прицепом.
Крутящий момент и мощность в лошадиных силах — в чем разница
Мощность и крутящий момент — это разные способы выражения характеристик двигателя автомобиля.
Что такое лошадиная сила? Лошадиная сила передает общую способность двигателя в любых условиях. И наоборот, выходной крутящий момент передает пиковую мощность, доступную этому двигателю, в определенный момент, когда он выполняет свою самую тяжелую работу.
Для иллюстрации давайте представим, что вы покупаете новую стереосистему. Вы могли бы рассмотреть, насколько громко звучит стерео. Максимально возможная громкость прослушивания для непрерывного воспроизведения подобна лошадиным силам двигателя: хороший показатель того, какой мощностью обладает эта стереосистема.
Теперь рассмотрим бас стереосистемы. Бас — это часть прослушивания, которая играет на максимальной громкости (в лошадиных силах), хотя бас, скорее всего, будет оцениваться по его пиковому уровню «напора», созданному на короткий момент.
Таким образом, мощность в лошадиных силах подобна громкости стереосистемы, а крутящий момент подобен басу: оба атрибута стоит знать, и для определенных типов музыки (или транспортных средств) один может быть важнее другого.
Ключевые различия между лошадиными силами и крутящим моментом
Мощность в лошадиных силах определяет общую производительность двигателя. Крутящий момент обеспечивает простое измерение максимального крутящего усилия, которое двигатель может создать при интенсивной работе.
Вот почему у пикапов есть двигатели с большим крутящим моментом, которые развивают больший крутящий момент, чем небольшой автомобиль.
Например, 5,7-литровый двигатель i-FORCE V8 автомобиля Toyota Tundra имеет мощность 381 л. с. и крутящий момент в 401 фунт-фут. Такой высокий уровень крутящего момента дает водителям широкие возможности для выполнения сложных работ, таких как буксировка, транспортировка и преодоление крутых подъемов.
И наоборот, Toyota Corolla Hatchback оснащен четырехцилиндровым двигателем Dynamic Force мощностью 168 лошадиных сил и крутящим моментом 151 фунт-фут. В этом автомобиле нет необходимости в высоком крутящем моменте, а экономия топлива является приоритетом, поэтому мощность и крутящий момент устанавливаются инженерами так, чтобы сбалансировать приятную производительность с отличной топливной экономичностью.
Наконец, рассмотрим гибридный автомобиль, в котором используется бензиновый двигатель, усиленный электродвигателем.
Электрические двигатели являются суперзвездами крутящего момента, поскольку они мгновенно обеспечивают полный крутящий момент. Вы увидите это в следующий раз, когда будете использовать блендер: как только вы включите его, его электродвигатель немедленно и без ожидания приложит максимальный крутящий момент к вращающимся лезвиям.
Именно такой мгновенный и мощный выходной крутящий момент помогает гибридным автомобилям, таким как Toyota Prius , Corolla Hybrid и RAV4 Hybrid , обеспечивать снижение расхода топлива и повышение производительности.
Найдите и постройте свою следующую Toyota
Ознакомьтесь с новинками
mack-truck-torque-specs — Googlesuche
AlleBilderShoppingVideosMapsNewsBücher
suchoptionen
Технические характеристики
Пиковая мощность. 600 л.с.
Пиковая мощность об/мин. 1500-1900.
Пиковый крутящий момент. 2065 фунтов-футов.
Пиковый крутящий момент об/мин. 1000-1500.
MP10 — Mack Trucks
www.macktrucks.co.nz › трансмиссия и подвеска › двигатели
Hervorgehobene Фрагменты
характеристики крутящего момента. — Старинные и классические грузовики Mack General. ..
www.bigmacktrucks.com › тема › 51302-torque-sp…
07.10.2017 · Мне нужны характеристики крутящего момента для следующих… ……аккумуляторный ящик к болтам рамы, монтажные кронштейны пневматического стартера к болтам рамы, заглушка U-образного соединения …
Момент затяжки гаек оси — трансмиссия и подвеска
Параметры крутящего момента — Двигатель и трансмиссия — BigMackTrucks.com
Спецификация крутящего момента для EUP — Двигатель и трансмиссия — BigMackTrucks.com
Alle anzeigen
Alle anzeigen
Ähnliche Fragen
Какой крутящий момент у грузовика Mack?
Сколько лошадиных сил у полуприцепа Mack?
Сколько лошадиных сил у двигателя MP7 Mack?
[PDF] ИНСТРУКЦИИ ДЛЯ ИЗГОТОВИТЕЛЕЙ КУЗОВА — Mack Trucks
www.macktrucks.com › для производителей кузовов › руководства › mack-section-6
Эта информация охватывает технические характеристики дорожного просвета и угла шестерни, включая варианты подвески и крутящий момент технические характеристики. Mack Body Builder …
Двигатель для полуприцепов MP8 — Mack Trucks
www.macktrucks.com › двигатели
Характеристики двигателя · 780 [13 л] · 1215 фунто-футов [1647 Н•м] при 800 об/мин · 500 л.с. [372 кВт] при 2100 об/мин · 2597 фунтов [1177 кг] …
[PDF] Шасси Mack — задний привод, поперечная рулевая тяга Отказ кронштейна:
static.nhtsa.gov › odi › tsbs
29.09.2020 · Момент до 250 футов- фунтов (339 Нм) [СК. ПРИМЕЧАНИЕ. Затяните крепежные детали в указанном выше порядке: сначала A, затем B, затем C. Сначала затяните болты до … tsbs
Спецификация крутящего момента. (сентябрь 2017 г.). Грузовики MACK CHU, CXU, GR, GU и PI, построенные с 2009 г.до 2017 года и оснащен MP7,. Двигатели MP8 и MP10 (EM-USA10 …
[PDF] Сервисный бюллетень — Mack Trucks eMedia Center
macktrucks.vg-emedia.com › FileImageDisplay
Если требуется адаптер в сочетании с динамометрический ключ, необходимо применить поправочный коэффициент к настройкам динамометрического ключа (показаниям), чтобы получить .