ما هي حاسبة عزم دوران المحرك؟
تحسب هذه الأداة عزم الدوران الناتج عن محرك دوّار انطلاقًا من قدرته الميكانيكية الخارجة وسرعته الدورانية. وعزم الدوران هو قوة اللي التي يبذلها المحرك على العمود، ويُقاس بوحدة النيوتن·متر (N·m). والعلاقة بين القدرة وعزم الدوران والسرعة علاقة عامة تنطبق على أي آلة دوّارة، سواء كانت محركات كهربائية أو محركات احتراق أو توربينات أو علب تروس.
طريقة الاستخدام
أدخل قدرة المحرك بالواط (W) وسرعته الدورانية باللفة في الدقيقة (RPM). تقوم الحاسبة أولًا بتحويل اللفات في الدقيقة إلى سرعة زاوية \(\omega\) بالراديان في الثانية، ثم تقسم القدرة على \(\omega\) للحصول على عزم الدوران. ولتحويل الكيلوواط إلى واط اضرب في 1,000، ولتحويل القدرة الحصانية إلى واط اضرب في نحو 745.7.
شرح المعادلة
القدرة تساوي حاصل ضرب عزم الدوران في السرعة الزاوية:
$$P = T\cdot\omega$$وبإعادة ترتيب المعادلة نحصل على \(T = P / \omega\). وبما أن السرعة تُعطى عادةً باللفة في الدقيقة، فإننا نحوّلها هكذا:
$$\omega = \frac{2\pi\cdot\text{RPM}}{60}$$وبدمج المعادلتين نصل إلى
$$T = \frac{P}{\dfrac{2\pi\cdot\text{RPM}}{60}}$$يحوّل العامل \(2\pi\) اللفات إلى راديان، بينما تحوّل القسمة على 60 الدقائق إلى ثوانٍ.
مثال محلول
محرك قدرته 1,000 واط يدور بسرعة 1,500 لفة/دقيقة:
$$\omega = \frac{2\pi \times 1500}{60} = 157.08 \ \text{راديان/ثانية}$$وعزم الدوران
$$T = \frac{1000}{157.08} = 6.366 \ \text{نيوتن}\cdot\text{متر}$$أي أن هذا المحرك يبذل عزم دوران يقارب 6.37 نيوتن·متر عند سرعته المقدّرة.
الأسئلة الشائعة
لماذا ينخفض عزم الدوران كلما زادت السرعة؟ عند ثبات القدرة، يعني الدوران الأسرع أن كل لفة تحمل قوة لي أقل، ولذلك يتناسب عزم الدوران عكسيًا مع السرعة.
هل أستخدم القدرة الداخلة أم الخارجة؟ استخدم القدرة الميكانيكية الخارجة (قدرة العمود) لحساب عزم العمود. أما إذا كنت تعرف القدرة الكهربائية الداخلة فقط، فاضربها أولًا في كفاءة المحرك.
كيف أحوّل النيوتن·متر إلى رطل·قدم؟ اضرب قيمة النيوتن·متر في 0.7376 للحصول على القيمة بالرطل·قدم.
