離脱トルクとは?

物理学と力学では、トルクは回転力、つまり軸を中心に物体を回転させるのに必要な力です。ほとんどの場合、回転運動を開始するには、いったん開始するとそれを継続するために必要なトルクよりも多くのトルクが必要です。この初期の力は、離脱トルクと呼ばれます。

何かを動かすのに必要な離脱トルクの量は、部分的に静止摩擦によって決まります。静止摩擦は、2 つの物体が動かないようにするために、2 つの物体の間に存在する力です。たとえば、蝶ナットは、ナットとボルトの間に多くの静止摩擦があるため、高い離脱トルクを持つ場合があります。ただし、ボルトにグリスを塗布すると静止摩擦が減少するため、トルクが低下します。

離脱トルクは、ほとんどの場合、エンジンの出力またはナットなどのねじ付きファスナーを回すのに必要な力の 2 つのコンテキストのいずれかで議論されます。整備士がボルトからナットを取り外したい場合は、レンチを使用してナットにトルクを加えなければなりません。これを行ったことのある人なら誰でも知っているように、レンチを回すには最初は大きな力が必要ですが、通常は数回回すと簡単になります.

機械工やエンジニアは、トルク監査と呼ばれるプロセスの一環として、製品の完全性を確保するために、ねじ付きファスナーの破断トルクを測定することがよくあります。ナットの離脱力が低すぎると、機器の振動によってナットが緩むことがあります。高すぎると、ねじ山が剥がれ、ボルトが取り外せなくなる可能性があります。ファスナーのテストには、トルクに打ち勝った後、ファスナーが動き始める瞬間のトルクの測定が含まれます。監査は、センサーを使用してトルクを測定するか、訓練を受けたオペレーターが手でトルクを加えることによって行うことができます。

ブレークアウェイ トルクが重要なもう 1 つの領域は、シリンダー エンジンです。ねじ付きファスナーと同様に、エンジンの離脱トルクは回転トルクよりも大きくなります。エンジンでは、クランクシャフトを回転させるためにトルクが使用されます。クランクシャフトは、ピストンを上下に動かします。

エンジンを動かし続けるのに十分なパワーしか持たないように設計されたエンジンは故障します。エンジンには、そもそもムーブメントを始動させるのに十分なパワーが必要です。それでいて微妙なバランス。離脱を引き起こすのに十分なトルクでエンジンを運転し続けると、エンジンが過熱する可能性があります。離脱が達成されたら、エンジンのトルクを通常の動作速度まで下げる必要があります。

離脱トルクの計算方法

離脱トルクの正確な計算は、状況によって異なります。まず、人間が生成するアクションと機械が生成するアクションには、考慮すべきさまざまな要因があります。多くの類似点もあります。一般に、離脱トルクを計算するには、物体が静止状態から可動状態に変化するために作用するさまざまな力をすべて計算する必要があります。これらの力には、人や機械が及ぼす力と、それに対して働く摩擦力の両方が含まれます。

一般式

力と摩擦を決定する方程式の最も単純なバージョンは F=ma です。ここで、F は力、m は質量、a は加速度を表します。離脱トルクの状況など、複数の異なる力が関係する場合、この式はより複雑になります。オブジェクトに同時に存在するさまざまな力をそれぞれ把握し、それらすべての力の合計よりも大きな力を加えて、オブジェクトを引き離し、回転させる必要があります。

トルクは特別な種類の回転力であり、この方程式に特定の修正を加える必要があります。トルク力を計算するには、式 T=rFsinθ を使用します。ここで、T はトルクを表し、r は半径 (通常は使用するレバーの長さ) を表し、F は力を表し、θ は適用される力と適用される力の間の角度を表します。半径またはレバーの長さ。通常、トルクは N-m またはニュートン メートルで測定されます。

必要なイニシャル トルクを下げる方法

静止した物体を回転運動させるのに必要な最小の力がひとたびわかると、その人は離脱トルクを発見したことになります。いくつかの追加要因は、離脱トルクを達成するのに役立ちます。てこのオブジェクトを長くすると、下向きの力が大きくなり、オブジェクトが動き始めるのを促進するのに役立ちます。人の場合、このてこはレンチかもしれませんが、機械の場合、通常はエンジンのクランクシャフトとピストンです。

また、レバーが開始する高さを高くすることもできます。これにより、角度と加えられる力が増加し、全体的なトルクが大きくなります。トルクを計算するための上記の式が示すように、この角度を大きくすると、その効果が式に乗算され、最終的なトルク量が増加します。離脱トルクでは、これにより、重量、距離、または質量を増やすことなく、より多くのトルクを加えることができます。基本的に、これは最初の式 F=ma から加速度を増加させる形と考えてください。

対象物を潤滑することは、必要な離脱トルクを達成するのに役立つもう 1 つの方法です。潤滑により摩擦力が減少します。摩擦力を下げると、物体の回転を開始するために必要な力の量が減少します。より一般的な潤滑物質には、オイルとグリースがあります。

摩擦力に影響を与えるもう 1 つの方法は、粗い布またはパッドを使用してオブジェクトをつかみ、オブジェクトを動かしやすくすることです。オブジェクトの不均一な表面は、オブジェクトに追加の摩擦を適用し、静止オブジェクトに存在する摩擦力の影響を均一化または低下させるのに役立ちます。この方法は、人間が加えるトルクには特に役立ちますが、機械が加えるトルクには実用的ではありません。

ブレイクアウェイ トルク コンバーターとは?

ブレークアウェイ トルク コンバーターは、必要なブレークアウェイ トルク力を生成するのに役立つ機械エンジンの特別に設計された部品です。トルク コンバーターは、静止した物体を動かすために必要な力を加えるのに役立つ追加の方法です。この装置は一般に、可燃性エンジンのドーナツ型の流体継手であり、回転力または動力をエンジンから移動しようとしている負荷に伝達するのに役立ちます。一般的な例の 1 つが自動車に見られます。自動車のトルク コンバーターは、特にオートマチック トランスミッション車のエンジンとトランスミッションの間に存在します。