كيف تحسب عزم الدوران

العزم من القوة والذراع

العزم هو أثر الدوران لقوة. بالدفع بزاوية قائمة على رافعة:

العزم = القوة × ذراع الرافعة

دفع مفتاح طوله 0.3 m بقوة 50 N يعطي 50 × 0.3 = 15 N·m. القوة نفسها على مفتاح أطول تعطي عزمًا أكبر؛ لذلك يفك المقبض الطويل برغيًا عالقًا.

إن لم تكن القوة عمودية، فلا يُحسب إلا الجزء العمودي على الرافعة: العزم = القوة × الذراع × جا(الزاوية).

العزم من القدرة والسرعة

لمحرك:

العزم (N·m) = القدرة (kW) × 9549 ÷ السرعة (RPM)

محرك 1.5 kW عند 1450 RPM يعطي 1.5 × 9549 ÷ 1450 = 9.9 N·m. وبالقدرة نفسها، السرعة الأقل تعني عزمًا أكبر.

بالوحدات الإمبراطورية، العزم (lbf·ft) = الأحصنة × 5252 ÷ RPM.

كيف تغيّر التروس العزم

مجموعة التروس تضرب العزم في نسبتها وتقسم السرعة على النسبة نفسها. تخفيض 3:1 يحول 9.9 N·m عند 1450 RPM إلى نحو 29.7 N·m عند 483 RPM، ناقص نسبة صغيرة تضيع بالاحتكاك في كل مرحلة.

الوحدات

• 1 N·m = 0.7376 lbf·ft = 8.851 lbf·in
• 1 lbf·ft = 1.3558 N·m
• 1 kgf·m = 9.807 N·m

عزم الربط

يحدد عزم ربط البرغي مواصفات الشركة المصنعة حسب الحجم والدرجة وما إذا كانت اللولبة مشحمة. مفتاح العزم المضبوط على تلك القيمة يربط بشكل صحيح؛ وبالتقدير يسهل الربط أكثر أو أقل من اللازم.

الحاسبات

تعمل حاسبة العزم بالقوة والذراع أو بالقدرة والسرعة، وتحوّل الوحدات. وتبين حاسبة نسبة النقل وحاسبة البكرات والسيور كيف تتغير السرعة والعزم في نظام نقل حركة.

كم قوة يتطلب عزم شد

صامولة عجلة محددة بـ 110 N·m، مع مفتاح طوله 0.4 m، تحتاج 110 ÷ 0.4 = 275 N، أي وزن نحو 28 kg، تسحب عموديًا عند نهاية المقبض. ومع مفتاح طوله 0.2 m تطلب الصامولة نفسها 550 N، ومن هنا إغراء الوقوف على المفاتيح القصيرة.

الزاوية مهمة

السحب بزاوية 30° من المفتاح بدل العمودي يعطي نصف العزم فقط: 50 N على مفتاح 0.3 m تساوي 15 N·m عند 90°، لكن 50 × 0.3 × sin 30° = 7.5 N·m. أبقِ السحب عموديًا على المقبض.

محرك مع علبة تروس

محرك بقدرة 2.5 kW عند 2,850 RPM يعطي 2.5 × 9,549 ÷ 2,850 = 8.4 N·m. ومع علبة تخفيض 20:1 وكفاءة 95% بحسب المصنّع، يكون الخرج 8.4 × 20 × 0.95 = 159 N·m عند 143 RPM.

أخطاء شائعة

• قياس الذراع من المكان الخطأ. يمتد الذراع من مركز البرغي إلى حيث تسحب يدك، لا إلى طرف الأداة.
• استخدام وصلة إطالة دون تصحيح. قضيب يُركّب امتدادًا لرأس مفتاح العزم يغيّر القراءة. أما وصلة اللقمة على استقامة المربع فلا.
• أسنان مشحّمة مقابل جافة. قد يقلل المزلّق الاحتكاك حتى يمطّ العزم المحدد البرغي أكثر من اللازم. اتبع المواصفة للحالة المذكورة.
• الخلط بين N·m وlbf·ft. ‏110 N·m تساوي 81 lbf·ft. وضبط 110 على مفتاح بوحدة lbf·ft يشد بمقدار النصف أكثر من المقصود.