Was ist Losbrechmoment?

In Physik und Mechanik ist Drehmoment eine Rotationskraft oder die Kraft, die erforderlich ist, um ein Objekt um eine Achse zu drehen. In den meisten Fällen wird mehr Drehmoment benötigt, um die Rotationsbewegung zu starten, als benötigt wird, um sie am Laufen zu halten, sobald sie begonnen hat. Diese Anfangskraft wird als Losbrechmoment bezeichnet.

Die Höhe des Losbrechmoments, das benötigt wird, um etwas zu bewegen, wird teilweise durch Haftreibung bestimmt. Haftreibung ist die Kraft, die zwischen zwei physischen Körpern besteht, um sie an der Bewegung zu hindern. Beispielsweise kann eine Flügelmutter ein hohes Losbrechmoment haben, da zwischen der Mutter und der Schraube viel Haftreibung besteht. Wird die Schraube jedoch gefettet, verringert sich das Drehmoment, da die Haftreibung verringert wurde.

Das Losbrechmoment wird fast immer in einem von zwei Kontexten diskutiert, entweder die Leistung eines Motors oder die Kraft, die zum Drehen eines Befestigungselements mit Gewinde wie einer Mutter erforderlich ist. Wenn ein Mechaniker eine Mutter von einer Schraube entfernen möchte, muss er oder sie mit einem Schraubenschlüssel ein Drehmoment auf die Mutter aufbringen. Wie jeder weiß, der dies schon einmal gemacht hat, erfordert das Drehen des Schraubenschlüssels zunächst viel Kraft, wird aber normalerweise nach ein paar Umdrehungen einfacher.

Mechaniker und Ingenieure messen häufig das Losbrechmoment von Verbindungselementen mit Gewinde, um die Produktintegrität im Rahmen eines Prozesses namens Drehmomentprüfung sicherzustellen. Wenn die Losbrechkraft einer Mutter zu gering ist, kann die Vibration des Geräts dazu führen, dass sich die Mutter löst; Wenn er zu hoch ist, können die Gewinde abreißen und die Schraube kann möglicherweise nicht entfernt werden. Ein Teil der Prüfung des Befestigungselements umfasst das Messen des Drehmoments in dem Moment, in dem sich das Befestigungselement zu bewegen beginnt, nachdem das Drehmoment überwunden wurde. Die Prüfung kann entweder unter Verwendung von Sensoren zur Messung des Drehmoments oder durch einen geschulten Bediener erfolgen, der das Drehmoment von Hand anwendet.

Ein weiterer Bereich, in dem das Losbrechmoment wichtig ist, sind Zylindermotoren. Wie bei Schraubverbindungen ist das Losbrechmoment eines Motors größer als das Laufmoment. In einem Motor wird Drehmoment verwendet, um eine Kurbelwelle zu drehen. Die Kurbelwelle wiederum bewirkt, dass sich die Kolben auf und ab bewegen.

Ein Motor, der nur mit genügend Leistung ausgelegt ist, um den Motor am Laufen zu halten, wird ausfallen. Der Motor muss auch genug Kraft haben, um die Bewegung überhaupt in Gang zu bringen. Und doch ist es ein empfindliches Gleichgewicht. Lässt man den Motor mit genügend Drehmoment weiterlaufen, um ein Losbrechen zu verursachen, kann er überhitzen. Sobald das Losbrechen erreicht ist, sollte das Motordrehmoment auf eine normale Betriebsdrehzahl reduziert werden.

So berechnen Sie das Losbrechmoment

Die richtige Berechnung des Losbrechmoments hängt von der jeweiligen Situation ab. Erstens gibt es verschiedene Faktoren, die für Aktionen, die ein Mensch ausführt, im Vergleich zu denen, die eine Maschine ausführt, zu berücksichtigen sind. Es gibt auch viele Gemeinsamkeiten. Im Allgemeinen beruht die Bestimmung des Losbrechmoments darauf, all die verschiedenen Kräfte herauszufinden, die auf ein Objekt einwirken, um es von ruhend in beweglich zu ändern. Diese Kräfte umfassen sowohl die Kraft, die der Mensch oder die Maschine ausübt, als auch die Reibungskräfte, die dagegen wirken.

Die allgemeinen Formeln

Die einfachste Version der Gleichung, die Kraft und Reibung bestimmt, ist F=ma, wobei F für Kraft, m für Masse und a für Beschleunigung steht. Wenn mehrere unterschiedliche Kräfte beteiligt sind, wie beispielsweise in Losbrechmomentsituationen, wird diese Formel komplizierter. Man muss jede unterschiedliche Kraft herausfinden, die zu einem bestimmten Zeitpunkt auf einem Objekt wirkt, und dann eine Kraft anwenden, die größer ist als die Summe all dieser Kräfte zusammen, um das Objekt wegzubrechen und es zu drehen.

Drehmoment ist eine spezielle Art von Rotationskraft, die spezifische Modifikationen dieser Gleichung erfordert. Um Drehmomentkräfte zu berechnen, verwenden Sie die Gleichung T=rFsinθ, wobei T für Drehmoment steht, r für Radius steht (normalerweise die Länge des verwendeten Hebels), F für Kraft steht und θ für den Winkel zwischen der ausgeübten Kraft und dem steht Radius oder Hebellänge. Im Allgemeinen wird das Drehmoment in Nm oder Newtonmeter gemessen.

Möglichkeiten zur Verringerung des erforderlichen Anfangsdrehmoments erforderlich

Sobald eine Person die minimale Kraft herausgefunden hat, die erforderlich ist, um eine Drehbewegung in einem statischen Objekt zu verursachen, hat diese Person das Losbrechmoment entdeckt. Einige zusätzliche Faktoren können dann helfen, das Losbrechmoment zu erreichen. Das Verlängern des Hebelobjekts kann dazu beitragen, eine größere Abwärtskraft zu erreichen, um ein Objekt dazu zu bringen, sich zu bewegen. Für eine Person kann dieser Hebel ein Schraubenschlüssel sein, während es für eine Maschine normalerweise die Kurbelwelle und die Kolben im Motor sind.

Man kann auch die Höhe erhöhen, bei der der Hebel beginnt, wodurch der Winkel und die aufgebrachte Kraft erhöht werden, um ein größeres Gesamtdrehmoment zu erzeugen. Wie die obige Gleichung zur Berechnung des Drehmoments zeigt, multipliziert eine Erhöhung dieses Winkels seine Auswirkungen in der Gleichung und erhöht die Enddrehmomentmenge. Beim Losbrechmoment hilft dies, mehr Drehmomentkraft aufzubringen, ohne das Gewicht, den Abstand oder die Masse erhöhen zu müssen. Betrachten Sie dies im Grunde als eine Form der Erhöhung der Beschleunigung aus der ersten Formel, F=ma.

Das Schmieren des Objekts ist eine weitere Möglichkeit, das erforderliche Losbrechmoment zu erreichen. Schmierung bewirkt, dass die Reibungskräfte abnehmen. Das Senken der Reibungskräfte senkt wiederum die Menge an Kraft, die benötigt wird, um die Drehung eines Objekts einzuleiten. Einige der gebräuchlicheren Schmierstoffe sind Öl und Fett.

Eine andere Möglichkeit, die Reibungskräfte zu beeinflussen, besteht darin, ein raues Tuch oder eine Unterlage zu verwenden, um das Objekt zu greifen, um es zu bewegen. Die unebenen Oberflächen auf dem Objekt üben zusätzliche Reibung auf das Objekt aus und können dazu beitragen, die Auswirkungen der in dem stationären Objekt vorhandenen Reibungskräfte auszugleichen oder zu verringern. Diese Methode ist besonders nützlich für vom Menschen aufgebrachtes Drehmoment, aber weniger praktisch für maschinell aufgebrachtes Drehmoment.

Was ist ein Breakaway-Drehmomentwandler?

Ein Losbrechmomentwandler ist ein speziell konstruiertes Teil in einem Maschinenmotor, das dazu beiträgt, die erforderlichen Losbrechmomentkräfte zu erzeugen. Ein Drehmomentwandler ist eine zusätzliche Möglichkeit, die notwendige Kraft aufzubringen, um ein stationäres Objekt zu bewegen. Diese Vorrichtung ist im Allgemeinen eine ringförmige Flüssigkeitskupplung in brennbaren Motoren, die dabei hilft, die Rotationskräfte oder -leistung vom Motor auf die Last zu übertragen, die sie zu bewegen versucht. Ein gängiges Beispiel findet sich in Automobilen. Automobil-Drehmomentwandler gibt es zwischen dem Motor und dem Getriebe, speziell in Fahrzeugen mit Automatikgetriebe.