7 juli 2009

Karakter van motoren: koppel en vermogen

Betekenis plaatje 1.
Koppel K (= kracht Fk x lengte a Nm) werkt op een as. Het moment M (= kracht Fm x lengte L) werkt ook op een as, maar oefent daarbij tevens een dwarskracht Fd uit (die gelijk is aan Fm). Ter verduidelijking doet Fd hier de as buigen.
De werking van een koppel kan geïllustreerd worden aan de hand van plaatje
1. Het maximaal leverbare koppel is een kenmerk van de kracht van een motor.
Een moto met een motor met een groot koppel kan sneller accelereren.
Koppel als vectorgrootheid
Een koppel heeft naast een grootte tevens een richting, waarmee het een vectorgrootheid is. Het verband tussen het koppel, de arm en de uitgeoefende kracht is als volgt:
waarin
: koppel Nm
: arm m
: kracht N
Wanneer een koppel wordt uitgeoefend op een object zal het impulsmoment veranderen volgens
waarin
L: impulsmoment kg.meter2/s
t: tijd s
Deze bewegingsvergelijking voor rotaties is analoog aan de tweede wet van Newton. Er is echter een groot verschil in complexiteit tussen de formules voor de rotatie rond een as met een vaste richting, zoals bij de meeste draaiende machineonderdelen, en het algemene geval.Koppel is een maat voor het rotatie-effect van een kracht. De SI-eenheid voor koppel is de Newtonmeter (Nm).
Er is sprake van een koppel als er meerdere krachten op een voorwerp worden uitgeoefend die op verschillende plaatsen op het voorwerp aangrijpen, zodat ze het voorwerp zouden kunnen laten draaien. De grootte van een koppel is gelijk aan de kracht maal de arm. De arm is de loodrechte afstand tot de krachtvectoren. Het verschil tussen een koppel en een moment is dat het krachtenspel van een koppel zodanig symmetrisch is dat er geen netto dwarskracht overblijft; indien het voorwerp vrij zou kunnen bewegen zou er alleen rotatie en geen translatie (verplaatsing) van het voorwerp plaatsvinden.

Geen opmerkingen:

Een reactie posten