Ghid tehnic · metodă și recomandări practice

Cuplu, putere și viteză de rotație: înțelegerea relației

Cuplul descrie efectul de rotație, viteza arată cât de repede se rotește arborele, iar puterea leagă cele două mărimi.

Revizuit la

Raport scurtRaport lungelement conducătorroatăviteza roții ↓cuplul la roată ↑element conducătorroatăviteza roții ↑cuplul la roată ↓La putere comparabilă: câștigul de cuplu înseamnă pierdere de viteză.
Raportul de transmisie schimbă viteza cu cuplul; nu creează putere.

Trei mărimi diferite

Cuplul T se exprimă în N·m, turația n în rpm, iar puterea P în W sau kW. Două motoare cu aceeași putere pot avea cupluri diferite la viteze diferite.

Două motoare cu aceeași putere pot furniza cupluri foarte diferite dacă se rotesc la viteze diferite.

Relația fundamentală

P = T · ω = 2π · T · n / 60

Formula P = T·ω utilizează ω în rad/s, cu ω = 2πn/60. O relație practică este T(N·m) ≈ 9550·P(kW)/n(rpm).

O verificare inginerească rapidă este T(N·m) ≈ 9550 × P(kW) / n(rpm).

Erori frecvente

Erorile provin adesea din conversii sau din compararea mărimilor la viteze diferite.

Păstrați separat raportul cinematic, care leagă vitezele, de randamentul mecanic, care reprezintă pierderile.

Greșeli frecvente

Cele mai frecvente erori provin din conversii incorecte sau comparații efectuate la viteze diferite.

  • Folosirea directă a rpm în P = T·ω.
  • Compararea a două valori de cuplu fără a compara și vitezele.
  • Confundarea puterii nominale cu puterea transmisă.
  • Ignorarea randamentului motorului, reductorului sau curelei.

Aplicație numerică

Exemplu: cuplul unui motor

Un motor livrează 15 kW la 1 500 rpm.

  1. P = 15 000 W.
  2. ω = 2π×1 500/60 = 157,08 rad/s.
  3. T = P/ω.
  4. Păstrați un număr de cifre coerent cu datele de intrare.

Rezultat: Cuplul este aproximativ 95,5 N·m.

Metodă bazată pe relația puterii în mișcare de rotație. Consultați sursa exactă ↗

Pentru verificare și aprofundare

Referințe directe

Fiecare link duce la pagina exactă a cursului, standardului sau publicației utilizate, nu la o pagină principală generică.

  1. Sistemul Internațional de Unități, ediția a 9-aBIPMReferință pentru unități, simboluri și conversii coerente.
  2. Mechanics & Materials IMIT OpenCourseWareCurs universitar deschis de mecanică aplicată și rezistența materialelor.
  3. University PhysicsOpenStaxCapitole deschise despre mecanică, fluide, electricitate și termică.
  4. University PhysicsOpenStaxCapitole deschise despre mecanică, fluide, electricitate și termică.

Transmiterea puterii

Relații între cuplu, putere, viteză și raport

O transmisie schimbă viteza cu cuplul fără a crea putere. Randamentul reduce cuplul disponibil.

Cuplu din P și n

Cu P în kW și n în rot/min, rezultatul se obține în N·m.

T = 9 549,3 · P / n

Raport de transmitere

Angrenaje: Z₂/Z₁. Fulii: D₂/D₁ fără alunecare.

n₂ = n₁ / i

Cuplu la ieșire

Aplicați mai întâi raportul, apoi randamentul.

T₂ = T₁ · i · η