Tork – Güç İlişkisi ve Hesaplama

Tork nedir

Tork, motordan hareket parçalarına (tekerlek, dişli, palet…vb) iletilen itme kuvveti ya da dönme momentidir. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi bir motorun şaftına bağlı bir tekerleğin bulunduğu bir düzenekte tork, kuvvetin motor şaftına olan uzunluk ile çarpımına eşittir. ( T = F x d ). Torkun birimi Newton metredir (Nm).

Bir motorun gücü o motorun torkunun açısal hızı ile çarpımına eşittir. ( P = T x w ) Motor gücü (P), motora uygulanan voltaj ile motorun çektiği akımın çarpımına eşittir. ( P = V x I ) Açısal hız ise motorun frekansının ( motorun bir saniyede tamamladığı tur sayısının) pi sayısı ile çarpımının iki katıdır. ( w = 2 x pi x f )

Herhangi bir projeye başlarken motor seçimi sırasında kullanıcının motor hakkında bilmesi gereken en önemli özelliklerden biri torktur. Eğer motorun tork bilgisi mevcut değilse torkun ölçülmesi ya da hesaplanması gerekir.

Elinizdeki motorun güç ve devir sayısını biliyorsanız, aşağıdaki tork hesaplama kısmını kullanarak motorunuzun torkunu hesaplayabilirsiniz. Bu formda kullanmanız gereken güç birimi watt, devir sayısı ise motorunuzun bir dakikada tamamladığı devir sayısıdır (rpm).

Yapılan iş

Yapılan iş, kuvvetin hareket ettiği mesafeyle çarpılan kuvvettir ve,

W = F s                                  (1)

W = yapılan iş (J, Nm)

F = Kuvvet (N)

s = kuvvet tarafından taşınan mesafe (s)

Açısal hareket için,

Yapılan iş olarak ifade edilebilir

W = F θ r

   = T θ                                     (2)

W = İş (Joules)

θ = Açı (radyan)

r = Yarı çap (m)

T = Tork veya moment (Nm)

İletilen güç

Güç, yapılan iş ile alınan zaman arasındaki orandır ve şu şekilde ifade edilebilir,

 P = W / dt

    = T θ / dt

    = T ω

    = 2 π n T 

    = 2 π (nrpm / 60) T

    = 0.105 nrpm T                                  (3)

P = Güç (Watts)

dt = Geçen süre (s)

ω =  θ / dt = 2 π n = Açısal hız (rad/s)

n = Hız (Devir/s)

nrpm = Hız (Devir/dk, rpm)

Not! – bir makine güç üretmek için dönmelidir! Dönme hareketi olmayan bir makine, bir elektrik motoru gibi tork sağlayabilir – ancak mesafe zorla hareket etmediğinden – güç üretilmez. Makine dönmeye başlar başlamaz güç üretilir.

Örnek – Güç üretmek için gereken Tork

Bir makine 3000 devir / dak (rpm) hızında döner ve 5 kW kullanır. Şafttaki tork, (3) ila değiştirilerek hesaplanabilir.

T = P / 2 π n

    = (5 kW) (1000 W/kW) / 2 π (3000 rev/min) / (60 sec/min)

    = 15.9 Nm 

Mühendislikte Sık Kullanılan Temel Formüller

Hüseyin Sümer hakkında 62 makale
Chemical and Mechanical engineer. Entrepreneur. Passionate about, Technology and Research.

İlk yorum yapan olun