Въртящият момент е ротационният еквивалент на линейната сила. Той описва усукващия ефект на сила, приложена на разстояние от ос на въртене.

Формула: τ = r × F, където r е разстоянието, а F е силата, перпендикулярна на радиуса.

• SI основа: нютон-метър (N⋅m)
• Имперска: либра-сила фут (lbf⋅ft)
• Посоката има значение: по часовниковата стрелка или обратно на часовниковата стрелка

Въртящият момент на двигателя определя усещането за ускорение. По-висок въртящ момент при ниски обороти означава по-добра теглителна сила.

Спецификациите за въртящия момент на крепежните елементи предотвратяват пренатягане (оголване на резби) или недостатъчно затягане (разхлабване).

• Мощност на двигателя: 100-500 N⋅m типично
• Гайки на колелата: 80-140 N⋅m
• Точност: необходима е точност от ±2-5%

И двете използват измерения N⋅m, но са различни величини!

Въртящият момент е вектор (има посока). Енергията е скалар (няма посока).

• Въртящ момент: ротационна сила на разстояние
• Енергия (джаули): работа, извършена при движение на разстояние
• Не използвайте 'джаули' за спецификации на въртящия момент!

Спецификациите на двигателя, гайките на колелата и крепежните елементи използват N⋅m или lbf⋅ft в зависимост от региона.

• Мощност на двигателя: 150-500 N⋅m
• Гайки на колелата: 80-140 N⋅m
• Запалителни свещи: 20-30 N⋅m

Промишлените двигатели, вятърните турбини и тежкото оборудване използват kN⋅m или MN⋅m.

• Електродвигатели: 1-100 kN⋅m
• Вятърни турбини: диапазон MN⋅m
• Екскаватори: стотици kN⋅m

Малките устройства използват N⋅mm, N⋅cm или ozf⋅in за деликатен монтаж.

• Винтове за печатни платки: 0.1-0.5 N⋅m
• Смартфони: 0.05-0.15 N⋅m
• Оптично оборудване: gf⋅cm или ozf⋅in

И двете използват измерения N⋅m, но въртящият момент и енергията са НАПЪЛНО различни! Въртящият момент е ротационна сила (вектор), енергията е извършена работа (скалар). Използването на 'джаули' за въртящ момент е като да наричаш скоростта 'метри' — технически грешно!

Дизеловите двигатели имат 50-100% повече въртящ момент от бензиновите двигатели със същия размер! 2.0-литров дизел може да произведе 400 N⋅m, докато 2.0-литров бензинов - 200 N⋅m. Затова дизелите теглят ремаркета по-добре, въпреки по-ниската си конска сила.

Електродвигателите доставят пиков въртящ момент при 0 об/мин! Бензиновите двигатели се нуждаят от 2000-4000 об/мин за пиков въртящ момент. Затова електромобилите се усещат толкова бързи на старта — пълни 400+ N⋅m незабавно!

5-мегаватова вятърна турбина генерира 2-5 милиона N⋅m (MN⋅m) въртящ момент на ротора. Това е като 2000 автомобилни двигателя, въртящи се заедно — достатъчно сила, за да усуче сграда!

Болтовете се разтягат, когато се затягат. Пренатягане само с 20% може трайно да деформира резбите или да счупи болта! Затова съществуват спецификации за въртящия момент — това е златната среда.

Конрад Бар изобретява динамометричния ключ, за да предотврати пренатягането на водопроводни тръби в Ню Йорк. Преди това водопроводчиците просто са 'усещали' стягането, което е причинявало постоянни течове и счупвания!

Двигател, произвеждащ 300 N⋅m при 6000 об/мин, произвежда 188 kW (252 к.с.). Същите 300 N⋅m при 3000 об/мин = само 94 kW! Високите обороти преобразуват въртящия момент в мощност.

Силен колоездач генерира 40-50 N⋅m на всяко завъртане на педала. Състезателите от Тур дьо Франс могат да поддържат 60+ N⋅m в продължение на часове. Това е като непрекъснато да отваряте 4 упорити буркана едновременно!

Исак Нютон дефинира силата и ротационното движение в „Математически принципи на природната философия“, полагайки основите на концепцията за въртящ момент

Терминът 'torque' (въртящ момент) е използван за първи път на английски от Джеймс Томсън (брат на лорд Келвин) от латинското 'torquere' (усуквам)

Конрад Бар изобретява динамометричния ключ, за да предотврати пренатягането на водопроводни тръби в Ню Йорк

Автомобилната индустрия стандартизира спецификациите за въртящ момент при сглобяване на двигатели и крепежни елементи

Нютон-метърът е официално приет като SI единица за въртящ момент (замествайки kg⋅m)

Динамометричните ключове с щракване стават стандарт в професионалната механика, подобрявайки точността до ±3%

Цифровите динамометрични ключове с електронни сензори предоставят показания в реално време и регистриране на данни

Електрическите превозни средства демонстрират незабавно доставяне на максимален въртящ момент, променяйки начина, по който потребителите разбират въртящия момент спрямо мощността

Ключови фактори за ежедневна употреба

• 1 lbf⋅ft = 1.356 N⋅m
• 1 kgf⋅m = 9.807 N⋅m
• 1 N⋅m = 0.7376 lbf⋅ft

Най-добри практики

• Съхранявайте на най-ниската настройка, за да запазите пружината
• Калибрирайте годишно или след 5000 употреби
• Дърпайте дръжката плавно, не рязко

Свържете въртящия момент с мощността

• Мощност (kW) = Въртящ момент (N⋅m) × Обороти/мин ÷ 9,550
• HP = Въртящ момент (lbf⋅ft) × Обороти/мин ÷ 5,252
• Повече въртящ момент при ниски обороти = по-добро ускорение

Въртящият момент е ротационна сила (N⋅m или lbf⋅ft). Мощността е скоростта на извършване на работа (ватове или к.с.). Мощност = Въртящ момент × Обороти/мин. Висок въртящ момент при ниски обороти дава добро ускорение; висока мощност при високи обороти дава висока максимална скорост.

Не! Въпреки че и двете използват измерения N⋅m, въртящият момент и енергията са различни физични величини. Въртящият момент е вектор (има посока: по/обратно на часовниковата стрелка), енергията е скалар. Винаги използвайте N⋅m или lbf⋅ft за въртящ момент.

Проверете ръководството на колата си. Типични диапазони: Малки коли 80-100 N⋅m (60-75 lbf⋅ft), Среден клас 100-120 N⋅m (75-90 lbf⋅ft), Камиони/SUV 120-200 N⋅m (90-150 lbf⋅ft). Използвайте динамометричен ключ и звездовиден модел!

Пружините губят напрежение с времето. След 5000 цикъла или годишно, точността се отклонява от ±3% до ±10%+. Критичните крепежни елементи (двигател, спирачки, колела) се нуждаят от правилен въртящ момент — рекалибрирайте професионално.

Не! Пренатягането оголва резби или чупи болтове. Недостатъчното затягане причинява разхлабване. Следвайте точните спецификации. Въртящият момент е свързан с прецизност, а не с максимална сила.

Електродвигателите доставят пиков въртящ момент при 0 об/мин! Бензиновите двигатели се нуждаят от 2000-4000 об/мин за пиков въртящ момент. Tesla има 400+ N⋅m незабавно, докато бензиновата кола го достига постепенно.