Název: Točivý moment a jeho měření. Tematický celek: Síla Úkol: 1. Zjistěte, co je to točivý moment. 2. Navrhněte jak změřit točivý moment. 3. Použijte konstrukci robota z rvs_i_12. Určete točivý moment hnací i hnané hřídele převodovky, porovnejte je s převodovým poměrem. 4. Analyzujte získané údaje. Robotické vnímání světa I. /13 1
Vypracování: 1. Točivý moment M k Technická veličina (rovněž kroutivý moment, kroutící moment), používá se k popisu vlastností otáčivých strojů, např. motorů Ve fyzice jí odpovídá veličina moment síly M Jednotka točivého momentu: [Mk] = N.m (newtonmetr) 1 Nm točivého momentu motoru znamená, že hřídel motoru působí na bod vzdálený 1 m od osy silou 1 N. Opakování: Moment síly fyzikální veličina, popisuje otáčivý účinek síly na těleso značka M, jednotka [M] = N.m (newtonmetr) platí F = M.r (součin velikosti síly a ramene síly) Robotické vnímání světa I. /13 2
2. Výpočet točivého momentu Uspořádáme pokus dle obrázku, tzn. měříme, jakou sílu vyvine motor pro danou vzdálenost kolmo od osy otáčení: Robotické vnímání světa I. /13 3
3. Stanovení točivého momentu Mechanický převod Detail mechanického převodu Převodový poměr i: kde i = z 2 z 1 z1, z2 počet zubů hnacího a hnaného kola (u ozubených převodů) V našem případě: z1= 24 z2= 36 i = 36 24 = 1,5 Robotické vnímání světa I. /13 4
Točivý moment hnací hřídele (foto jen ilustrační): Robotické vnímání světa I. /13 5
Točivý moment hnané hřídele (foto jen ilustrační, při velkém výkonu motoru): Robotické vnímání světa I. /13 6
Naměřené hodnoty: Hnací hřídel: rameno síly síla Točivý moment Hnaná hřídel: rameno síly síla Točivý moment r = 9,8 cm = 0,098 m F = 1,75 N Mk = F.r Mk = 1,75.0,098 Nm = 0,172 Nm r = 9,8 cm = 0,098 m F = 2,5 N Mk = F.r Mk = 2,5.0,098 Nm = 0,245 Nm Podíl točivých momentů: M khnaná hřídel = 0,245 M khnací hřídel 0,172 = 1,42 4. Analýza konstrukce Z měření vyplývá, že při použití mechanického převodu přímými ozubenými koly, se točivý moment hřídele změní úměrně převodovému poměru. Převodový poměr je i = 1,5; točivý moment vzrostl jen 1,42x ztráta je způsobena třením mezi ozubenými koly tvarového převodu. Robotické vnímání světa I. /13 7