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测量初学者的介绍栏:不理解的人聚集〜11“关于扭矩和马力”

在第4篇专栏中,我发表了一篇题为“为什么要测量扭矩?”的文章。关于马力,这次是比较汽车等动力性能的项目之一,马力首先是什么?另外,关于和转矩的关系是怎样的,请允许我说一下。

什么是扭矩?

简要回顾一下以前的列。
扭矩是围绕旋转轴产生的“使物体旋转的力”。例如,这是使用扭矩扳手拧紧螺栓时的力,以及使汽车前进和后退所需的发动机的驱动力。
自1993年实施新计量法以来,扭矩的单位一直使用N・m (牛顿米) 。从该单位可以看出,扭矩是力 (作用在旋转方向上的力) 与长度 (从旋转轴到作用点的长度) 的乘积,因此,如果作用在旋转方向上的力相同,则从旋转轴到作用点的长度越长,获得的扭矩就越大。以自行车为例,连接踏板和旋转轴的曲柄长度越长,产生相同扭矩的力就越小。
扭矩是使物体旋转的力,单位为N・m

什么是马力?

正如其名,马力是表示马的工作程度 (牵引一匹马的行李的力量)
的单位。在过去发明蒸汽机车的詹姆斯·瓦特先生进行的一项实验中,
通过让马拉175磅 (约80公斤) 的行李在1分钟内移动了188英尺 (约57米)
将马的工作量转换为单位时间的量定义为“1马力”。换句话说,马力和
是单位时间内可以移动一定重量物体的距离,即功率
率的单位。
另外,马力如表1所示,记载于汽车发动机的规格表中,从以前开始就被惯用
。最近,随着新计量法的颁布,决定从马力 (ps) 的符号统一显示为W (瓦特) 。

表1.发动机规格表样本

  • 表1.发动机规格表样本


马力和W (瓦特) 之间的关系如下。
1马力 (ps) =735.5 (W) =0.7355 (kW)
“马力”是通常用于输出 (功率) 的单位名称。目前显示W (瓦特) 。

扭矩和功率(kW, ps)之间的关系

如前所述,扭矩是“力”,而输出是“功率”。扭矩乘以转速即为输出,由下式表示。

输出功率 (kW) =扭矩 (N・m) ×旋转速度 (r/min) ×2π÷60÷1,000 (式1)

例如,在汽车中,“旋转轮胎等的力”是汽车的扭矩,其尺寸对应于“试图跑步的力”或“试图上坡的力”。如果加大转矩,起步时的动作就会变得敏捷,而且即使是陡峭的上坡也能顺利地爬上去。也就是说,扭矩也可以说是表示“爆发力、旋转力”的指标。考虑到汽车发动机产生的扭矩被自行车踏板的下压力所取代,下压力 (扭矩) 越大,自行车可以获得更大的加速度,但是这样思考可能更容易想象。
另一方面,输出是表示一定时间内规定的货物 (重量等) 能搬运到什么程度的指标。
是的。好像和转矩相似,但是两者不同。扭矩没有单位时间的概念,但是输出功率表示功率,所以需要单位时间的想法。
例如,在汽车中,通过将“旋转轮胎等的力”乘以扭矩和发动机的旋转速度而获得的工作量是汽车的输出。

与扭矩的解释一样,如果你用踩自行车的力量代替它,即使踩踏板的力量很弱
,如果你降低齿轮 (轻微) 并增加轮胎的转速,你可以获得相同的输出 (功率) 。这样想的话,不是比较容易想象吗?
这次我们谈到了在汽车发动机参数等中经常标记的扭矩,马力和输出功率。如果你能在本文中想象一下马力是什么以及扭矩和输出之间的关系,我将不胜感激。

敝公司经营的扭矩相关测量仪器如下。
有兴趣的话请看看。

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(摘自2022年6月15日发行的电子邮件杂志)