Dans les spécifications techniques des moteurs et des conceptions équipées de moteurs, le mystérieux indicateur Nm apparaît constamment comme une unité de couple. Si tout est clair avec la puissance, même à un niveau intuitif, un cheval est un cheval, alors certaines difficultés peuvent survenir ici.
Levier d'Archimède
Le célèbre scientifique Archimède a dit un jour la célèbre phrase: "Donnez-moi un levier et je déplacerai la Terre." On peut dire que c'est cette phrase qui a marqué le début de la naissance de l'indicateur d'unité de couple. Comme vous le savez, la planète Terre est assez lourde pour qu'une personne, même aussi respectée et célèbre qu'Archimède, puisse la retourner. La clé est l'utilisation de l'effet de levier, qui vous permet d'augmenter la force d'impact sur l'objet par ordre de grandeur. Un levier est pratiquement n'importe quel objet qui peut tourner librement autour d'un point d'appui. Si le point d'appui est exactement au milieu du levier, en appliquant la même force à chaque extrémité du levier, toute la structure se tiendraen place. La situation ne changera que lorsque le point d'appui se déplacera sur l'un des côtés. Ceci est mieux vu dans l'image ci-dessous.
Ça tourne
Comme vous pouvez le voir, le levier tourne autour du point d'appui, faisant une révolution incomplète. Le rapport de la force appliquée sur le bras long du levier et de la force reçue sur le bras court constitue la base des unités de couple. Le rapport est très simple: les efforts multipliés par la longueur du bras de levier correspondant doivent être égaux. La loi de conservation de l'énergie fonctionne toujours. Ce principe de fonctionnement peut être étendu à une paire d'engrenages de diamètres différents, et en général à tout ensemble de mécanismes de diamètres différents interagissant par rotation, qui sont en fait les bras de leviers conditionnels.
Couple
Maintenant, vous pouvez prendre l'arbre du moteur en rotation. Le rayon de l'arbre du moteur est un levier conditionnel, et lorsqu'il tourne, une force apparaît qui est dirigée perpendiculairement à l'axe de rotation. Ceci est illustré schématiquement dans la figure suivante.
Ici R est le rayon de l'arbre, et F est le vecteur de la force générée lors de la rotation de l'arbre. Comme avec un levier classique, leur produit (RF) sera le moment de force, ou couple. Étant donné que, conformément au système international d'unités, la force est mesurée en newtons et la distance en mètres, l'unité de couple est le newton mètre, ou abrégé en nm.
Cependant, il existe d'autres appellations. Parfois pour mesurerles forces ne sont pas utilisées en newtons, mais en kilogrammes (kgf), alors cette valeur peut être convertie en "classiques" à l'aide d'un coefficient. 1 kgf par mètre est égal à 9,81 nm. Dans les pays qui n'utilisent pas le système métrique, la livre-pied est utilisée comme unité de mesure du couple moteur. Cela semble étrange, mais quand même. 1 lb pi est égal à 1,36 nm. Il existe une relation entre la puissance, la vitesse et le couple généré. Elle est très simple. La puissance est égale au produit de la fréquence des tours et du couple divisé par un facteur. Le coefficient dépend des unités de couple et d'autres valeurs spécifiées.
Si nous parlons de puissance, kgf par mètre et tours par minute, ce coefficient est de 716,2, pour nm et kilowatts - 9549. Les calculatrices correspondantes sont disponibles dans le domaine public. Les spécifications indiquent généralement le couple mesuré directement sur l'arbre du moteur.
