Sé lo que es el par motor, pero me resulta difícil entender qué significa Torque: 3kgcm ¿
No estoy seguro de cuánto peso puede soportar ese motor, y quiero saber cómo puedo calcularlo.
Por favor, dame algunas pistas :)
Un motor con 1 kg.cm de torque es capaz de sostener un peso de 1 kg a una distancia radial de 1 cm.
Aquí hay un diagrama para explicar.
El torque es el producto cruzado de la fuerza y la distancia: \$ \tau = F \times d \$. Por lo tanto, el mismo peso, a el doble de la distancia radial, requerirá el doble de torque.
Es importante tener en cuenta que la medida 'kgcm' es 'kilogramos-fuerza × centímetros' y sería más claro si se escribiera como \$ kg_F.cm \$, lo cual evita la confusión entre kg (masa) y \$ kg_F \$ (fuerza).
La unidad \$ kg_F \$ ya no se utiliza para trabajos de ingeniería porque \$ 1 kg_F \$ se define como la fuerza sobre un peso de 1 kg en la 'gravedad estándar del nivel del mar de la Tierra', pero nadie puede ponerse de acuerdo en un valor preciso para la 'gravedad estándar del nivel del mar de la Tierra'. Además, no es una unidad muy intuitiva cuando no estás en la Tierra.
La unidad del SI de N.m, que no depende del valor exacto de la gravedad de la Tierra, es preferida en su lugar.
@richard1941 Tus preocupaciones se abordan más adelante en la respuesta. "La unidad kgF ya no se utiliza para trabajos de ingeniería porque 1kgF se define como la fuerza sobre un peso de 1 kg en la gravedad estándar al nivel del mar..."
El par es una medida de "fuerza de torsión".
La potencia es una medida de la fuerza de torsión x la velocidad.
El par se expresa generalmente como una Fuerza x una distancia. Por lo tanto, para el mismo Par, si duplicas la distancia, divides la fuerza por la mitad para obtener la misma respuesta.
Por lo tanto, kg.cm es fuerza en kg x distancia en centímetros.
De hecho, kg es una unidad de masa y no de fuerza, PERO kg se usa descuidadamente como unidad de fuerza en muchos casos.
Otras unidades de par incluyen libra-pie, Newton-metro, dina-centímetro (!) ...
En tu caso, 3 kg.cm significa que una "fuerza" de 3 kg actuando en un radio de 1 cm produciría la misma cantidad de par que tu motor. Igualmente podría ser 0.1 kg x 30 cm, o 10 kg x 0.3 cm o ...
FWIW - kg es una unidad de masa y el Newton la unidad correspondiente de fuerza. Donde el "peso" de 1 kg = g Newton donde g = 9.8 m/s/s. Suficientemente cerca g = 10 aquí por lo que 1 kg pesa 10 Newton.
Pero libra ES de hecho una unidad de fuerza.
La unidad correspondiente de masa es el Slug donde
1 Slug pesa ~32 libras fuerza.
No encontrarás a gente vendiendo verduras por el slug, o por el Newton :-).
Un vaso de cerveza de Newton es alrededor de 4 onzas.
Una aproximación útil
Es solo una casualidad ya que varias constantes se cancelan casi exactamente, pero es extremadamente útil. Preciso hasta cerca del 1%.
Así que en tu caso, 3 kg.cm = 0.03 kg.m
Entonces, la potencia que produce tu motor a una RPM dada con este par es
Potencia = 0.03 x RPM Watts.
Aproximadamente 30 Watts a 1000 RPM con 3 kg.cm de par.
He pasado muchas horas jugando con dinamómetros mientras desarrollaba frenos de alternadores y controladores para actuar como cargas para equipos de ejercicio. La aproximación
Puede ser útil observar que si bien las unidades para el torque y el trabajo pueden parecer similares, los vectores de fuerza y distancia relacionados con el torque son siempre perpendiculares, mientras que los del trabajo son siempre paralelos. El torque es el producto cruz de la fuerza y un vector de distancia entre la fuerza aplicada y el punto de pivote, y por lo tanto es un vector; el trabajo es el producto punto de la fuerza en un objeto y un vector de distancia que representa su movimiento; por lo tanto, es una cantidad sin dirección.
En realidad, no es una buena idea medir los bienes por peso, ya que el peso por masa no es una constante (no solo se compara en diferentes cuerpos celestes, sino también en diferentes ubicaciones en la Tierra): 10N de verduras cerca del ecuador tienen más masa que 10N de verduras cerca de los polos.
@Curd Por lo general :-). Nótese las etiquetas de "no para intercambio" en muchos sistemas de pesaje basados en resorte y el uso de sistemas de pesaje de relación peso contra peso unitario para cancelar las variaciones de gravedad. La situación es peor en la Luna debido a los Masscons, pero es probable que haya preocupaciones mayores allí. Creo que la distinción se hace también en lo anterior, ya que es probable que sea en las circunstancias. Para puntos adicionales, argumenta a favor o en contra de expresar la eficiencia del combustible del motor de cohete término "Impulso Específico" en 'segundos'. Para hacer esto, necesitas cancelar lbf con lbm (o kgf con kgm u otra unidad de tu elección) :-).
Kgcm sería kilogramos-centímetros, el motor es muy antiguo o al fabricante no le gustan las unidades del SI. De todos modos, 1kgcm es igual a 0.09807Nm.
El peso que tu motor podrá levantar dependerá de qué tan grande sea la polea. Si la polea tiene un diámetro de 2cm (1cm de radio), el motor podrá levantar 3kg. Si la polea tiene 20cm, el motor podrá levantar aproximadamente 300g.
Si deseas levantar más que eso, necesitas una caja de cambios que reduzca la velocidad, pero aumente el par motor.
Huh. Pensé que el kgcm era la forma en la que iba el mundo ahora. Sigo viéndolo aparecer por todas partes en estos días. Solía ver más Nm, pero parece que se está desvaneciendo.
@BrianKnoblauch - Bueno, con el SI insistiendo en que 1024 bytes deben llamarse un kibbidibibidibibibyte, siento que debo insistir en newton-metros. =)
El par es una medida de la fuerza multiplicada por la distancia. Piensa en girar una tuerca con una llave: cuanto más lejos saques la llave, más fácil será girar la tuerca. Esto se debe a que la misma fuerza, más lejos del mango, proporciona un par mayor, porque tiene que aplicar esa misma fuerza sobre una distancia de movimiento más larga para hacer el trabajo. Una caja de cambios también utiliza el mismo principio, es una forma de intercambiar la distancia desde el centro por la distancia de movimiento para aumentar el par.
Las unidades estadounidenses son tontas, porque utilizan la misma unidad ("libra") tanto para la fuerza como para la masa, a pesar de ser diferentes. Las unidades del Sistema Internacional son mejores, porque utilizan una unidad (kilogramos) para la masa, y otra unidad (Newtons) para la fuerza. Un kilogramo de masa típicamente ejercerá 9.81 Newtons hacia el centro de la Tierra bajo la gravedad normalizada (variando según donde te encuentres).
He visto muchos motores con par expresado en kgcm, y no entiendo bien por qué es así. Quizás alguien tradujo pulgadas-libras (o las 12 veces más fuertes pies-libras) y usó la unidad de destino incorrecta en algún punto, y la convención quedó. En países que utilizan unidades del Sistema Internacional reales, querrás el par en Newton-metros, y si tienes motores paso a paso pequeños o algo así, puedes obtener Newton-centímetros.
Entonces, ¿puede tu motor sostener 3 kg? Sí, si la distancia entre el centro del eje y el centro de masa que está sosteniendo, proyectada a lo largo del eje de gravedad hasta el plano del eje, es de 1 cm o menos. Si la distancia entre el centro del eje de transmisión y el centro de masa es mayor, entonces necesitas una caja de cambios, o una carga más ligera, o un motor más fuerte.
En el trabajo de ingeniería, al tratar con libras, es común usar lbf y lbm para distinguir la fuerza y la masa, por lo que el par de torsión en realidad está en ft-lbf. No hacer esta distinción resulta en aberraciones como el par de torsión en 'kg-cm' y la presión en 'kg/cm^2'. Así que, al enfrentarse a unas especificaciones de par de torsión dadas en oz-in y kg-cm, se tiene que elegir entre la que tiene una unidad vaga (oz) y la que tiene dimensiones incorrectas (kg en vez de N). No es una buena situación, desearía que la gente utilizara el sistema métrico correctamente.
Las unidades estadounidenses son tontas porque las obtuvimos de .... De hecho, todo en la ciencia y la ingeniería eléctrica aquí es métrico, y nuestro dinero es decimal
La mejor manera que utilizo para probar motores paso a paso es simplemente usando una polea de diámetro conocido, sujetar el motor en la esquina de la mesa con un tornillo de banco, envolver un alambre en la polea y atar un contenedor (un cubo pequeño de plástico) al final del alambre, hacer funcionar el motor para mover el cubo hacia arriba y hacia abajo mientras se aplica lentamente peso en el cubo hasta que el motor ya no pueda levantarlo. Normalmente uso tornillos, pernos, tuercas, piezas de metal pesado como peso. Cuando el motor se detiene, retiro algo de peso hasta que el motor sea capaz de levantar el cubo nuevamente. El peso total (kg) del cubo multiplicado por el radio (cm) de la polea, ¡badabim, ahí está el par del motor en kgf-cm. Además, al hacer eso, puedes probar diferentes formas de controlar el motor, con PWM o microstepping, y ver diferentes respuestas de torque del motor.
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¿kilogramos-centímetros?
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Sí, entiendo eso, ¿pero es posible que este motor en teoría pueda llevar un máximo de 3 kg?
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Es más probable que el par máximo que pueda producir sea (la fuerza ejercida sobre una masa de 1 kg en un campo gravitatorio de 1 g) x (1 cm). Por qué no utilizaron unidades adecuadas no está claro, pero mucha gente confunde la masa con el peso.
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Kg.cm realmente debería escribirse como kgF.cm (kilogramos-fuerza. centímetros). kg es una medida de masa, kgF es una medida de fuerza.
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"Yo sé lo que es el par motor" - ¿en serio? ¡Piénsalo de nuevo... :-)
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Todavía hay formas de hacerlo más confuso, por ejemplo, el "kilo" y el "centi" podrían combinarse en "deka", dándonos "dagm" como la nueva unidad.
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Kg-cm es un abuso del sistema métrico, ya que el kg no es una unidad de fuerza. Cambiarlo a 'kgF.cm' es una mejora, pero la unidad de fuerza adecuada es el Newton ( = kg m /s^2), el torque debería medirse en Nm (newton-metro). 1 N-m = 0.7376 pie-lbf.
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El par motor de 3 kg-cm depende del planeta en el que te encuentres. En la superficie de Júpiter, por ejemplo, es mucho par motor. En la superficie de Fobos, no es mucho. Y si estás en el espacio con tu propulsión y warp drive apagados, no hay par motor en absoluto.