V technických specifikacích motorů a konstrukcí vybavených motory se záhadný ukazatel Nm neustále objevuje jako jednotka točivého momentu. Pokud je s koňskou silou vše jasné i na intuitivní úrovni, kůň je kůň, pak zde mohou nastat určité potíže.
Archimedova páka
Známý vědec Archimedes jednou řekl slavnou větu: "Dejte mi páku a já pohnu Zemí." Můžeme říci, že to byla tato fráze, která sloužila jako začátek zrodu ukazatele točivého momentu. Jak víte, planeta Země je poněkud těžká, takže by ji mohl převrátit člověk, i tak uznávaný a slavný jako Archimedes. Klíčové je využití páky, která umožňuje řádově zvýšit sílu nárazu na objekt. Páka je prakticky jakýkoli předmět, který se může volně otáčet kolem bodu otáčení. Pokud je opěrný bod přesně uprostřed páky, při použití stejné síly z obou konců páky celá konstrukce zůstane státna místě. Situace se změní, až když se opěrný bod posune na jednu ze stran. Nejlépe je to vidět na obrázku níže.
Točí se
Jak můžete vidět, páka se otáčí kolem opěrného bodu, čímž dochází k neúplné rotaci. Poměr síly působící na dlouhé rameno páky a síly přijaté na krátké rameno tvoří základ jednotek točivého momentu. Poměr je velmi jednoduchý: síly vynásobené délkou odpovídajícího ramena páky se musí rovnat. Zákon zachování energie funguje vždy. Tento princip činnosti lze rozšířit na dvojici ozubených kol různých průměrů a obecně na jakékoli agregáty mechanismů různých průměrů, které spolupůsobí pomocí rotace, což jsou ve skutečnosti ramena podmíněných pák.
Točivý moment
Nyní můžete vzít rotující hřídel motoru. Poloměr hřídele motoru je podmíněná páka a při jejím otáčení vzniká síla, která směřuje kolmo k ose otáčení. To je schematicky znázorněno na následujícím obrázku.
Zde R je poloměr hřídele a F je vektor síly generované během otáčení hřídele. Stejně jako u konvenční páky bude jejich součin (RF) moment síly nebo točivého momentu. Vzhledem k tomu, že v souladu s mezinárodním systémem jednotek se síla měří v newtonech a vzdálenost se měří v metrech, jednotka točivého momentu je newtonmetr nebo zkráceně nm.
Existují však i jiná označení. Někdy na mírusíly se nepoužívají v newtonech, ale v kilogramech (kgf), pak lze tuto hodnotu převést na „klasiku“pomocí koeficientu. 1 kgf na metr se rovná 9,81 nm. V zemích, které nepoužívají metrický systém, se jako jednotka pro točivý moment motoru používá libra-stopy. Zní to divně, ale stejně. 1 lb ft se rovná 1,36 nm. Existuje vztah mezi výkonem, otáčkami a generovaným točivým momentem. Je velmi jednoduchá. Výkon se rovná součinu frekvence otáček a točivého momentu, děleno faktorem. Koeficient závisí na jednotkách točivého momentu a dalších specifikovaných hodnotách.
Pokud mluvíme o koňských silách, kgf na metr a otáčkách za minutu, je tento koeficient 716,2, pro nm a kilowatty - 9549. Odpovídající kalkulačky jsou dostupné ve veřejné doméně. Specifikace obvykle uvádějí točivý moment měřený přímo na hřídeli motoru.
