Es más probable que el par máximo que puede producir sea (la fuerza ejercida sobre una masa de 1 kg en un campo gravitacional de 1 g) x (1 cm). No está claro por qué no usaron las unidades adecuadas, pero muchas personas mezclan masa con peso.
El Photon
3
kg.cm realmente debería escribirse como kgF.cm (kilogramos-fuerza. centímetros). kg es una medida de masa, kgF es una medida de fuerza.
Li-aung Yip
2
"Sé lo que es el torque", ¿sabes? Piénselo de nuevo ... :-)
RJR
1
kg-cm es un abuso de la métrica, ya que 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 par debe medirse en Nm (newton-metro). 1 Nm = 0.7376 pie-lbf.
greggo
Respuestas:
18
El par es una medida de "fuerza de torsión".
El poder es una medida de la fuerza de torsión x velocidad.
El par generalmente se expresa como una fuerza xa distancia. Entonces, para el mismo par si duplica la distancia, reduce a la mitad la fuerza para obtener la misma respuesta.
Entonces kg.cm es kg de fuerza x centímetro de distancia.
De hecho, los kg son una masa y no una fuerza, PERO los kg se usan descuidadamente como fuerza en muchos casos.
Otras unidades de torque incluyen pie-libra, Newton-metro, dina-centímetro (!) ...
En su caso, 3 kg.cm significa que una "fuerza" de 3 kg que actúa en un radio de 1 cm produciría la misma cantidad de torque que su motor.
Igualmente eso podría ser 0.1 kg x 30 cm, o 10 kg x 0.3 cm o ...
FWIW - kg es una unidad de masa y Newton la unidad de fuerza correspondiente. Donde el "peso" de 1 kg = g Newton donde g = 9.8 m / s / s. Lo suficientemente cerca de g = 10 aquí para que 1 kg pese 10 Newton.
PERO la libra es, de hecho, una unidad de fuerza. La unidad de masa correspondiente es la Babosa, donde
1 Babosa pesa ~ 32 libras de fuerza.
No encontrarás gente vendiendo verduras por la babosa, o por Newton :-).
Un vaso de cerveza Newton es de aproximadamente 4 onzas.
Una aproximación útil
Potencia en vatios ~ = kg.m torgue x RPM
Esto es una casualidad ya que varias constantes se cancelan casi exactamente, pero es extremadamente útil. Preciso a aproximadamente el 1%.
Entonces, en su caso, 3 kg.cm = 0.03 kg.m
Entonces, la potencia que su motor genera a un RPM dado a este par es
Potencia = 0.03 x RPM Watts.
es decir, aproximadamente 30 vatios a 1000 RPM a 3 kg.cm de torque.
He pasado muchas largas horas jugando con dinamómetros mientras desarrollaba frenos y controladores de alternador para actuar como cargas para el equipo de ejercicio.
La aproximación
Watts = kg.m.RPM ...... fue una aproximación útil para recordar.
Puede ser útil tener en cuenta que si bien las unidades de torque y trabajo pueden parecer similares, los vectores de fuerza y distancia relacionados con el torque siempre son perpendiculares, mientras que los de trabajo son siempre paralelos. El par es el producto transversal 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 escalar de la fuerza sobre un objeto y un vector de distancia que representa su movimiento; Es, pues, una cantidad sin dirección.
supercat
En realidad, no es una buena idea medir los productos en peso, ya que el peso por masa no es una constante (no solo en comparación con diferentes cuerpos celestes sino también en diferentes lugares de la tierra): 10 N de vegetales cerca del ecuador tienen más masa que 10 N de vegetales cerca los polos.
Cuajada
@Curd Usualmente :-). Tenga en cuenta las etiquetas de "no comercializar" en muchos sistemas de pesaje basados en resortes y el uso del peso radiométrico contra los sistemas de pesaje de peso unitario para cancelar las variaciones de g. La situación es peor en la Luna debido a los Masscons, pero es probable que haya mayores preocupaciones allí. Creo que la distinción se hace tan bien en lo anterior como es probable que sea en las circunstancias. Para obtener puntos adicionales, defienda a favor o en contra de expresar el término de eficiencia de combustible del motor de cohete "Impulso específico" en 'segundos'. Para hacer esto, debe cancelar lbf con lbm (o kgf con kgm u otra unidad de su elección) :-).
Russell McMahon el
23
Un motor con un par de 1 kg.cm es capaz de sostener un peso de 1 kg a una distancia radial de 1 cm.
Aquí hay un diagrama para explicar.
El par es el producto cruzado de la fuerza y la distancia: . Entonces, el mismo peso, al doble de la distancia radial, requerirá el doble del torque.τ= F× d
Tenga en cuenta que la medición 'kgcm' es 'kilogramos-fuerza × centímetros' y sería más claro si está escrita como , que evita la confusión entre kg (masa) y k g F (fuerza).k gF. c mkgF
kgF1 k gF
En su lugar, se prefiere la unidad SI de Nm, que no depende del valor exacto de la gravedad de la Tierra.
@ richard1941 Sus inquietudes se abordan más adelante en la respuesta. "La unidad kgF ya no se usa para trabajos de ingeniería porque 1 kgF se define como la fuerza sobre un peso de 1 kg en 'gravedad estándar del nivel del mar de la Tierra' ..."
Li-aung Yip
Los diagramas hacen que sea mucho más fácil de entender.
Hentie Potgieter
@ Li-aung Yip, ¿cómo es el peso estacionario en el segundo caso? ¿No sería el par más alto que la fuerza debido a la masa de 1 kg? Entonces el peso realmente subiría, ¿verdad?
noorav
8
kgcm sería kilogramo-centímetros, el motor es muy viejo o al fabricante no le gustan las unidades SI. De todos modos, 1kgcm es 0.09807Nm.
El peso que su motor podrá levantar dependerá de qué tan grande sea la polea. Si la polea tiene un diámetro de 2 cm (radio de 1 cm), el motor podrá levantar 3 kg. Si la polea mide 20 cm, el motor podrá levantar ~ 300 g.
Si desea levantar más que eso, necesita una caja de cambios que reduzca la velocidad, pero aumente el par.
Gracias, ahora entiendo mejor, ahora necesito calcular cosas para mis ruedas :)
Splendid
1
Huh Pensé que kgcm era la forma en que iba el mundo ahora. Sigo viendo que aparece en todas partes en estos días. Solía ver más Nm, pero eso parece estar desapareciendo.
Brian Knoblauch
1
@BrianKnoblauch - bueno, con SI insistiendo en que 1024 bytes deben llamarse kibbidibibidibibibyte, siento que debo insistir en newton-meters. =)
JustJeff
Nada en contra de NM, lo prefiero. Parece que se está desvaneciendo de lo que he visto.
Brian Knoblauch
También estoy viendo 'kg-cm', en una especificación de servo más recientemente, pero todavía es simplemente incorrecto. La confusión entre masa y fuerza en las medidas imperiales no se mitiga en absoluto al cometer el mismo error en la métrica, donde hay unidades distintas para estos. Hace décadas, tenía una llave dinamométrica, la báscula estaba calibrada en "libras-pie" y "kilogramos métricos". Nunca intenté averiguar qué se suponía que era eso. También he visto medidores de presión de aceite en "kg / cm ^ 2". Arggg. Esa es una medida de la tasa de aplicación de fertilizantes, no de la presión.
greggo
2
El par es una medida de fuerza multiplicada por la distancia. Piense en girar una tuerca con una llave inglesa: cuanto más se extraiga la llave, más fácil será girar la tuerca. Esto se debe a que la misma fuerza, más allá del mango, proporciona un mayor torque, ya que tiene que aplicar esa misma fuerza en 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 usan la misma unidad ("libra") tanto para la fuerza como para la masa, a pesar de que son diferentes. Las unidades SI son mejores porque usan 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 gravedad normalizada (variando dependiendo de dónde se encuentre).
He visto muchos motores con torque expresado en kgcm, y no entiendo por qué. Quizás alguien tradujo libras-pulgada (o las 12 libras-pie más fuertes) y usó la unidad de destino incorrecta en algún momento, y la convención se mantuvo. En los países que usan unidades SI reales, desea un par en Newton-metros, y si tiene motores paso a paso pequeños o no, puede obtener Newton-centímetros.
Entonces, ¿puede su motor aguantar 3 kg? Sí, si la distancia entre el centro del eje y el centro de masa que sostiene, proyectada a lo largo del eje de gravedad al 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 necesita una caja de cambios, una carga más ligera o un motor más fuerte.
torque en realidad el producto cruzado, el trabajo es el producto escalar
russ_hensel
En el trabajo de ingeniería, cuando se trata de libras, es común usar lbf y lbm para distinguir la fuerza y la masa, por lo que el par está realmente en pies-lbf. Si no se hace esta distinción, se producen abominaciones como el par en 'kg-cm' y la presión en 'kg / cm ^ 2'. Entonces, cuando se enfrenta a una especificación de torque dada en oz-in y kg-cm, puede elegir entre la que tiene una unidad vaga (oz) y la que tiene dimensiones incorrectas (kg en lugar de N). No es una buena situación, desearía que la gente usara la métrica correctamente.
greggo
Las unidades estadounidenses son tontas porque las obtuvimos de .... En realidad, todo en ciencia e ingeniería eléctrica aquí es métrico, y nuestro dinero es decimal
richard1941
FWIW: la unidad de masa "estadounidense" es el Slug, que tiene una masa que pesa g lbs o aproximadamente 32 lbs en un campo de gravedad "estándar".
Russell McMahon
0
La mejor manera que uso para probar los motores paso a paso es simplemente usar una polea de diámetro conocido, sostener el motor en la esquina de la mesa con una prensa, envolver un cable en la polea y atar un contenedor (cubo pequeño de plástico) al final del cable, haga funcionar el motor para mover el cucharón hacia arriba y hacia abajo mientras aplica lentamente peso al cucharón hasta que el motor no pueda levantarlo más. Normalmente uso tornillos, pernos, tuercas, piezas de metal pesado como peso. Cuando el motor se detiene, remuevo un poco hasta que el motor pueda levantar el cucharón nuevamente. El peso total (kg) del cucharón multiplicado por el radio (cm) de la polea, badabim, es el par del motor en kgf-cm. Además, al hacer eso, puede probar diferentes formas de conducir el motor, con PWM o microstepping, y ver diferentes respuestas de torque del motor.
No hay nada "descuidado" sobre el uso de kg / libra / onza / gramo tanto para la masa como para la fuerza simultáneamente, siempre que recuerde que el par es rotativo.
Un par de kilogramo-metro puede mover (girar) un kilogramo mantenido en un radio fijo de 1 metro (o la mitad que a 2 metros). Un torque de libra-pie puede mover (girar) una libra mantenida en un radio fijo de 1 pie (o la mitad que a 2 pies). Un torque de onza-pulgada puede mover (torcer) una onza mantenida en un radio fijo de 1 pulgada (o la mitad que a 2 pulgadas).
Todas las unidades de torque: kg.cm, lb.ft, oz.in, g.cm pueden considerarse fácilmente como la cantidad de torque necesaria para mover una masa puntual del peso indicado en el borde de un disco siendo hecho girar por el motor que tiene la clasificación de torque. En lugar del ejemplo de suspender la masa anterior, piense en la masa en el borde del disco dando vueltas a medida que el motor impulsa el disco. No todos los motores pueden mover todas las masas en estos discos. Solo se puede mover el motor cuyo par es igual a la masa multiplicada por el radio del disco. Si una masa de 3 kg está en un punto en el perímetro de un disco de radio r cm, entonces para que ese disco gire, el motor debe tener un torque de 3r kg.cm.
¿Es correcta la última oración? Para un disco horizontal (ideal, sin fricción), cualquier carga puede girarse con cualquier par. La aceleración sería proporcional al par, ¿no?
Transistor
Sí, es descuidado. kg no es una unidad de fuerza. lbf es una unidad de fuerza (que se convierte en N). lbm es una unidad de masa (que se convierte en kg). Confundir a esos dos también es descuidado (pero sucede todo el tiempo). Como @Transistor ha señalado, toda su discusión asume que la gravedad estándar está actuando en una dirección tangencial, lo cual solo es cierto si el eje de la rueda es horizontal y la masa de 3 kg está en el punto donde se mueve hacia arriba. La ventaja de indicar el par (correctamente) en términos de fuerza, es que puede aplicar fácilmente el cálculo a otras situaciones (fuerza debida a un resorte, por ejemplo)
greggo
-1
Si tiene problemas debido a la unidad métrica, puede ser útil cambiarlos a unidades en inglés. Como una "primera aproximación", a kg = 2 lb y 2.5 cm = 1 pulg. Entonces 3 kgcm sería (3 x 2) / 2.5 = 2.4 lb-pulg. Si usa una polea de 2 pulgadas de diámetro, podría ejercer / sostener una fuerza de 2.4 lb.
Respuestas:
El par es una medida de "fuerza de torsión".
El poder es una medida de la fuerza de torsión x velocidad.
El par generalmente se expresa como una fuerza xa distancia. Entonces, para el mismo par si duplica la distancia, reduce a la mitad la fuerza para obtener la misma respuesta.
Entonces kg.cm es kg de fuerza x centímetro de distancia.
De hecho, los kg son una masa y no una fuerza, PERO los kg se usan descuidadamente como fuerza en muchos casos.
Otras unidades de torque incluyen pie-libra, Newton-metro, dina-centímetro (!) ...
En su caso, 3 kg.cm significa que una "fuerza" de 3 kg que actúa en un radio de 1 cm produciría la misma cantidad de torque que su motor.
Igualmente eso podría ser 0.1 kg x 30 cm, o 10 kg x 0.3 cm o ...
FWIW - kg es una unidad de masa y Newton la unidad de fuerza correspondiente. Donde el "peso" de 1 kg = g Newton donde g = 9.8 m / s / s. Lo suficientemente cerca de g = 10 aquí para que 1 kg pese 10 Newton.
PERO la libra es, de hecho, una unidad de fuerza. La unidad de masa correspondiente es la Babosa, donde
1 Babosa pesa ~ 32 libras de fuerza.
No encontrarás gente vendiendo verduras por la babosa, o por Newton :-).
Un vaso de cerveza Newton es de aproximadamente 4 onzas.
Una aproximación útil
Esto es una casualidad ya que varias constantes se cancelan casi exactamente, pero es extremadamente útil. Preciso a aproximadamente el 1%.
Entonces, en su caso, 3 kg.cm = 0.03 kg.m
Entonces, la potencia que su motor genera a un RPM dado a este par es
Potencia = 0.03 x RPM Watts.
es decir, aproximadamente 30 vatios a 1000 RPM a 3 kg.cm de torque.
He pasado muchas largas horas jugando con dinamómetros mientras desarrollaba frenos y controladores de alternador para actuar como cargas para el equipo de ejercicio.
La aproximación
fuente
Un motor con un par de 1 kg.cm es capaz de sostener un peso de 1 kg a una distancia radial de 1 cm.
Aquí hay un diagrama para explicar.
El par es el producto cruzado de la fuerza y la distancia: . Entonces, el mismo peso, al doble de la distancia radial, requerirá el doble del torque.τ= F× d
Tenga en cuenta que la medición 'kgcm' es 'kilogramos-fuerza × centímetros' y sería más claro si está escrita como , que evita la confusión entre kg (masa) y k g F (fuerza).k gF. c m kgF
En su lugar, se prefiere la unidad SI de Nm, que no depende del valor exacto de la gravedad de la Tierra.
fuente
kgcm sería kilogramo-centímetros, el motor es muy viejo o al fabricante no le gustan las unidades SI. De todos modos, 1kgcm es 0.09807Nm.
El peso que su motor podrá levantar dependerá de qué tan grande sea la polea. Si la polea tiene un diámetro de 2 cm (radio de 1 cm), el motor podrá levantar 3 kg. Si la polea mide 20 cm, el motor podrá levantar ~ 300 g.
Si desea levantar más que eso, necesita una caja de cambios que reduzca la velocidad, pero aumente el par.
fuente
El par es una medida de fuerza multiplicada por la distancia. Piense en girar una tuerca con una llave inglesa: cuanto más se extraiga la llave, más fácil será girar la tuerca. Esto se debe a que la misma fuerza, más allá del mango, proporciona un mayor torque, ya que tiene que aplicar esa misma fuerza en 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 usan la misma unidad ("libra") tanto para la fuerza como para la masa, a pesar de que son diferentes. Las unidades SI son mejores porque usan 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 gravedad normalizada (variando dependiendo de dónde se encuentre).
He visto muchos motores con torque expresado en kgcm, y no entiendo por qué. Quizás alguien tradujo libras-pulgada (o las 12 libras-pie más fuertes) y usó la unidad de destino incorrecta en algún momento, y la convención se mantuvo. En los países que usan unidades SI reales, desea un par en Newton-metros, y si tiene motores paso a paso pequeños o no, puede obtener Newton-centímetros.
Entonces, ¿puede su motor aguantar 3 kg? Sí, si la distancia entre el centro del eje y el centro de masa que sostiene, proyectada a lo largo del eje de gravedad al 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 necesita una caja de cambios, una carga más ligera o un motor más fuerte.
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La mejor manera que uso para probar los motores paso a paso es simplemente usar una polea de diámetro conocido, sostener el motor en la esquina de la mesa con una prensa, envolver un cable en la polea y atar un contenedor (cubo pequeño de plástico) al final del cable, haga funcionar el motor para mover el cucharón hacia arriba y hacia abajo mientras aplica lentamente peso al cucharón hasta que el motor no pueda levantarlo más. Normalmente uso tornillos, pernos, tuercas, piezas de metal pesado como peso. Cuando el motor se detiene, remuevo un poco hasta que el motor pueda levantar el cucharón nuevamente. El peso total (kg) del cucharón multiplicado por el radio (cm) de la polea, badabim, es el par del motor en kgf-cm. Además, al hacer eso, puede probar diferentes formas de conducir el motor, con PWM o microstepping, y ver diferentes respuestas de torque del motor.
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No hay nada "descuidado" sobre el uso de kg / libra / onza / gramo tanto para la masa como para la fuerza simultáneamente, siempre que recuerde que el par es rotativo.
Un par de kilogramo-metro puede mover (girar) un kilogramo mantenido en un radio fijo de 1 metro (o la mitad que a 2 metros). Un torque de libra-pie puede mover (girar) una libra mantenida en un radio fijo de 1 pie (o la mitad que a 2 pies). Un torque de onza-pulgada puede mover (torcer) una onza mantenida en un radio fijo de 1 pulgada (o la mitad que a 2 pulgadas).
Todas las unidades de torque: kg.cm, lb.ft, oz.in, g.cm pueden considerarse fácilmente como la cantidad de torque necesaria para mover una masa puntual del peso indicado en el borde de un disco siendo hecho girar por el motor que tiene la clasificación de torque. En lugar del ejemplo de suspender la masa anterior, piense en la masa en el borde del disco dando vueltas a medida que el motor impulsa el disco. No todos los motores pueden mover todas las masas en estos discos. Solo se puede mover el motor cuyo par es igual a la masa multiplicada por el radio del disco. Si una masa de 3 kg está en un punto en el perímetro de un disco de radio r cm, entonces para que ese disco gire, el motor debe tener un torque de 3r kg.cm.
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Si tiene problemas debido a la unidad métrica, puede ser útil cambiarlos a unidades en inglés. Como una "primera aproximación", a kg = 2 lb y 2.5 cm = 1 pulg. Entonces 3 kgcm sería (3 x 2) / 2.5 = 2.4 lb-pulg. Si usa una polea de 2 pulgadas de diámetro, podría ejercer / sostener una fuerza de 2.4 lb.
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