Sådan beregnes bremsemoment

drejningsmoment er en kraft, der udøves på et objekt; denne kraft har en tendens til at få objektet til at ændre sin rotationshastighed. En bil er afhængig af drejningsmoment for at stoppe. Bremsekloderne udøver en friktionskraft på hjulene, hvilket skaber et drejningsmoment på hovedakslen. Denne kraft hindrer akselens nuværende rotationsretning og stopper således bilens fremadgående bevægelse.
Trin

Tegn et frit legemsdiagram. Et diagram med frit legeme isolerer et objekt og erstatter alle eksterne objekter med vektor- eller vridningskræfter. Dette giver dig mulighed for at summere kræfter og bestemme nettokraften og drejningsmomentet, der virker på et objekt.


Vis alle kræfter, der virker på køretøjet, når føreren begynder at bremse. Der er tyngdekraften nedad, og der er også den opadgående kraft, der udøves af vejen. Disse to kræfter er lige og modsat, så de annullerer hinanden. Den resterende kraft er den friktionskraft, der udøves af vejen, der virker vandret i retning modsat køretøjets bevægelse. Antag som et eksempel, at du analyserer en jeep på 2.000 kg, der lige er begyndt at bremse. Dit diagram viser to lige og modsatte lodrette kræfter på 19.620 Newton, som summerer sig til nul, og en vis ubestemt horisontal kraft.


Bestem vejens vandrette kraft ved hjælp af Newtons anden lov - kraften på et objekt er lig med dens masse gange dens acceleration. Du formentlig enten kender eller kan få køretøjets vægt fra producentens specifikationer, men du bliver nødt til at beregne decelerationshastigheden. En af de enkleste måder at gøre dette på er at antage en gennemsnitlig decelerationshastighed fra det tidspunkt, bremserne først påføres, til frigørelsespunktet. Retardationen er derefter den samlede ændring i hastighed divideret med den tid, der er gået under bremseprocessen. Hvis Jeep gik fra en hastighed på 20 meter per sekund ned til 0 meter per sekund på 5 sekunder, så dets gennemsnitlige deceleration ville være 4 meter per sekund per sekund. Kraften, der kræves for at forårsage denne deceleration, er lig med 2.000 kg * 4 m /s /s, hvilket svarer til 8.000 Newton.


Beregn det drejningsmoment, som kraftens vej forårsager omkring akslen. Fordi drejningsmomentet er lig med kraft, gange dets afstand fra rotationspunktet, er drejningsmomentet lig med vejkraften gange hjulets radius. Vejkraften er den lige og modsatte torsionsreaktion forårsaget af bremserne, så bremsemomentet er lig i størrelse og modsat i retning af det drejningsmoment, der udøves af vejen. Hvis Jeep's hjul har en radius på 0,25 meter, er bremsemomentet lig med 8.000 N * 0,25 m eller 2.000 Newton-meter.




Tips


1. Du kan forveksles med det faktum, at der er flere hjul, og køretøjet fordeler en bestemt vægtmængde over hver enkelt. Det samlede drejningsmoment afhænger dog stadig kun af den mængde vandret kraft, der kræves for at standse køretøjet. Hvis der er både forreste og bageste bremseklodser, og du vil vide det drejningsmoment, der udøves af hvert sæt, kan du estimere, at hvert sæt bidrager til halvdelen af det samlede drejningsmoment.