Co to jest moment zerwania?

W fizyce i mechanice moment obrotowy to siła obrotowa lub siła niezbędna do spowodowania obrotu obiektu wokół osi. W większości przypadków do rozpoczęcia ruchu obrotowego potrzebny jest większy moment obrotowy niż do utrzymania go po jego rozpoczęciu. Ta początkowa siła nazywana jest momentem rozruchowym.
Wielkość momentu rozruchowego potrzebna do poruszenia czegoś jest częściowo określana przez tarcie statyczne. Tarcie statyczne to siła istniejąca między dwoma ciałami fizycznymi, która uniemożliwia im poruszanie się. Na przykład nakrętka motylkowa może mieć wysoki moment zerwania, ponieważ występuje duże tarcie statyczne między nakrętką a śrubą. Jeśli jednak śruba jest nasmarowana, moment obrotowy będzie niższy, ponieważ tarcie statyczne zostało zmniejszone.

Moment zerwania jest prawie zawsze omawiany w jednym z dwóch kontekstów: moc silnika lub siła potrzebna do obrócenia gwintowanego elementu złącznego, takiego jak nakrętka. Jeśli mechanik chce zdjąć nakrętkę ze śruby, musi dokręcić nakrętkę za pomocą klucza. Jak wie każdy, kto kiedykolwiek to robił, obracanie klucza wymaga na początku dużej siły, ale zwykle staje się łatwiejsze po kilku obrotach.

Mechanicy i inżynierowie często mierzą moment zrywania gwintowanych elementów złącznych po części w celu zapewnienia integralności produktu w ramach procesu zwanego audytem momentu obrotowego. Jeśli siła zrywania nakrętki jest zbyt mała, wibracje urządzenia mogą spowodować poluzowanie nakrętki; jeśli jest zbyt wysoki, gwint może się zerwać, a wyjęcie śruby może być niemożliwe. Część badania elementu złącznego obejmuje pomiar momentu obrotowego w momencie, gdy element złączny zaczyna się poruszać, po pokonaniu momentu obrotowego. Audyt można przeprowadzić za pomocą czujników do pomiaru momentu obrotowego lub przez przeszkolonego operatora, który ręcznie przykłada moment obrotowy.

Innym obszarem, w którym moment rozruchowy jest ważny, są silniki cylindrowe. Podobnie jak w przypadku łączników gwintowanych, moment rozruchowy silnika jest większy niż moment obrotowy. W silniku do obracania wału korbowego wykorzystywany jest moment obrotowy. Wał korbowy z kolei powoduje ruch tłoków w górę iw dół.

Silnik, który został zaprojektowany z wystarczającą mocą, aby utrzymać silnik w ruchu, ulegnie awarii. Silnik musi mieć również wystarczającą moc, aby w ogóle rozpocząć ruch. Jest to jednak delikatna równowaga. Jeśli pozwolimy, aby silnik nadal pracował z momentem obrotowym wystarczającym do zerwania, może się przegrzać. Po osiągnięciu oderwania moment obrotowy silnika należy zredukować do normalnej prędkości roboczej.