100 KG BİR ARAÇ İÇİN RAMPADA GEREKEN TORK

Question

arkadaşlar toplam ağırlığı 100 kg bir araç için rampada tekerin milinde olması gereken en az torku bulmak için şöyle bir deney yaptım
bu deneyi şöyle anlatayım:
araç :35 kg
tekerler: 18 cm
rampa: üçgenin alt kenarı:90cm
--------üçgenin dik kenarı 100cm
--------üçgenin üst kenarı (rampa yani) 140 cm

deneyde aracı rampanın başlangıcına yerleştirdim tüm tekerler rampada idi .
aracın ucuna bir ip bağladım ve ipin ucuna da bir el kantarı başladım .
el kantarından tutup aracı yukarı doğru çekmeye başladım tabi ip yokuşşa paralel bir şekilde .
araç ilk harekete geçtiğinde el kantarı 30 kg yi gösteriyordu ve 30 kg ile aracı yukarı çekmeye başladım .

sonuçta şu formülden
kuvvet*kuvvet kolu= tork

30*9 cm ( tekerin yarı çapı)=270kgcm =2,7 kgm=27 nm=2,7 daNm

yani o rampada tekerin milinde 2,7daNm tork olsa idi araç hareket ederdi

şimdi bu deneyden yola çıkarak 100 kg için kıyaslama yaparsak yaklaşık 100 kg 35 kgnin 3 katı
yani rampadaki araç 100 kg olsa idi aracı yukarı çekerken el kantarında 30*3=90 kg değerini görecektik

formülde şöyle olacaktı=
90*9=810kgcm =8,1 kgm=8,1 daNm lik bir tork teker milinde olsa araç rampada hareket ederdi

rampanın eğimini tam olarak hesaplayamadım ama ölçüler aşağıdaki gibi:
rampa: üçgenin alt kenarı:90cm
--------üçgenin dik kenarı 100cm
--------üçgenin üst kenarı (rampa yani) 140 cm

evet arkadaşlar bu şekilde bir hesap doğrumudur varsa eksikleri nelerdir ?
bu konuda yardımarınızı görüşlerinizi bekliyorum

< Bu mesaj bu kişi tarafından değiştirildi ixir111 -- 16 Mart 2007; 22:38:27 >

Answer

deneyin doğrudur sen ölçüm yolundan gitmişsin yokuşun eğimini falan hesaplayıp yapsaydın sürtünmeyi tahmin edemeyeceginden sonuc daha yanlış olacaktı

Answer

Burda rampanın eğimini ben size söyliyeyim..

rampanın eğimi X olsun..

Karşı(dik kenar)
-------------------------=Sin X
Hipotenüs(rampa)

100
--------=Sin X= 0,714 ===>> X =45 derecedir..
140

dereceyi bulmak için windowsun hesap makinesinde görünüme ve bilimsele tıklayın.. 0,714 rakamını hesap makinesine yazın.
sonra sol üstte inv tuşuna basın sonra sin tuşuna basın..Karşınıza çıkan değer 0,714 rakamının hangi derecede olduğunu gösterir..

peki 45. derece nasıl bişey?

100 KG BİR ARAÇ İÇİN RAMPADA GEREKEN TORK

Şimdi gelelim ölçümlere...

Daha önce sizinle tartıştığımız konuda hatırlarsanız ağırlık ölçüm aletlerinin her 9,8 Nluk kuvvete karşılık 1kilo gösterdiğini bulmuşdum...

ozaman kantar 30 kgı gösteriyorsa 30*9,8 = 294 N luk bir kuvvetle siz bu aracı yukarı çekiyorsunuz...

Yokuş direnci = ağırlık(kg*[yerçekimi ivmesi=9,8]) * sin X X yokuşun derecesidir..

Burda yokuş direnci kantarla ölçtüğünüz kuvvete eşittir yani 294 N luk bir kuvvete...

294= 35*9,8 * Sin X Burdan Sin X =0,857 X =59 derece çıktı...

Halbuki deneyi yaptığınız düzeneğin eğimini 45 derece olarak hesaplamışdık... Burda bir hata var.. Hata şu olabilir...

kantarla aracı yukarı çekerken, araca bir yandan yokuş direnci bir yandanda tekerlek yuvarlanma direnci etki ediyor olabilir...

şimdi düzeneğin eğiminden(45 derece) ve ağırlıktan yola çıkarak yokuş direncini hesaplayalım ..

Yokuş direnci= 35*9,8* (Sin45=0,714)= 245 N Ama kantar 294 Nluk bir toplam direnç ölçüyor....

Demekki 294-245=49 N luk bir kuvvet de tekerlek yuvarlanma direncidir...

Şimdi sizin uyguladığınız 294 Nluk çekim kuvvetini arabanın motoru uygulasın istiyoruz...Peki..

Tekerleğin yarı çapı 9 cm demişsiniz...

Tork=Kuvvet*yarıçap

Tork= 294*0,09= 26 Nm yapar. yada sizin sevdiğiniz birimle 2,6 daNm lik bir tekerlek mili torkuyla bu arabaya yokuşu çıkarttırabilirsiniz...
Burdaki en büyük hatanız kiloyla kuvveti karıştırmanız... Kiloyu kuvvet yerine kullanamazsınız.onu kuvvete çevirmeniz gerekir..

1 kilonun kuvveti 9,8 N dur...Hernekadar hesabınız hatalı olsada düşünmeye devam... Ben sizde ışık gördüm::))

Answer

Burada bahsedilen tekerleğin milinin yarıçapı kaç?

Aslında şöyle birşey düşünüyorum.
1000kg bir arabaya yerçekiminin uyguladığı kuvvet 1000 x 9,8 = 9800N. Benim bu arabayı havaya kaldırabilmem için bu değerden daha yüksek bir kuvvet uygulamam lazım.

Düz bir zeminde 1000kg gelen bir arabayı vites boşta iken 1mt/sn ivmelendirebilmem için gereken kuvvet nedir? Özellikle anlamadığım nokta HP konusunda bile aynı, bir cismi yukarı doğru kaldırmak ile tekerlek üzerinde ittirmek için aynı miktarda kuvvet gerekmez. Motor olarak 100 HP gücünde olan bir motor 7500kg ı 1mt/sn hızla havaya doğru kaldırabiliyorsa, kaç kg' ı tekerlek üzerinde 1mt/sn ittirebilir?

Yani 1ton luk hyundaki accent düşünelim 800dv rölantide bile 1.viteste (toplam v.oran 14,6)bu araç yerinden kalkabiliyor. Aynı araba ile mesela 45derecelik bir rampada kalkış yapacak olsam, 1. viteste motorun devrini ne kadara kadar çıkartsam yeterli olur. İllaki motor bağırmasın istiyorum. Rocapitol dostum gene iş sana düşüyor gibi beni kırmazsan memnun olurum?

soru işareti koyduğum sorulara özellikle dikkat !

Answer

fakülteyi bitireli 15 sene olmasaydı size öyle bir hesap yapardım ki  şaşardınız.

Answer

Kuvvet=kilo * ivmedir..

Burda arabayı hızlandıracak kuvvet net kuvvet olacakdır... araba durgun iken ve araba ivmelenmeye başlamak üzereyken onu durdurmaya çalışan kuvvetler:
1-) tekerlek yuvarlanma direnci
2-) hava direnci
3-)ivmelenme direncidir..

şimdi 2 ve 3ü ihmal edelim diyelimki arabayı hızlandırmak için önümüzdeki engel sadece tekerlek yuvarlanma direncidir..

Tekerlek yuvarlanma direncini ayrıntıya girmeden formüle edecek olursak

TYD=0,02*ağırlık(kilo* 9,8) =0,02*1000*9,8= 196 N imiş..

Demekki tekerlek tahrik kuvveti 196 N olduğu anda buaraba hızlanmaya başlar... ancak biz istiyoruzki araba saniyede 1 metre/sn hızlansın..

Kuvvet=kilo * ivme ise

X tekerlekte olması gereken kuvvet olsun...

X-196=1000 * ivme... Burda ivmenin yerine 1 koyarsak..
X-196=1000 olur..
X=1196 N çıkar demekki tekerlekte 1196 N luk bir kuvvet oluşturursam ve bu kuvveti sabit tutabilirsem araba snde 1 m/sn hızlanır... (şimdi hızlanmaya başladıktan sonra, ivme direnci ve hava direnci de arabayı durdurmaya çalışacak ancak bunların oılmadığını varsayalım...tek karşı kuvvetimiz tekerlek yuvarlanma direnci olsun..oda sabit olsun196 N )

Şimdi soru şu.. tekerlekte 1196 N luk bir kuvvet oluşturmam için tekerleğin torku ne olmalı?

Tork=kuvvet* teker yarıçapı Teker yarı çapı 25 cm olsun
Tork=1196*0,25 =299 Nm = 300 Nm yaptı diyelim

Aktarma oranları toplamı 14,6 ise ve tekerlek torku 300 Nm ise motorun torku = 300/14,6 dır..
Motor torku=20,5 Nm = 20 Nm dir.. Bu motorun 20 Nm lik torku kaç devirde gösterdiğini devir-tork eğtirisinden bilirsek atıyorum 800devirde üretsin..

o zaman

Tork *devir
-------------------=PS (Avrupalıların ve bizim kullandığımız beygir gücü)
7024

20*800
---------------= 2 HP yapar demekki bu arabayı motor 20 Nm lik bir tork ve 2 Hplik bir güç üretirken
7024
kaldırabilirsin... ama değerler hep atmasyon dikkat et..

Soru: 100 hp kaç kiloluk arabayı saniyede 1 m/sn hızla hızlandırabilir?

100 hpyi 5000 devirde yapıyor diyelim..

Tork *devir
-------------------=PS (Avrupalıların ve bizim kullandığımız beygir gücü)
7024

HP*7024
-------------=tork
devir

100*7024
------------=tork== 140 Nm yapar
5000

motor torku 140 Nm ise tekerlek torku aktarma oranı kadar fazla olur.. 140*14,6=2044 Nm Tekerlek kuvevti ise

Tork=kuvvet* teker yarıçapı

Tork
------------=kuvvet
yarıçap

2044
---------=kuvvet= 8176 N yapar..
0,25

Net Kuvvet=kilo* ivme

0,02*9,8*X= yuvarlanma direnci...

8176-(0,02*9,8*X)= X * 1 ise
8176=1,196X yapar

Burdan X =6,836 kg yapar demekki arabayı 5000 devirde kaldıracak olsan 6836 Kglık bir araba olsa bile bu araba saniyede 1 m/sn hızla hızlanır..

Answer

cevap için tşk dostum.

Answer

quote: Orjinalden alıntı: Rocapitol  Burda rampanın eğimini ben size söyliyeyim..  rampanın eğimi X olsun..  Karşı(dik kenar) -------------------------=Sin X Hipotenüs(rampa)  100 --------=Sin X= 0,714 ===>> X =45 derecedir.. 140  dereceyi bulmak için windowsun hesap makinesinde görünüme ve bilimsele tıklayın.. 0,714 rakamını hesap makinesine yazın. sonra sol üstte inv tuşuna basın sonra sin tuşuna basın..Karşınıza çıkan değer 0,714 rakamının hangi derecede olduğunu gösterir..  peki 45. derece nasıl bişey?     Şimdi gelelim ölçümlere...  Daha önce sizinle tartıştığımız konuda hatırlarsanız ağırlık ölçüm aletlerinin her 9,8 Nluk kuvvete karşılık 1kilo gösterdiğini bulmuşdum...  ozaman kantar 30 kgı gösteriyorsa 30*9,8 = 294 N luk bir kuvvetle siz bu aracı yukarı çekiyorsunuz...  Yokuş direnci = ağırlık(kg*[yerçekimi ivmesi=9,8]) *  sin X       X yokuşun derecesidir..  Burda yokuş direnci kantarla ölçtüğünüz kuvvete eşittir yani 294 N luk bir kuvvete...  294= 35*9,8 * Sin X Burdan Sin X =0,857   X =59 derece çıktı...   Halbuki deneyi yaptığınız düzeneğin eğimini 45 derece olarak hesaplamışdık... Burda bir hata var.. Hata şu olabilir...  kantarla aracı yukarı çekerken, araca bir yandan yokuş direnci bir yandanda tekerlek yuvarlanma direnci etki ediyor olabilir...  şimdi düzeneğin eğiminden(45 derece) ve ağırlıktan yola çıkarak yokuş direncini hesaplayalım ..  Yokuş direnci= 35*9,8* (Sin45=0,714)= 245 N Ama kantar 294 Nluk bir toplam direnç ölçüyor....  Demekki 294-245=49 N luk bir kuvvet de tekerlek yuvarlanma direncidir...  Şimdi sizin uyguladığınız 294 Nluk çekim kuvvetini arabanın motoru uygulasın istiyoruz...Peki..  Tekerleğin yarı çapı 9 cm demişsiniz...  Tork=Kuvvet*yarıçap  Tork= 294*0,09= 26 Nm yapar. yada sizin sevdiğiniz birimle 2,6 daNm lik bir tekerlek mili torkuyla bu arabaya yokuşu çıkarttırabilirsiniz... Burdaki en büyük hatanız kiloyla kuvveti karıştırmanız... Kiloyu kuvvet yerine kullanamazsınız.onu kuvvete çevirmeniz gerekir..  1 kilonun kuvveti 9,8 N dur...Hernekadar hesabınız hatalı olsada düşünmeye devam... Ben sizde ışık gördüm::))    teşekkürler Rocapitol sayenizde daha fazla şeyler öğreneceğiz

Answer

Beyler bu HP ve TORK olayında kafama takılan 5264 sorudan biri de şu:

1Hp : 75Kg 1mt/sn kaldırma.

Motor özellikleri :

100Hp / 5000dv = 7500kg 1mt/sn kaldırma gücü

110Nm / 4500dv = 11,2kg' ı 1mt mesafeden tutabilme kuvveti.

--------------------------------------------------------------------------------

100Hp / 5000dv = 7500kg (kranktaki güç) x 14 (toplam v.oranı)=105.000kg x 0,30 (t. yarıçapı)

= 31.500kg (tekerlekteki kuvvet)(motor bu ağırlıktaki bir yükü 1mt/sn ivme ile yukarı kaldırabiliyormuş)

--------------------------------------------------------------------------------

110Nm / 4500dv = 11.2kg (1mt den tutabildiği ağırlık)(kranktaki tork) x 14 (toplam v.oranı)= 156,8Kg /(bölü) 0,30 (t. yarıçapı) = 522.6Kg (Tekerlekteki kuvvet)(motor bu ağırlıklati bir yükü havada asılı tutabiliyormuş)

--------------------------------------------------------------------------------

Sonuç : Arabanın motor özellikleri 110Hp 110Nm. Yukarıda görüldüğü gibi her iki değer için çıkan sonuçlar birbirinden tamamen farklı. Beygir gücü denen şey anlatılırken atın yukarı kaldırabildiği ağırlıktan bahsediliyor, tork anlatılırken gene bir ağırlığın kaldırılabilmesi anlatılıyor. Dolayısıyla iki terim de aslında bir kuvvet'i anlatıyor. Ama bu sonuçlara bakarsak HP nin aracın hızını belirleyen etken olduğunu nasıl söyleyebiliriz ki ???

Answer

Eğer hesaplarını formül yazmadan yaparsan hep yanılırsın..

Hp= 100 Devir: 5000 devir...

1 HP =735.5 Watt 100 HP=73550 W

Tork *devir
-------------------=HP
7024

HP*7024
--------------=Tork
devir

100*7024
-------------=Tork=140,48 Nm
5000

evet 110 Nm 11,2 kgı 1 mt mesafede havada tutabilir.ama burda sözkonusu tork

140,48dir.. dolayısıyla bu tork 14,335 kgı havada tutabilir...

Ama burda havada tutma olayı krank miline kaynak yapılmış 1 metrelik çubuğun

ucunda gerçekleşiyor.. hp olayını hesaplarken ise krank miline,sanki mil

makaraymış gibi bağlı bir ipten ve bu ipin çektiği ağırlıktan bahsediyoruz....

Burasını açtığım konuyu okuyarak daha da net anlayabilirsin...

Eğer ben krank milinin etrafına,sanki krank mili bir makaraymış gibi bir ip

sararsam bu ip, krank mili 5000 devirde dönerken ,7500 Kg ağırlığındaki bir

yükü 1 saniyede 1metre yukarı çeker... eğer bunu yaparsa 100 beygirlik güç

üretmiş olur diyoruz ancak burda durum böyle olmuyor... Yani krank mili 1

metre dönmüyor ağırlıkda 7500 kg olmuyor.ama krank milinin ürettiği güç 100

hp oluyor...

Peki nasıl oluyor?
Şimdi bu konuyla alakalı olmayan bir formülü hatırlayalım..

Mesafe formülünü... Mesafe = Hız * zaman idi değilmi..... Şimdi ben saatte 90

km hızla 4 saat yol gidersem gittiğim mesafe neolur? Mesafe= 90*4=360 km

olur.. peki saatte 120 km hızla 3 saat gidersem neolur? = 360 km peki saatte

360 km hızla 1 saat gidersem mesafe neolur? yine 360 km... Bakın işte birini

azalttım(ssati) bu sefer diğeri(hız) çoğaldı ama sonuç aynı kaldı...360 km

İşte krank mili dakikada 5000 devirle dönerken saniyede 5000/60=83,33 defa

döner... Şimdi krank milinin yarı çapı 3 cm olsun...
Peki krank mili 83,33 defa dönünce nekadarlık yol gitmiş olur?
Yol=krankın çevresi* sndeki devir
Yol=2*3,14*0,03*83,33=15,70 metre imiş..

tork=kuvvet * yarıçap(krankın yarıçapı)

140,48= Kuvvet*0,03
Kuvvet=4682,666 N

Kuvvet* yol(krank milinin kendi çevresinde gittiği mesafe )
----------------------------------------------------------------------=Güç
sn

4682,666*15,70
--------------------=73517=73550 W 1 HP=735.5 W ise 735500W = 100

HP
1

işte burda gördüğünüz gibi 3cm yarıçaplı krankmili yükü 15,70 metre yukarı

kaldırmış ama 4682,666 N luk kuvvetle... yada şunu söyleyebiliriz..

4682,666/9,8=477,82 kiloluk ağırlığı 15,70 metre yukarı kaldırırmış...

şimdi gördüğünüz gibi burdaki kilo ve metremiz 7500 kg ve 1 metre

değil...477,82 kg ve 15,70 metre..

yukarıda mesafe-hız-saat örneğinde söylediğimiz gibi bu 2 rakamı çarptığımızda

sonuç 7500 çıkıyor işte bu yüzden 100 HP 7500 kgı 1 snde 1 metre taşıyabilir

diyoruz...

Yani 360 km hızı 90 km olan aracın 4 saatte gittiği yoldur dediğimiz gibi
ama 360 km hızı 120kmolan aracın 3 satte gittiği yoldu aynı zamanda..
yada 360 km hızı 10 km olan aracın 36 saatte gittiği yoldur aynı zamanda...

devirini(5000) ve hpsini (100)bildiğimiz aracın torkunu hesaplamıştık..
140,48 Nm çıkmıştı..

1. vites ve diferansiyel oranlarının çarpımı 14 olan ve tekerlek çapı 30 cm olan

bir arabanın motoru(krank mili) 140,48 Nm tork üretirken tekerlekteki tork

neolur? kuvvet neolur?

Tekerlekteki tork:

140,48*14=1967 Nm lik torku olur tekerleğin.

Tekerlekteki kuvvet:

Tork=kuvvet* yarıçap

Tork
----------=kuvvet
yarıçap

1967
--------=Kuvvet=6557 N
0,3

Bu durumda 2 tekerleğe bir ip bağlarsam bu 2 tekerlek birlikte

Kuvvet
----------------------=kilo
yerçekimi ivmesi
6557/9,8=669 Kgı kaldırabilir..

Tork neydi? Tork bir dönen cismin en dışında meydana gelebilecek kuvveti

hesaplayabilmemizi sağlayan bir güç kavramıydı..

Güç ise bu kuvvetin hızıdır.. Yani dönen cismin nekadar hızlı döndüğü bize

gücü gösterir.... Evet krank mili nekadar hızlı dönerse beygir gücüde okadar

yükselir.Ama bir yerden sonra düşmeye başlar çünkü silindirde yakıt-hava

karışımıyla yanma okadar çok olurki ortamda yeteri kadar hava bulunamaz ve

bir yerden sonra yakıt verimli yanamaz işte bu noktadan itibaren motor devri çok

yüksek olsada araba nın beygir gücü düşer..

şimdi şu grafiğe bakalım...işte zirveden sonra hem tork hemde beygir düşüşe

geçiyor...

********************************

Araba harkete halindeyken ona etki eden kuvvetler
1-)Tekerlek yuvarlanma direnci
2-)Hava direncidir...

Bir arabanın hızlanması için motordan gelen ve tekerleğe ulaşan kuvvetin bu 2

kuvvetin toplamından fazla olması gerekir...

eğer bu 2 direnç tekerlek kuvvetinden fazla ise araba yavaşlamaya başlar...eğer

bu 2 direnç tekerlek kuvvetine eşitse araba sabit hızla gider...

Arabanın son hızını belirleyen şey şudur..

Motor torku* 5.vites dişli oranı*diferansiyel oranı
----------------------------------------------------------------=tekerlek kuvvetidir..
tekerlek yarı çapı

Tekerlek kuvveti, (hava direnci+tekerlek yuvarlanma direnci) toplamıyla eşit olduğu anda araba artık daha fazla hızlanamaz..İşte son hızın oluştuğu anda budur...

Hava direnci=0,0386*havayoğunluğu*hava direnç katsayısı*taşıt izdüşüm alanı*Hızın karesi
Tekerlek yuvarlanma direnci=0,02*kilo*9,8

Hemen benim arabayla ilgili bir örnek yapalım....

Yaris d4-d 5.vites hız -devir rakamları
------------odevire hangi hızda ulaştı?
Devir--------------------hız
1750--------------------75
2000--------------------86
2100--------------------90
2250--------------------97
2500--------------------108
2750--------------------119
3000--------------------130
3250--------------------142
3500--------------------152
3750--------------------164
4000--------------------175 tahmini
4250--------------------186 tahmini
4500--------------------197 tahmini

Hava yoğunluğu= 1,3 olsun
Hava direnç katsayısı=0,3 olsun
Taşıt önizdüşüm alanı=2,5m^2 olsun
son hızımız 175 olsun ohızdaki devir 4000 tork 150 Nm
Aracın ağırlığı :1100 kilo olsun
Hava direnci=0,0386*havayoğunluğu*hava direnç katsayısı*taşıt izdüşüm alanı*Hızın karesi
Hava direnci=0,0386*1,3*0,3*2,5*175*175=1152 Nm !!!
Tekerlek yuvarlanma direnci=0,02*kilo*9,8
Tekerlek yuvarlanma direnci=0,02*1100*9,8=215 Nm !!!

Hava direnci+Tekerlek yuv direnci= 1152+215=1367 N

Tekerlek kuvveti = 1367 N olmalıki araba sabit hızla yoluna devam etsin...
Tekerlek kuvveti=Motor torku*5.vites oranı*diferansiyel oranı/tekerlek yarıçapı=150*0,7*3,125/0,24=1367N

İşte (Havadirenci+Tek yuv direnci)= tekerlek kuvveti olduğu için araba artık daha fazla hızlanamaz...

Burda son hızı belirleyen şey o hızdaki torkdur.. aslında tork da beygirle direk alakalıdır..Yani ikisini birbirinden farklı şeyler gibi düşünmekde yanlış.

Sonuç olarak şunu söyleyebilirimki yüksek devirde yüksek tork üreten araçlar herzaman için daha fazla son sürata sahiptirler..Ama bir araç düşünün yüksek devirde yüksek tork üretsin ama hava direnç katsayısı çok yüksek olsun..Ozaman bu aracın da son hızı çok fazla olmaz... Yani bir araba nekadar kuvvetli olursa olsun arkasına paraşüt bağlayın son hızı çok büyük bir oranda düşer...

Answer

güzel konu kaydediyim yarın bakarım

Answer

Harcadığınız zaman ve bilgilendirdiğiniz için çok teşekürler.

quote:

Orjinalden alıntı: Rocapitol

Eğer hesaplarını formül yazmadan yaparsan hep yanılırsın..

Hp= 100 Devir: 5000 devir...

1 HP =735.5 Watt 100 HP=73550 W

Tork *devir
-------------------=HP
7024

HP*7024
--------------=Tork
devir

100*7024
-------------=Tork=140,48 Nm
5000

evet 110 Nm 11,2 kgı 1 mt mesafede havada tutabilir.ama burda sözkonusu tork

140,48dir.. dolayısıyla bu tork 14,335 kgı havada tutabilir...

Ama burda havada tutma olayı krank miline kaynak yapılmış 1 metrelik çubuğun

ucunda gerçekleşiyor.. hp olayını hesaplarken ise krank miline,sanki mil

makaraymış gibi bağlı bir ipten ve bu ipin çektiği ağırlıktan bahsediyoruz....

Burasını açtığım konuyu okuyarak daha da net anlayabilirsin...

Eğer ben krank milinin etrafına,sanki krank mili bir makaraymış gibi bir ip

sararsam bu ip, krank mili 5000 devirde dönerken ,7500 Kg ağırlığındaki bir

yükü 1 saniyede 1metre yukarı çeker... eğer bunu yaparsa 100 beygirlik güç

üretmiş olur diyoruz ancak burda durum böyle olmuyor... Yani krank mili 1

metre dönmüyor ağırlıkda 7500 kg olmuyor.ama krank milinin ürettiği güç 100

hp oluyor...

Peki nasıl oluyor?
Şimdi bu konuyla alakalı olmayan bir formülü hatırlayalım..

Mesafe formülünü... Mesafe = Hız * zaman idi değilmi..... Şimdi ben saatte 90

km hızla 4 saat yol gidersem gittiğim mesafe neolur? Mesafe= 90*4=360 km

olur.. peki saatte 120 km hızla 3 saat gidersem neolur? = 360 km peki saatte

360 km hızla 1 saat gidersem mesafe neolur? yine 360 km... Bakın işte birini

azalttım(ssati) bu sefer diğeri(hız) çoğaldı ama sonuç aynı kaldı...360 km

İşte krank mili dakikada 5000 devirle dönerken saniyede 5000/60=83,33 defa

döner... Şimdi krank milinin yarı çapı 3 cm olsun...
Peki krank mili 83,33 defa dönünce nekadarlık yol gitmiş olur?
Yol=krankın çevresi* sndeki devir
Yol=2*3,14*0,03*83,33=15,70 metre imiş..

tork=kuvvet * yarıçap(krankın yarıçapı)

140,48= Kuvvet*0,03
Kuvvet=4682,666 N

Kuvvet* yol(krank milinin kendi çevresinde gittiği mesafe )
----------------------------------------------------------------------=Güç
sn

4682,666*15,70
--------------------=73517=73550 W 1 HP=735.5 W ise 735500W = 100

HP
1

işte burda gördüğünüz gibi 3cm yarıçaplı krankmili yükü 15,70 metre yukarı

kaldırmış ama 4682,666 N luk kuvvetle... yada şunu söyleyebiliriz..

4682,666/9,8=477,82 kiloluk ağırlığı 15,70 metre yukarı kaldırırmış...

şimdi gördüğünüz gibi burdaki kilo ve metremiz 7500 kg ve 1 metre

değil...477,82 kg ve 15,70 metre..

yukarıda mesafe-hız-saat örneğinde söylediğimiz gibi bu 2 rakamı çarptığımızda

sonuç 7500 çıkıyor işte bu yüzden 100 HP 7500 kgı 1 snde 1 metre taşıyabilir

diyoruz...

Yani 360 km hızı 90 km olan aracın 4 saatte gittiği yoldur dediğimiz gibi
ama 360 km hızı 120kmolan aracın 3 satte gittiği yoldu aynı zamanda..
yada 360 km hızı 10 km olan aracın 36 saatte gittiği yoldur aynı zamanda...

devirini(5000) ve hpsini (100)bildiğimiz aracın torkunu hesaplamıştık..
140,48 Nm çıkmıştı..

1. vites ve diferansiyel oranlarının çarpımı 14 olan ve tekerlek çapı 30 cm olan

bir arabanın motoru(krank mili) 140,48 Nm tork üretirken tekerlekteki tork

neolur? kuvvet neolur?

Tekerlekteki tork:

140,48*14=1967 Nm lik torku olur tekerleğin.

Tekerlekteki kuvvet:

Tork=kuvvet* yarıçap

Tork
----------=kuvvet
yarıçap

1967
--------=Kuvvet=6557 N
0,3

Bu durumda 2 tekerleğe bir ip bağlarsam bu 2 tekerlek birlikte

Kuvvet
----------------------=kilo
yerçekimi ivmesi
6557/9,8=669 Kgı kaldırabilir..

Tork neydi? Tork bir dönen cismin en dışında meydana gelebilecek kuvveti

hesaplayabilmemizi sağlayan bir güç kavramıydı..

Güç ise bu kuvvetin hızıdır.. Yani dönen cismin nekadar hızlı döndüğü bize

gücü gösterir.... Evet krank mili nekadar hızlı dönerse beygir gücüde okadar

yükselir.Ama bir yerden sonra düşmeye başlar çünkü silindirde yakıt-hava

karışımıyla yanma okadar çok olurki ortamda yeteri kadar hava bulunamaz ve

bir yerden sonra yakıt verimli yanamaz işte bu noktadan itibaren motor devri çok

yüksek olsada araba nın beygir gücü düşer..

şimdi şu grafiğe bakalım...işte zirveden sonra hem tork hemde beygir düşüşe

geçiyor...

********************************

Araba harkete halindeyken ona etki eden kuvvetler
1-)Tekerlek yuvarlanma direnci
2-)Hava direncidir...

Bir arabanın hızlanması için motordan gelen ve tekerleğe ulaşan kuvvetin bu 2

kuvvetin toplamından fazla olması gerekir...

eğer bu 2 direnç tekerlek kuvvetinden fazla ise araba yavaşlamaya başlar...eğer

bu 2 direnç tekerlek kuvvetine eşitse araba sabit hızla gider...

Arabanın son hızını belirleyen şey şudur..

Motor torku* 5.vites dişli oranı*diferansiyel oranı
----------------------------------------------------------------=tekerlek kuvvetidir..
tekerlek yarı çapı

Tekerlek kuvveti, (hava direnci+tekerlek yuvarlanma direnci) toplamıyla eşit olduğu anda araba artık daha fazla hızlanamaz..İşte son hızın oluştuğu anda budur...

Hava direnci=0,0386*havayoğunluğu*hava direnç katsayısı*taşıt izdüşüm alanı*Hızın karesi
Tekerlek yuvarlanma direnci=0,02*kilo*9,8

Hemen benim arabayla ilgili bir örnek yapalım....

Yaris d4-d 5.vites hız -devir rakamları
------------odevire hangi hızda ulaştı?
Devir--------------------hız
1750--------------------75
2000--------------------86
2100--------------------90
2250--------------------97
2500--------------------108
2750--------------------119
3000--------------------130
3250--------------------142
3500--------------------152
3750--------------------164
4000--------------------175 tahmini
4250--------------------186 tahmini
4500--------------------197 tahmini

Hava yoğunluğu= 1,3 olsun
Hava direnç katsayısı=0,3 olsun
Taşıt önizdüşüm alanı=2,5m^2 olsun
son hızımız 175 olsun ohızdaki devir 4000 tork 150 Nm
Aracın ağırlığı :1100 kilo olsun
Hava direnci=0,0386*havayoğunluğu*hava direnç katsayısı*taşıt izdüşüm alanı*Hızın karesi
Hava direnci=0,0386*1,3*0,3*2,5*175*175=1152 Nm !!!
Tekerlek yuvarlanma direnci=0,02*kilo*9,8
Tekerlek yuvarlanma direnci=0,02*1100*9,8=215 Nm !!!

Hava direnci+Tekerlek yuv direnci= 1152+215=1367 N

Tekerlek kuvveti = 1367 N olmalıki araba sabit hızla yoluna devam etsin...
Tekerlek kuvveti=Motor torku*5.vites oranı*diferansiyel oranı/tekerlek yarıçapı=150*0,7*3,125/0,24=1367N

İşte (Havadirenci+Tek yuv direnci)= tekerlek kuvveti olduğu için araba artık daha fazla hızlanamaz...

Burda son hızı belirleyen şey o hızdaki torkdur.. aslında tork da beygirle direk alakalıdır..Yani ikisini birbirinden farklı şeyler gibi düşünmekde yanlış.

Sonuç olarak şunu söyleyebilirimki yüksek devirde yüksek tork üreten araçlar herzaman için daha fazla son sürata sahiptirler..Ama bir araç düşünün yüksek devirde yüksek tork üretsin ama hava direnç katsayısı çok yüksek olsun..Ozaman bu aracın da son hızı çok fazla olmaz... Yani bir araba nekadar kuvvetli olursa olsun arkasına paraşüt bağlayın son hızı çok büyük bir oranda düşer...

Answer

Arkadaşalar cevaplarınız için teşekkürler
mesela diyelim 100 kg lik aracı 45 derecelik rampada hareket etirmek için 9 cm yarıçapı olan tekerin milinde olması gereken torku bulduk 8,1 daNm
araçta 2 motor kullanacağımıza göre gereken torku 2 ye bölsek 1 motorda olaması gereken tork 4,05 daNm olarak tespit ettik
yani direk motorları tekerin miline bağlasak ve herbir motor 4,05 tork verse 100 kg araç 45 derecelik rampada harekete geçer

şimdi merak ettiğim şu:diyelim motorumuzun torku 19,5 daNm devri 750 rpm .aracın sağına ve soluna bu motorlardan birer tane kullanacağız
bize gereken bir motorun 4,05 daNm tork vermesi idi
şimdi biz bu motorun(19,5 daNm 750 rpm olan )devrini redüksiyonla artırsak( 750 devir bize yetmediği için )

750*2=1500 yapsak yani tekerler 750 değilde 1500 tur atsa dakikada o zaman da teker milindeki tork 19,5
değil 19,5/2=9,75 daNm olacak

bu şekil bir redüksiyonla tekerleğin devrini artırmanın pratikte ne gibi sonuçları olur motora bir zararı olurmu?

aracın teker yarıçapı 9 cm yaklaşık çevresi 60 cm desek :
750*60cm=45000cm dakikada*60 dakka=2700000cm=27 km

ama eğer paratikte bir sorun olmazsa ve 750*2=1500 yaparsak
1500*60cm=90000cm
900metre*60 dakika=54 km

redüksiyonla devri düşürüp torku artırma uygulamalarını biliyorum ama redüksiyonla devir artırıp tork azaltma ile ilgili uygulamalar varmı?
teşekkürler arkadaşlar şimdiden.

Answer

Teferruatlı güzel bilgiler.Elinize sağlık.

Answer

Redüktör ile tork azaltıp devir yükseltmek mümkün. Senin motor 750dv/dk da 19,5daNm tork üretiyorsa.Aynı redüktör ile 750dv altında ve üstünde tork düşecektir. Rocapitol' un yukarıdaki HP TORK eğrisinde görüldüğü gibi belirli devir aralıklarında torkun sabit kalmasını saymazsak!

Answer

Rocapitol dostum sen mak.müh. okusaymışsın, kesin made in turkey bir araba tasarlardın. Biz de gönül rahatlığıyla alırdık, en azından ben. Cevaplar için tşk, zahmet oluyor sana da. Eğitim merkezi açarsan gelirim

Yukarıda 100Hp lik motorun torkunu formülle vermişsin ya, bu formülü pek tutmadım çünkü motorun yapısı ile alakalı olarak aynı hp deki motorlar farklı tork üretebiliyorlar bildiğin gibi. Ama sanırım ortalama bir fikir veriyor yada standard olarak olması gereken...

100Hp lik motorun formülle bulduğumuz torku, yani iki kuvvet arasındaki mesafe ilişkisinden doğan farklı gibi görünen değerlerin aslında aynı olduğunu motor yapısı bakımından bazı farklılıkların oluşabileceğini formüllerle çalışayım bugün.

< Bu mesaj bu kişi tarafından değiştirildi serdarv -- 18 Mart 2007; 17:33:54 >

Answer

aklıma gelmişken yazayım mesela bisikletlerde öndeki dişli büyüktür arkadaki küçüktür yani bir sefer biz pedal çevirirsek atıyorum arkadaki dişli 2 döner
ayrıca tekerdeki dişlinin çapı 10 cm ise teker 70 cm çapta olabiliyor
burdada aslında bir redüksiyon var gibi
yani tekerdeki dişli atıyorum 30 cm yol alırken teker de bir tur atıyor ama mesela 200cm yol alıyor bir turda
bir nevi redüksiyon gibi ama devir artıran redüksiyon gibi
yalnız bu çeşit bir uygulama da devir artırıcı redüksiyonda motor zorlanırmı ?

Answer

Evet dostum dediğin redüksiyon olayıdır.

* Güçten kazanmak için yoldan baybedilir
* Yoldan kazanmak için güçten kaybedilir.

Aşağıdaki örnekte (sürtünme kayıpları v.s hesaba katılmadan) tekerleğin çekebileceği yük bellidir. Bu yükten daha fazla bir ağırlık çekmeye zorlanırsa, o zaman motor da zorlanır. Pedala kaç kg kuvvetle bastığımızı bilmiyorum, zaten göbekte gene bir tork oluşuyor. Aşağıdaki rakamlar örnek olması bakımındandır.

Answer

Rocapitol dostum,  '''' aslında tork da beygirle direk alakalıdır..Yani ikisini birbirinden farklı şeyler gibi düşünmekde yanlış. ''''' diyorsun ya; bu hesaba göre   Krank yarıçapı 1mt olan düzenekte 14,3Kg ağırlığı sabit tutabiliyor.(140,48Nm) Krank yarıçapı 3cm olan(kendisi) düzenekte 477kg'ı sabit tutması gerekir.(100Hp)  Ama sen 3cm yarıçap ile 477kg' ı 15,70mt'ye 1sn de kaldırabilir diyorsun.   Hp ile Tork arasında sadece oran farkı olduğunu düşünürsek,yani formüllerle birbirinin sağlamasını yaparsak,bu sefer de  1mt yarıçap ile 14,3Kg'ı 15,70mt' ye 1sn' de kaldırabilmesi gerekirdi !  Ya bir türlü anlayamıyorum gerçekten özür dilerim. Bu arada bütün bu merak 'Hız,hızlanma(ivme),güç,tork,kuvvet vs' başlığı altında açılan konudan sonra doğmuştur.

100 KG BİR ARAÇ İÇİN RAMPADA GEREKEN TORK

Benzer içerikler