Koppel
Rotatiekracht die een draaiende beweging genereert of tegenwerkt - uitgedrukt in Newtonmeter (Nm) en gedefinieerd als het product van kracht en hefboomarm.
Definitie
Koppel (symbool M) is een fysische grootheid die beschrijft hoe sterk een kracht rotatie om een as opwekt of tegenwerkt. Het is het product van de werkende kracht F en de hefboomarm r – de loodrechte afstand tussen de werklijn van de kracht en de draaias. De SI-eenheid is Newtonmeter (Nm). Een koppel van 1 Nm wordt geproduceerd wanneer een kracht van 1 N inwerkt op een afstand van 1 m van de draaias.
In de Aandrijftechniek wordt het koppel vaak berekend uit het motorvermogen en de snelheid. Het is de basis voor de dimensionering van alle koppeloverbrengende componenten zoals assen, koppelingen, tandwielkasten en bevestigingselementen. Het continue koppel van een motor wordt nominaal koppel genoemd en het maximale koppel voordat de motor afslaat wordt doorslagkoppel genoemd - beide parameters bepalen de prestatiegrens van de aandrijving.
Formules
M = Koppel in Nm
F = Kracht in N
r = Hefboomarm in m – loodrechte afstand tussen de werklijn van de kracht en de draaias
Grijpt de kracht schuin aan, dan telt alleen de loodrechte component: M = F · l · sin α (l = afstand draaias–aangrijpingspunt, α = hoek tussen de kracht en deze lijn). Uit vermogen en toerental van een aandrijving: M = 9550 · P / n met M in Nm, P in kW en n in min⁻¹.
Richting en krachtenpaar
Koppel heeft een richting: het werkt om de draaias en wordt weergegeven als een vector langs die as. Waar die naartoe wijst, laat de rechterhandregel zien: krommen de vingers van de rechterhand zich in de draairichting, dan wijst de duim in de richting van het koppel. In de aandrijftechniek volstaan meestal de draairichting (met of tegen de klok in) en de grootte in Nm.
Een krachtenpaar bestaat uit twee even grote, tegengesteld gerichte krachten die evenwijdig op een afstand a werken – bijvoorbeeld twee handen aan een stuur. Samen heffen de krachten elkaar op. Een zuiver krachtenpaar versnelt een lichaam daarom niet in een rechte lijn, maar brengt het alleen in rotatie. Het moment M = F · a is onafhankelijk van de plaats van het draaipunt. Een askoppeling brengt in het ideale geval precies zo'n zuiver koppel over; radiale krachten op de lagers ontstaan bijvoorbeeld door tandingrijping, riemspanning of uitlijnfouten van de assen.
Praktische relevantie
Koppel is de belangrijkste parameter bij het selecteren van elektromotoren, tandwielkasten en koppelingen. Ondermaatse componenten kunnen het vereiste koppel niet overbrengen en zullen voortijdig defect raken. Gebruik onze Koppel calculator om snel het vereiste koppel voor uw toepassing te bepalen.
Bedankt voor uw feedback.
Anoniem · zonder cookies