Kwalifikacja: MEC.09 - Organizacja i nadzorowanie procesów produkcji maszyn i urządzeń
Zawód: Technik mechanik
Na wale o średnicy równej 40 mm osadzono spoczynkowo koło pasowe przenoszące moment obrotowy wynoszący 800 Nm. Ile wynosi wartość siły działającej na wpust koła pasowego?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Prawidłowa odpowiedź wynika z zastosowania wzoru na moment obrotowy, który określa relację między momentem obrotowym, siłą oraz promieniem działania tej siły. Moment obrotowy M oblicza się ze wzoru M = F * r, gdzie F to siła, a r to promień, na który ta siła działa. W tym przypadku mamy do czynienia z kołem pasowym osadzonym na wale o średnicy 40 mm, co daje promień r równy 20 mm (0,02 m). Znamy moment obrotowy wynoszący 800 Nm. Podstawiając wartości do wzoru, otrzymujemy: 800 Nm = F * 0,02 m. Z tego wzoru możemy obliczyć siłę F: F = 800 Nm / 0,02 m = 40000 N, co jest równoznaczne z 40 kN. Tego typu obliczenia są kluczowe w inżynierii mechanicznej, gdzie precyzyjne określenie sił działających na elementy maszyn jest niezbędne do zapewnienia ich prawidłowego działania oraz bezpieczeństwa. W praktyce, znajomość takich obliczeń jest istotna przy projektowaniu układów napędowych, gdzie momenty obrotowe, prędkości oraz siły muszą być ze sobą odpowiednio zbalansowane, aby uniknąć uszkodzeń oraz awarii.
Podczas analizy dostępnych odpowiedzi warto zwrócić uwagę na powszechnie występujące błędy w obliczeniach dotyczących momentu obrotowego oraz siły działającej na elementy mechaniczne. Często mylone są jednostki oraz zależności między nimi, co prowadzi do nieprawidłowych wyników. Na przykład, odpowiedzi sugerujące siły takie jak 12 kN, 35 kN czy 80 kN mogą wynikać z błędnego zrozumienia, jak oblicza się siłę na podstawie podanego momentu obrotowego. Wiele osób może zapominać, że średnica wału jest kluczowym czynnikiem wpływającym na obliczenia, a poprzez niewłaściwe przeliczenie promienia, można uzyskać zupełnie inny wynik. Innym typowym błędem jest pomijanie jednostek miary lub ich nieodpowiednie konwertowanie, co prowadzi do dalszych pomyłek w obliczeniach. Ważne jest, aby zawsze dokładnie śledzić jednostki oraz stosować odpowiednie wzory, a także zrozumieć ich zastosowanie w praktyce inżynierskiej. Dokładność w takich obliczeniach jest niezbędna, by uniknąć problemów w działaniu maszyn oraz w ich projektowaniu. Zastosowanie standardów branżowych oraz dobrych praktyk może pomóc w minimalizowaniu błędów i zwiększaniu niezawodności konstrukcji mechanicznych.