Tork ve Rpm İlişkisi

273 okunma

 

motorRPM

RPM dakikada dönüş hızı ya da miktarının İngilizcedeki karşılığı. Fizikteki karşılığı alınan mesafedir (yol). Bir mil yol alır mı? Evet, üzerine işaretlediğimiz bir nokta 1 turda 2pi radyan kadar yol almaktadır. Milin çapı 1 santim ise ve mesela dakikada 1000 devir yapıyorsa alınan yol 1 x 2 x 3,14 x 1000 = 6,28 metre olacaktır. RPM böylece bize 1 dakikada alınan yolu vermektedir.

TORK VE RPM İLİŞKİSİ

Tork ve RPM bir madalyonun 2 yüzü gibidirler. Biri olmadan diğeri anlamsızdır. RPM olmadan tork hiç bir işe yaramayan bir rakamdan ibarettir. Tork ve RPM aynı büyüklüğün farklı yansımalarından başka şey değildirler. Tork ve RPM transmisyon aracılığı ile birbiriyle değiştirilebilir yani istediğimiz miktarda torku RPM’e veya tersine çevirebiliriz. Bunu bize transmisyon sağlar. Örneğin yarıçapı 1 metre olan bir makara düşünün, bu makaraya 6280 metre halat sarılı. Makaramız 100 kgm gücünde ve dakikada 1000 RPM devre sahip bir motor tarafından döndürülüyor olsun. Makarayı 6280 m yukarıya çıkaralım ve ucuna 100 kg’lık bir ağırlık bağlayalım. Motorumuz 100 kgm torka ve 1000 RPM’e sahip olduğu için bu 100 kg’lık ağırlığı 1 dakikada 6280 metre yukarıya çıkaracaktır. Motorumuzun beygir gücü (100 x 1000 /728) 137 HP’dir. Evet 100 kgm torka ve 1000 RPM’e sahip bir motorla 100 kg’lık ağırlığı 1 dakikada 6280 m yukarıya çıkardık ama bu kadar beklemek istemiyoruz, şu işi ½ dakikada halledelim diyoruz. Bu durumda yine 100 kgm torka ama 2000 RPM devre sahip bir motor monte ediyoruz makaramıza. Şimdi yine 100 kg’lık bir ağırlığı 6280 m yukarıya çıkarıyoruz ama sadece yarım dakikada. Tork değişmedi, RPM iki katına çıktı, süremiz yarıya indi. Bu motorun beygir gücü de 100 x 2000 / 728 = 274 HP. Yani ilk motorun iki katı. Tork değişmediği halde beygir gücünü iki katına çıkardığımızda alınan süreyi yarıya indiriyoruz, buraya DİKKAT (!). Peki makaraya 50 kgm torka ve 4000 RPM devre sahip bir motor bağlarsak ne olur? Ağırlık 100 kg > 50 kgm tork olduğu için motorumuz bu ağırlığı kaldıramayacaktır. Elimizde ne var? Bize yetmeyen 50 kgm tork ve ihtiyacımızın 2 katı RPM var. İhtiyaç fazlası bu RPM’i ihtiyacımız olan torka çeviremez miyiz? Evet, bunu makara ile motor mili arasına hızı yarıya düşüren (2:1) bir çevre uzunluğuna sahip bir dişli seti ile yapabiliriz. Bu durumda RPM 2000’e düşer, tork 100 kgm’ye çıkar beygir gücü değişmez ( 50 x 4000 /728 = 274 HP). Gördüğünüz gibi beygir güçleri aynı, tork ve RPM’leri farklı 2 motordan 50 kgm torka sahip olanı ağırlığı doğrudan kaldıramadı ama araya 2:1 oranlı bir transmisyon koyduğumuzda 2 motor yalnızca beygirgücü açısından değil her açıdan eşitlendi. İşte transmisyon, torka ihtiyacımız olduğunda fazla RPM’i torka, RPM’e ihtiyacımız olduğunda da fazla torku RPM’e çevirir. Tork ve RPM birbirine dönüşebilen fiziksel büyüklüklerdir. Madalyonumuz beygir gücüdür, bu madalyonun bir yüzü tork, diğer yüzü RPM’dir. Bu nedenle, 8000 RPM’de 50 NM tork üreten bir motorla 2000 RPM’de 200 NM tork üreten bir motoru 4:1’lik basit bir transmisyon kolayca eşitler. Daha fazla RPM’e neden ihtiyaç duyarsınız? Daha hızlı gitmek için; Daha fazla torka neden ihtiyaç duyarsınız? Daha fazla yük taşımak/çekmek için… Transmisyon size ne istiyorsanız onu verir: Daha fazla RPM veya daha fazla tork.

AKSELERASYON/DESELERASYON (HIZLANMA/YAVAŞLAMA)
Birim zamanda hızdaki değişimdir. Hızdaki artış bizi daha çok ilgilendirdiği için akselerasyona kabaca hızdaki artış diyebiliriz. Türkçedeki karşılığı ivme veya ivmelenmedir. Hızdaki artış sabit olabileceği gibi değişken de olabilir. Biz hızdaki artışla yani hızlanmayla ilgiliyiz. Hızlanma belirli bir zaman periyodunda hız kazanmadır, hız artışıdır. Birim zamanda mesela X hızından 2X hızına çıkmaktır. Newton’un ikinci yasası bize Akselerasyonun formülünü verir: A (akselerasyon) = F (kuvvet) / M (kütle).

 

 

Bio Tolgahan SARP

Sakarya Üniversitesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bozok Üniversitesi Makina Bölümü