Vidalı Mil Hız, Tork ve Kuvvet Hesaplama

Vidalı mil nasıl hesaplanır?

Vidalı mil dönme hareketini doğrusal harekete çevirir. Mil bir tur atınca somun hatve kadar ilerler. Doğrusal hız bu yüzden v = P_h × n olur: 10 mm hatveli mil 600 d/dk ile dönerse somun dakikada 6 metre ilerler.

Kuvvet ve tork

Bir turda yapılan iş iki yanda eşittir: motorun işi 2 × π × T, yükün işi F × P_h. Kayıplar verimle hesaba katılır: T = F × P_h / (2 × π × η). 5000 N kuvvet, 10 mm hatve ve yüzde 90 verimle gereken tork 8.84 N·m çıkar. Aynı bağıntı tersine de kullanılır: F = 2 × π × η × T / P_h.

Hatve küçüldükçe aynı torkla daha büyük kuvvet elde edilir ama hız düşer.

Trapez vida ve kendinden kilitleme

Kayar somunlu trapez vidada verim sürtünmeye bağlıdır ve araç bunu sürtünme katsayısından hesaplar. Sürtünme yeterince büyükse yük vidayı geri çeviremez. Buna kendinden kilitleme denir ve koşulu π × μ × d_m × sec α > P_h biçimindedir. Kriko ve mengene gibi araçlar bu özellikle çalışır. Bilyalı vidalı millerde sürtünme çok düşük olduğu için kendinden kilitleme yoktur, düşey eksende fren gerekir.

Örnek

Tr 20×4 vida (ortalama çap 18 mm, hatve 4 mm), sürtünme katsayısı 0.15 ve 10 kN yük: kaldırma torku 20.6 N·m, indirme torku 7.5 N·m, verim yüzde 31 çıkar. İndirme torku artı olduğundan vida kendinden kilitlidir.

Sınırlar

Araç sabit hızdaki torku verir. Motor seçiminde ivmelenme torku, vidanın burkulması ve kritik devri, somun ömrü ayrıca hesaplanır. Bu hesaplar için üretici kataloğundaki yöntem izlenir.