Ieri am vorbit despre întinderea sârmei pe bolta de vie cât să o pot suda mai ușor și mi-am dat seama că mulți dintre voi nu cred că știți ce e ăla moment. Și nu mă refer la o clipă, ci la momentul forței definit în mecanică.

Pe scurt, definiția momentului este o mărime fizică vectorială ce exprimă capacitatea forței de a roti un corp rigid în jurul unei axe ce trece printr-un punct și este perpendiculară pe planul format de axa forței și punctul mai sus menționat. Mai este numit și cuplu.

Preluat de pe wikipedia

Sună cumva cunoscut, nu-i așa? Parcă am auzit prin clasa a șasea sau a șaptea de chestia asta, dar nu i-am dat atenție. Nu vă învinovățiți, nici măcar eu nu i-am dat atenție până n-am ajuns la facultate și am lucrat continuu cu acest cuplu.

În cunoștințe populare, s-ar traduce ca fiind o prelungire a punctului de unde tragi / împingi ceva. Și cel mai exemplificativ poate fi strânsul / desfăcutul unui șurub sau a unei piulițe.

Ai o piuliță ce o vrei desfăcută la mașină și nu ai forță de nici o culoare să o faci. De ce? Ori a corodat acolo și se desface greu acum, ori a fost strânsă cu un anume cuplu foarte bine specificat. Un exemplu de așa specificație o are prezonul de la roata mașinii, în care ai 110 Nm necesar pentru ca roata să fie strânsă în mers, piulița sau prezonul propriu zis să centreze janta pe butuc și să nu ai vibrații în mers.

Ce faci când vrei să desfaci prezonul și nu poți?

Chemi un băiat cu mușchi, capabil și potent să desfacă acel prezon și te faci de tot râsul lângă roată că nu te-ai dus la sală SAU pui mâna pe o țeavă / altă cheie și faci un mangealâc. În termeni de fizică, schimbi forța aplicată (băiatul musculos) sau brațul forței (mangealâcul) astfel încât să modifici cuplul de desfacere.

M (momentul) = F (Forța) * l (Brațul Forței)

Uite de asta vedeți pe autostradă oameni care stau și țopăie pe cheia de desfăcut roți, că le-au fost strânse prezoanele la 400 Nm, cât duc pistoalele ălea cu impact din vulcanizări, iar ei nu pot face altceva în afară de a mări forța pe cheie (bănuiesc că știm cu toții că greutatea noastră nu e de fapt greutate, ci masă, greutatea fiind G = m * g (unde g = 9.81 m/s), exprimată în Newtoni (N).

Cuplul este un lucru foarte important în mecanică pentru că sunt anumite piese care dacă nu au fost montate conform acestor instrucțiuni, poți să-ți iei adio de la ele. Unul din ele este chiulasa (sau chiuloasa?) motorului. Când ai probleme cu ea și o desfaci, dacă la momentul montajului noii garnituri ordinea de strângere (care de obicei este în zig-zag) și cuplul nu este respectat, chiulasa se ovalizează și nu mai poate fi folosită.

Cuplul de strângere este foarte important și să nu rupi ceva, pentru că pot ceda mai multe dacă un cuplu este mai mare decât cel definit. Se poate rupe șurubul, cheia cu care strângi sau piesa în care strângi. Ăsta e de fapt motivul pentru care baia mea de ulei s-a spart când am strâns fără control.

Cum se controlează, totuși, momentul de strângere, dacă tot e așa de important?

Simplu: fie folosești o cheie normală la strângere, nu ceva supradimensionat (spre exemplu, prezonul roții îl strângi cu cheia mașinii de roți, deoarece estimarea este între 100 și 120 Nm cu ea), fie folosim o cheie dinamometrică. Acesteia i se setează momentul exact și ea va declanșa la atingerea acestuia. Totuși, e nevoie de atenția utilizatorului pentru că ea face doar sunetul, dar strângerea se va face în continuare dacă nu vă opriți voi la auzul acestuia.

Știți unde mai găsiți definiția de cuplu? La motoare, când se prezintă caracteristicile lor definite ca putere, exprimată în kW și cuplu, exprimat în Nm. În timp ce putere are orice motor cu ardere internă, definită ca o energie dependentă de lucrul mecanic, cuplul este direct influențat de brațul pistonului în care se aplică forța. De asta Diesel-urile au cuplu mai mare: brațul pistonului este mult mai lung pentru a compensa compresia motorului.

(sursă foto: Freepik)