Vääntömomentti on kiertovoima, joka saa kappaleen pyörimään. Kun avaat oven tai kierrät ruuvia, kohdistamasi voima kerrottuna etäisyydellä kääntöpisteestä luo vääntömomentin.
Saranoilla vääntömomentti edustaa kannen tai oven painovoiman aiheuttamaa pyörimisvoimaa. Yksinkertaisesti sanottuna: mitä painavampi kansi ja mitä kauempana sen painopiste on saranasta, sitä suurempi vääntömomentti.
Vääntömomentin ymmärtäminen auttaa sinua valitsemaan oikean saranan, jotta paneeli ei painu, putoa äkillisesti tai tunnu liian kevyeltä sulkemisen aikana.
Miksi meidän täytyy laskea saranan vääntömomentti?
Saranoita käytetään laajalti käännettävissä kansissa ja kaappirakenteissa. Esimerkkejä ovat:
● Kannettavien tietokoneiden näytöt – Saranan on tarjottava riittävä vääntömomentti näytön painon tasapainottamiseksi.
● Työkalupakin tai kaapin kannet – Nämä ovat usein leveämpiä ja painavampia, mikä tuottaa suuremman vääntömomentin.
● Teollisuuslaitteiden ovet tai kodinkoneiden kannet – Painavien paneelien saranat on oltava riittävän vahvat estääkseen niiden tahattoman putoamisen.
Jos vääntömomentti on liian alhainen, kansi paiskautuu kiinni.
Jos vääntömomentti on liian suuri, kannen avaaminen vaikeutuu tai se tuntuu jäykältä.
Saranan vääntömomentin laskeminen varmistaa, että saranan vääntömomenttiluokitus on suurempi kuin kannen tuottama vääntömomentti, mikä takaa sujuvan ja turvallisen käyttökokemuksen.
Vääntömomentin arviointi
Perusperiaate on: Vääntömomentti = Voima × Etäisyys.
Kaava on:
T = F × d
Jossa:
T= vääntömomentti (Nm)
F= voima (yleensä kannen paino), Newtoneina
d= etäisyys saranasta kannen painopisteeseen (vaakasuora etäisyys)
Voiman laskemiseksi:
F = L × 9,8
(W = massa kilogrammoina; 9,8 N/kg = painovoimakiihtyvyys)
Tasaisesti jakautuneen kannen painopiste sijaitsee sen puolivälissä (L/2 saranasta).
Esimerkkilaskelma
Kannen pituus L = 0,50 m
Paino L = 3 kg
Painopisteen etäisyys d = L/2 = 0,25 m
Vaihe 1:
F = 3 kg × 9,8 N/kg = 29,4 N
Vaihe 2:
T = 29,4 N × 0,25 m = 7,35 N·m
Tämä tarkoittaa, että saranajärjestelmän on tuotettava noin 7,35 N·m vääntömomentti kannen painon vastustamiseksi.
Jos käytetään kahta saranaa, kukin sarana kantaa noin puolet vääntömomentista.
Johtopäätös
Vaadittavan saranan vääntömomentin arvioimiseksi:
● Vääntömomentti (T) = Voima (F) × Etäisyys (d)
● Voima tulee kannen painosta
● Etäisyys määräytyy painopisteen mukaan
● Kaksi saranaa jakavat vääntömomentin
● Valitse aina sarana, jonka vääntömomentti on hieman laskettua arvoa suurempi
Yllä olevat ovat vain perusperiaatteita. Todellisissa sovelluksissa saranan vääntömomenttia laskettaessa on otettava huomioon myös muita tekijöitä. Ota rohkeasti yhteyttä, niin voimme käydä projektisi läpi yhdessä yksityiskohtaisesti!
Julkaisun aika: 17.12.2025
