Мощность

Для характеристики работоспособности и быстроты соверше­ния работы введено понятие мощности.

Мощность — работа, выполненная в единицу времени: . Единица измерения мощности: ватты, киловатты,

Мощность при поступательном движении (рис.3.15)

, Учитывая, что ,получим

где F — модуль силы, действующей на тело; v_cp — средняя скорость движения тела. рис.3.15

Средняя мощность при поступательном движении равна про­изведению модуля силы на среднюю скорость перемещения и на ко­синус угла между направлениями силы и скорости.

Работа и мощность при вращении

Часто встречаются детали машин, вращающиеся вокруг неподвижных осей. Причиной вращения является приложенный к телу вращающий момент относительно оси, который создается парой сил или силой F, линия действия кото­рой не пересекает ось вращения (рис. 137) и определяется по формуле

При повороте тела (рис. 3.16) на ма­лый угол dφ работа совершается силой F, точка приложения которой переме­щается из положения С₁ в положение С₂. Полное перемещение точки приложения силы равно длине дуги радиусом R: ds=Rdφ

Так как сила F все время направлена по касательной к пере­мещению s, то совершаемая ею работа определится как произве­дение силы на перемещение

Произведение силы на радиус определяет вращающий момент, т. е. . Учитывая это, окончательно находим dW =М dφ. Интегрируя, получим W =М φ/

Работа вращающего момента равна произведению момента на угол поворота. рис.3.16

Определим мощность при вращательном движении:

Mощность при вращательном движении тела равна произве­дению вращающего момента (момента пары) на угловую скорость. Подставив в выражение мощности значение угловой скорости, выраженной через частоту вращения (об/мин) , получим

, откуда .

При данной мощности двигателя максимальный вращающий момент, который двигатель способен развить, можно изменить путем варьирования частоты вращения. Уменьшая частоту вра­щения, увеличивают вращающий момент и, наоборот, увеличивая частоту вращения, вращающий момент уменьшают.