Pretvornik enot navora: N·m, lbf·ft in kgf·m

Pretvornik enot navora

Navor je sila, ki povzroča sukanje. Pretvornik enot navora pretvori vrednost navora iz ene enote v drugo, na primer iz njutonmetrov v čevelj-funte sile. Ta stran pretvarja med njutonmetri, čevelj-funti sile in kilopondmetri ter hkrati prikazuje vse tri vrednosti.

Navor je sila, pomnožena z razdaljo od vrtišča do mesta, kjer sila deluje. Enak potisk na dolgem ključu ustvari večji navor kot na kratkem.

Kaj počne pretvornik

Obiskovalec vnese eno število in izbere enoto, v kateri je to število zapisano. Stran vrne isti navor v vseh treh enotah.

• Rezultati so prikazani z osmimi pomembnimi števkami. Zaokrožen je samo prikaz. Pretvorba se izvede na vnesenem številu.
• Rezultat, manjši od 0,0001 ali v velikosti milijarde ali več, je prikazan v znanstvenem zapisu. Nič je prikazano kot navadna 0.
• Negativne vrednosti so dovoljene. Navor ima smer vrtenja, zato vrednost pod ničlo opisuje sukanje v nasprotno smer.
• Prazno polje prikaže poziv namesto števila. Povezava z enoto, ki je stran ne ponuja, prikaže sporočilo namesto pretvorbe.

Tri enote

Njutonmeter je enota SI: sila enega njutona, ki deluje en meter od vrtišča. Vsaka od drugih dveh enot je določeno število njutonmetrov. Nobeno od teh števil ni meritev, zato se s časom ne spreminja.

Navor, zapisan kot »lb-ft« ali »ft-lb« na ključu ali v servisnem priročniku, je čevelj-funt sile. Obe obliki označujeta isto enoto; razlikuje se le vrstni red besed.

Formula za pretvarjanje navora

Vsaka enota na tej strani je stalni večkratnik njutonmetra, zato pretvorba obsega eno množenje in eno deljenje. Vrednost se najprej pretvori v njutonmetre, nato pa iz njutonmetrov v želeno enoto:

$\tau_2 = \frac{\tau_1 \times k_1}{k_2}$

kjer je $\tau_1$ vneseni navor, $k_1$ število njutonmetrov v eni enoti izbrane enote, $k_2$ število njutonmetrov v eni enoti želene enote, $\tau_2$ pa rezultat.

Na poti se nič ne prišteje ali odšteje, ker vse tri lestvice kažejo nič pri istem navoru. Spremeni se le velikost koraka. Temperatura je primer, pri katerem to ne velja: Celzijeva in Fahrenheitova lestvica začneta šteti pri različnih izhodiščih, zato bi pretvornik, ki bi samo množil, vrednost 0 °C prikazal kot 0 °F namesto kot 32 °F.

Izvor dveh enot, ki nista enoti SI

Obe temeljita na standardnem težnem pospešku, ki ga je 3. generalna konferenca za uteži in mere določila na natanko 9,80665 m/s² leta 1901. To je dogovorjena vrednost, ne krajevna meritev, in omogoča, da enota mase nadomesti enoto sile.

Funt-sila je mednarodni funt iz leta 1959, natanko 0,45359237 kg, ki ga vleče ta težni pospešek, kar znaša 4,4482216152605 N. En čevelj-funt sile pomeni, da ta sila deluje na razdalji enega čevlja od vrtišča, isti sporazum iz 1959 pa določa, da je čevelj natanko 0,3048 m.

$1\ \mathrm{lbf}\cdot\mathrm{ft} = 4.4482216152605\ \mathrm{N} \times 0.3048\ \mathrm{m} = 1.3558179483314004\ \mathrm{N}\cdot\mathrm{m}$

Kilopond je en kilogram, ki ga vleče isti težni pospešek, zato kilopondmeter pomeni standardni težni pospešek, zapisan kot navor:

$1\ \mathrm{kgf}\cdot\mathrm{m} = 1\ \mathrm{kg} \times 9.80665\ \mathrm{m/s^2} \times 1\ \mathrm{m} = 9.80665\ \mathrm{N}\cdot\mathrm{m}$

Težni pospešek se pri primerjavi teh dveh enot izloči, ker ga vsaka vsebuje enkrat. Ostane zmnožek funta in čevlja:

$\frac{1\ \mathrm{lbf}\cdot\mathrm{ft}}{1\ \mathrm{kgf}\cdot\mathrm{m}} = 0.45359237 \times 0.3048 = 0.138254954376$

Posebna publikacija NIST 811, dodatek B, navaja čevelj-funt sile, zaokrožen na 1,355818 N·m.

Primer: kolesna matica, zategnjena na 100 N·m

Če vrednost delimo s številom njutonmetrov v enem čevelj-funtu sile, dobimo vrednost, ki se uporablja v Združenih državah in Združenem kraljestvu:

$\tau = \frac{100}{1.3558179483314004} \approx 73.756215\ \mathrm{lbf}\cdot\mathrm{ft}$

Če isto 100 delimo z 9,80665, dobimo vrednost v kilopondmetrih, ki se še vedno pojavlja v starejših servisnih priročnikih in na nekaterih momentnih ključih:

$\tau = \frac{100}{9.80665} \approx 10.197162\ \mathrm{kgf}\cdot\mathrm{m}$

Pri tem vnosu stran drugo ob drugem prikaže 100 N·m, 73,756215 lbf·ft in 10,197162 kgf·m. Vse tri vrednosti opisujejo isto nastavitev na istem ključu. Številke se razlikujejo zaradi različnih enot, ne zato, ker bi bila matica zategnjena z večjo silo.

Pogoste pretvorbe navora

Vsaka vrstica prikazuje, koliko ena enota daje v preostalih dveh enotah, z osmimi pomembnimi števkami.

Katere vrednosti so natančne in katere zaokrožene

Vse tri enote temeljijo na definicijah, vendar je mogoče le nekatere od teh definicij v celoti zapisati z decimalnimi števili.

• 1 lbf·ft je natanko 1,3558179483314003 N·m. Decimalni zapis se tu konča, ker sta čevelj in funt-sila sama natančni decimalni vrednosti.
• 1 kgf·m je natanko 9,80665 N·m, vrednost standardnega težnega pospeška.
• 1 lbf·ft je natanko 0,138254954376 kgf·m. Težni pospešek se izloči, zmnožek funta in čevlja pa je spet natančna decimalna vrednost.
• 1 N·m je 0,73756214927726540… lbf·ft, pri čemer se števke nikoli ne končajo, zato je vsak zapis v decimalni obliki skrajšan.
• 1 kgf·m je 7,2330138512098940… lbf·ft, prav tako z neskončnim decimalnim zapisom.

Pretvornik vsak faktor izračuna iz definicijskih konstant, namesto da bi shranil skrajšano decimalno vrednost, zato zaokroževanje, ki ga vidi bralec, izhaja iz prikaza, ne iz števil v ozadju. Osem pomembnih števk je dovolj za jasen prikaz definicijske vrednosti, hkrati pa skrije zadnje števke računalniškega izračuna, ki vsebujejo šum zaradi zaokroževanja, ne pa informacij.

Pogosta vprašanja

Koliko njutonmetrov je en ft-lb? En čevelj-funt sile je natanko 1,3558179483314003 N·m, stran pa ga prikaže kot 1,3558179 N·m. V nasprotni smeri je en njutonmeter 0,73756215 lbf·ft.

Ali je ft-lb isto kot lb-ft? Da. Oboje označuje silo ene funt-sile, ki deluje en čevelj od vrtišča. Priročniki za isto enoto uporabljajo oba vrstna reda besed.

Ali je njutonmeter isto kot džul? Obe enoti sta sestavljeni iz njutona in metra, vendar merita različne količine. Džul meri energijo, navor pa opravlja delo le, ko se gred dejansko vrti. Poimenovanji se namenoma razlikujeta: energija se zapisuje v džulih, navor v njutonmetrih.

Za kaj se uporablja kilopondmeter? To je starejša metrična enota navora, ki se še vedno pojavlja v servisnih priročnikih in na nekaterih momentnih ključih. En kilopondmeter je 9,80665 N·m oziroma 7,2330139 lbf·ft.

Ali je mogoče pretvoriti negativni navor? Da. Navor ima predznak, ker ima smer vrtenja, zato vrednost pod ničlo opisuje sukanje v nasprotno smer. Stran ga pretvori, namesto da bi ga zavrnila.

Zakaj stran prikazuje toliko števk? Osem pomembnih števk omogoča čitljiv prikaz definicijske vrednosti, ne da bi prikazali zadnje števke izračuna, ki vsebujejo šum zaradi zaokroževanja. Shranjene konstante niso nikoli skrajšane, zato kratek prikaz ne vpliva na naslednjo pretvorbo.