Tính lực đẩy của vitme

Để tính lực đẩy của vitme, chúng ta cần xem xét mối quan hệ giữa mô-men xoắn (torque) tác dụng lên trục vít me và lực đẩy (lực dọc trục) tạo ra. Lực này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như bước ren, đường kính ren, hiệu suất và hệ số ma sát.

1. Công thức cơ bản

Công thức cơ bản để tính lực đẩy của vitme khi bỏ qua ma sát là:

F=L2×π×T​

Trong đó:

• $F$: Lực đẩy (N).

• $T$: Mô-men xoắn (N.m) tác dụng lên trục vitme.

• $L$: Bước ren (m). Bước ren là khoảng cách dịch chuyển của đai ốc khi trục vitme quay được một vòng.

2. Công thức tính có tính đến ma sát

Trong thực tế, ma sát giữa trục vít và đai ốc làm giảm hiệu suất truyền động và làm tăng mô-men xoắn cần thiết để tạo ra cùng một lực đẩy. Công thức chính xác hơn là:

F=L2×π×T×η​

Trong đó:

• $\eta$ (eta): Hiệu suất truyền động của vitme (từ 0 đến 1, hoặc 0% đến 100%).

• Các thông số còn lại tương tự như trên.

Hiệu suất của vitme phụ thuộc vào loại vitme (bi, ren thang, ren vuông...) và hệ số ma sát.

3. Ví dụ minh họa

Giả sử bạn có một vitme bi có các thông số sau:

• Mô-men xoắn động cơ: $T=5$ N.m

• Bước ren: $L=10$ mm $=0.01$ m

• Hiệu suất của vitme bi: $\eta =0.9$ (90%)

Áp dụng công thức:

F=0.012×π×5×0.9​≈2827 N

Điều này có nghĩa là với mô-men xoắn 5 N.m, vitme sẽ tạo ra lực đẩy khoảng 2827 N (tương đương với việc nâng vật nặng 288 kg).

Để tính toán chính xác hơn, cần phải xem xét thêm các yếu tố như tải trọng tĩnh, tải trọng động, tải trọng cột (nếu trục vitme chịu nén), và ma sát dẫn hướng của hệ thống.