Drehmoment

Werkstattpraxis

Eine sehr festsitzende Mutter soll gelöst werden. Die Kraft des Monteurs reicht nicht aus, um den 25cm langen Schraubenschlüssel auch nur ein Stückchen zu drehen. Der erfahrene "Schrauber" weiß sich allerdings zu helfen: Reicht die Kraft nicht aus, muss ein Hebel her!

Mit dem größeren Hebelarm kann die festsitzende Mutter gelöst werden, die Handkraft reicht also doch aus.

Die Erklärung für diesen Praxistipp liefert das Hebelgesetz:

Hebelgesetz

Am Hebel (Schraubenschlüssel) herrscht Gleichgewicht (bewegt sich nicht), wenn das Produkt aus Kraft F_l und Hebelarm l_l auf der linken Seite des Drehpunktes gleich dem Produkt aus Kraft F_l und Lastarm l_r auf der rechten Seite ist, als Formel:

. Ein Hebel ist ieine einfache Maschine in Form eines starren, meist stabförmigen, um eine Achse drehbaren Körpers, an dem in einer zur Drehachse senkrechten Ebene Kräfte angreifen. Greifen diese Kräfte auf einer Seite der Drehachse an, so spricht man von einem einarmigen Hebel, andernfalls von einem zweiarmigen Hebel.

Wirken an einem Hebel nur zwei Kräfte und bezeichnet man deren Beträge als Last (L) und als Kraft (K), die Abstände ihrer Wirkungslinien von der Drehachse mit Lastarm (l) und Kraftarm (k), so gilt das sogenannte Hebelgesetz:

• K · k = L · l

Das Produkt aus einer Kraft F und dem Abstand a ihrer Wirkungslinie von der Drehachse bezeichnet man als Drehmoment. Allgemein läßt sich das Hebelgesetz mit diesem Begriff wie folgt formulieren:

Am Hebel herrscht Gleichgewicht, wenn die Summe der rechtsdrehenden Drehmomente gleich der Summe der linksdrehenden Drehmomenten ist. Rechnet man die linksdrehenden Drehmomente positiv und die rechtsdrehenden negativ, kann man sagen:

Am Hebel herrscht Gleichgewicht, wenn die Summe aller Drehmomente D gleich null ist.

Der Hebel kann als kraftumformende Einrichtung (z.B. Rolle, Flaschenzug, geneigte Ebene) bezeichnet werden, bei der gilt: “Was man an Kraft spart, muß man an Weg zusetzen" (Goldene Regel der Mechanik).

Das Drehmoment

Das Drehmoment stellt ein Maß für die Drehwirkung einer an einem drehbaren starren Körper angreifende Kraft dar. Das Drehmoment M ist dabei gleich dem Produkt der angreifenden Kraft F und dem Hebelarm, also dem senkrechten Abstand d ihrer Wirkungslinie vom Drehpunkt:

M = F · d

Ist r der Abstand des Angriffspunktes A der Kraft vom Drehpunkt D des betrachteten Körpers und ist γ der Winkel zwischen der Kraftrichtung und der Verbindungsgeraden AD, dann gilt für den Betrag M des Drehmomentes:

M = F · d = F · r · sinγ

Einheiten: Newtonmeter (Nm)

Motordrehmoment

und 

Die mechanische Arbeit, also das Drehmoment, ist die Wirkung des Verbrennungsdrucks auf Kolben und Kurbelwelle. Dies lässt sich mit der folgenden Formel ausdrücken:

--Anthony