العزم هو القوة الدورانية التي تُسبب دوران الجسم. فعندما تفتح بابًا أو تُدير برغيًا، فإن القوة التي تُطبقها مضروبة في المسافة من نقطة الارتكاز تُولد العزم.
بالنسبة للمفصلات، يمثل عزم الدوران القوة الدورانية الناتجة عن الجاذبية التي يولدها الغطاء أو الباب. بعبارة أخرى: كلما زاد وزن الغطاء وابتعد مركز ثقله عن المفصلة، زاد عزم الدوران.
يساعدك فهم عزم الدوران على اختيار المفصلة الصحيحة حتى لا تترهل اللوحة أو تسقط فجأة أو تشعر بأنها خفيفة جدًا أثناء الإغلاق.
لماذا نحتاج إلى حساب عزم دوران المفصلة؟
تُستخدم المفصلات على نطاق واسع في الأغطية القلابة وهياكل الخزائن. ومن الأمثلة على ذلك:
● شاشات الكمبيوتر المحمول – يجب أن يوفر المفصل عزم دوران كافياً لموازنة وزن الشاشة.
● أغطية صناديق الأدوات أو الخزائن - غالبًا ما تكون هذه الأغطية أعرض وأثقل، مما يؤدي إلى توليد عزم دوران أعلى.
● أبواب المعدات الصناعية أو أغطية الأجهزة – تتطلب الألواح الثقيلة مفصلات قوية بما يكفي لمنع السقوط غير المرغوب فيه.
إذا كان عزم الدوران منخفضًا جدًا، فسوف ينغلق الغطاء بقوة.
إذا كان عزم الدوران مرتفعًا جدًا، يصبح فتح الغطاء صعبًا أو يصبح متصلبًا.
يضمن حساب عزم دوران المفصلة أن يكون معدل عزم دوران المفصلة أعلى من عزم الدوران الناتج عن الغطاء، مما ينتج عنه تجربة استخدام سلسة وآمنة.
كيفية تقدير عزم الدوران
المبدأ الأساسي هو: عزم الدوران = القوة × المسافة.
الصيغة هي:
T = F × d
أين:
T= عزم الدوران (نيوتن متر)
F= القوة (عادةً وزن الغطاء)، بوحدة نيوتن
d= المسافة من المفصلة إلى مركز ثقل الغطاء (المسافة الأفقية)
لحساب القوة:
F = W × 9.8
(W = الكتلة بالكيلوغرام؛ 9.8 نيوتن/كيلوغرام = تسارع الجاذبية الأرضية)
بالنسبة للغطاء الموزع بشكل منتظم، يقع مركز الثقل عند نقطة المنتصف (L/2 من المفصلة).
مثال على الحساب
طول الغطاء L = 0.50 متر
الوزن W = 3 كجم
مسافة مركز الثقل d = L/2 = 0.25 م
الخطوة 1:
F = 3 كجم × 9.8 نيوتن/كجم = 29.4 نيوتن
الخطوة الثانية:
T = 29.4 نيوتن × 0.25 متر = 7.35 نيوتن متر
وهذا يعني أن نظام المفصلات يجب أن يوفر حوالي 7.35 نيوتن متر من عزم الدوران لموازنة وزن الغطاء.
في حالة استخدام مفصلتين، تتحمل كل مفصلة نصف عزم الدوران تقريبًا.
خاتمة
لتقدير عزم الدوران المطلوب للمفصلة:
● عزم الدوران (T) = القوة (F) × المسافة (d)
● القوة ناتجة عن وزن الغطاء
● يتم تحديد المسافة بواسطة مركز الثقل
● مفصلتان تتشاركان في حمل عزم الدوران
● اختر دائمًا مفصلة ذات عزم دوران أعلى قليلاً من القيمة المحسوبة
ما سبق ليس سوى مبادئ أساسية. في التطبيقات العملية، يجب مراعاة عوامل إضافية عند حساب عزم دوران المفصلة. تواصلوا معنا لنراجع مشروعكم بالتفصيل!
تاريخ النشر: 17 ديسمبر 2025
