Instrument de inginerie gratuit
Convertor de unități de forță
Conversia instantanee între toate unitățile majore de forță. Newton, kilonewton, liră-forță, kilogram-forță și multe altele sunt afișate simultan.
Toate unitățile
Unități de forță
Newtonul (N) este unitatea SI a forței: 1 N = 1 kg·m/s². Alte unități comune includ:
| Unitate | = Newtoni | Note |
|---|---|---|
| 1 din | 0.00001 | Unitate CGS (1 g·cm/s²) |
| 1 pdl | 0.138255 | Poundal (1 lb·ft/s²) |
| 1 N | 1 | Unitate SI |
| 1 daN | 10 | Decanewton ≈ 1 kgf |
| 1 kgf | 9.80665 | Kilogram-forță (= 1 kg × g) |
| 1 lbf | 4.44822 | Forță de liră |
| 1 kN | 1000 | Kilonewton |
| 1 kip | 4448.22 | Kilolivră (1000 lbf) |
| 1 MN | 1000000 | Meganewton |
Echivalențele comune
1 kgf = 9,80665 N (exact, prin definiția gravitației standard)
1 lbf = 4,44822 N
1 daN ≈ 1,0197 kgf (adesea folosit interschimbabil în practica europeană)
Valori comune ale forței inginerești
| De la → La | Înmulțiți cu | Exemplu |
|---|---|---|
| N → lbf | 0.22481 | 100 N = 22,48 lbf |
| lbf → N | 4.44822 | 100 lbf = 444,8 N |
| N → kgf | 0.10197 | 100 N = 10,20 kgf |
| kgf → N | 9.80665 | 100 kgf = 980,7 N |
| kN → kip | 0.22481 | 10 kN = 2,248 kip |
| kip → kN | 4.44822 | 1 kip = 4,448 kN |
Forța în aplicații inginerești
- Preîncărcarea șurubului: De obicei, exprimat în kN (de exemplu, M16 clasa 8.8 → preîncărcare ~50 kN)
- Presări: Forța în kN sau tone-forță
- Forța arcului: N sau lbf, cu rata de elasticitate în N/mm sau lbf/in
- Cilindri hidraulici: F = P × A (presiune × arie), de obicei kN sau tone
- Sarcini portante: kN (capacitate nominală dinamică și statică)
- Încărcări structurale: kN pentru grinzi, kip pentru oțel structural american
- Ridicare/tachelaj: Clasificat în tone (tone metrice-forță) sau tone (tone scurte)
A doua lege a lui Newton
Newtonul este definit prin F = m × a:
- 1 N = 1 kg × 1 m/s² (forța de accelerare de 1 kg la 1 m/s²)
- 1 dyn = 1 g × 1 cm/s² (echivalent CGS)
- 1 pdl = 1 lb × 1 ft/s² (unitate absolută imperială)
- Greutatea pe Pământ: W = m × g unde g = 9,80665 m/s²
Estimări mentale rapide
- 1 kgf ≈ 10 N (de fapt 9,807 N — în raza de 2%)
- 1 lbf ≈ 4,5 N (de fapt 4,448 N — în raza de 1%)
- 1 kN ≈ 100 kgf ≈ 225 lbf
- 1 tonă-forță ≈ 10 kN (de fapt 9,807 kN)
- 1 kip ≈ 4,5 kN
Valori tipice de preîncărcare a șuruburilor pentru șuruburi metrice la o sarcină de probă de 90%. Utile pentru corelarea unităților de forță cu ingineria practică a elementelor de fixare.
| Dimensiunea șurubului | Clasa 8,8 (kN) | Clasa 10.9 (kN) | Clasa 12,9 (kN) |
|---|---|---|---|
| M6 | 8.8 | 12.5 | 14.6 |
| M8 | 16.1 | 22.8 | 26.7 |
| M10 | 25.5 | 36.1 | 42.2 |
| M12 | 36.6 | 51.8 | 60.6 |
| M16 | 67.5 | 95.5 | 111.8 |
| M20 | 105 | 149 | 174 |
| M24 | 152 | 215 | 251 |
| M30 | 242 | 343 | 401 |
Valorile presupun un filet standard grosier, nelubrifiat. Preîncărcarea reală depinde de coeficientul de frecare, metoda de strângere și starea suprafeței.
Relația cuplu-forță
Cuplul și forța sunt legate de diametrul șurubului și de frecare:
T = K × F × d
- T. = cuplu (N·m)
- K = factorul de torsiune (de obicei 0,20 pentru oțelul uscat, 0,15 pentru cel lubrifiat)
- F = forță de strângere / preîncărcare (N)
- d = diametrul nominal al șurubului (m)
Exemplu: M16 clasa 8.8, uscat → T = 0,20 × 67500 × 0,016 = 216 N·m
Calculatoare și instrumente de măsurare profesionale pentru inginerie.