Інструмент вільного інжинірингу
Конвертер одиниць сили
Миттєво конвертуйте між усіма основними одиницями сили. Ньютон, кілоньютон, фунт-сила, кілограм-сила та інші відображаються одночасно.
Усі одиниці
Силові підрозділи
Ньютон (Н) – це одиниця сили в СІ: 1 Н = 1 кг·м/с². Інші поширені одиниці включають:
| Одиниця | = Ньютони | Примітки |
|---|---|---|
| 1 дин | 0.00001 | Одиниця СГС (1 г·см/с²) |
| 1 пдл | 0.138255 | Паундаль (1 фунт·фут/с²) |
| 1 пн.ш. | 1 | Одиниця СІ |
| 1 даН | 10 | Деканьютон ≈ 1 кгс |
| 1 кгс | 9.80665 | Кілограм-сила (= 1 кг × г) |
| 1 фунт-сила | 4.44822 | Фунт-сила |
| 1 кН | 1000 | Кілоньютон |
| 1 кіп | 4448.22 | Кілофунт (1000 фунтів-сил) |
| 1 Міннесота | 1000000 | Меганьютон |
Загальні еквівалентності
1 кгс = 9,80665 Н (точно, за визначенням стандартної сили тяжіння)
1 фунт-сила = 4,44822 Н
1 даН ≈ 1,0197 кгс (часто використовується як взаємозамінне в європейській практиці)
Загальні значення інженерних сил
| З → До | Помножити на | Приклад |
|---|---|---|
| Н → фунт-сила | 0.22481 | 100 Н = 22,48 фунт-сила |
| фунт-сила → Н | 4.44822 | 100 фунтів-сил = 444,8 Н |
| Н → кгс | 0.10197 | 100 Н = 10,20 кгс |
| кгс → Н | 9.80665 | 100 кгс = 980,7 Н |
| кН → кіп | 0.22481 | 10 кН = 2,248 кілопікселя |
| кіп → кН | 4.44822 | 1 кілп = 4,448 кН |
Сила в інженерних застосуваннях
- Попередній натяг болта: Зазвичай виражається в кН (наприклад, M16 клас 8.8 → попереднє навантаження ~50 кН)
- Прес-форми: Сила в кН або тоннах-силах
- Сила пружини: Н або фунт-сила, з жорсткістю пружини в Н/мм або фунт-сила/дюйм
- Гідравлічні циліндри: F = P × A (тиск × площа), зазвичай кН або тонни
- Навантаження на підшипники: кН (динамічна та статична номінальна вантажопідйомність)
- Структурні навантаження: кН для балок, кілограм для конструкційної сталі США
- Підйом/такелювання: Номінальна в тоннах (метричних тоннах-силах) або тоннах (коротких тоннах)
Другий закон Ньютона
Ньютон визначається як F = m × a:
- 1 Н = 1 кг × 1 м/с² (сила, що прискорює 1 кг на швидкості 1 м/с²)
- 1 дин = 1 г × 1 см/с² (еквівалент СГС)
- 1 пдл = 1 фунт × 1 фут/с² (імперська абсолютна одиниця)
- Вага на Землі: W = m × g, де g = 9,80665 м/с²
Швидкі ментальні оцінки
- 1 кгс ≈ 10 Н (фактично 9,807 Н — у межах 2%)
- 1 фунт-сила ≈ 4,5 Н (фактично 4,448 Н — у межах 1%)
- 1 кН ≈ 100 кгс ≈ 225 фунт-сила
- 1 тонна сили ≈ 10 кН (фактично 9,807 кН)
- 1 кілп ≈ 4,5 кН
Типові значення попереднього натягу болтів для метричних болтів при випробувальному навантаженні 90%. Корисно для співвіднесення одиниць вимірювання сили з практичною технікою кріплення.
| Розмір болта | Клас 8.8 (кН) | Клас 10.9 (кН) | Клас 12,9 (кН) |
|---|---|---|---|
| М6 | 8.8 | 12.5 | 14.6 |
| М8 | 16.1 | 22.8 | 26.7 |
| М10 | 25.5 | 36.1 | 42.2 |
| М12 | 36.6 | 51.8 | 60.6 |
| М16 | 67.5 | 95.5 | 111.8 |
| М20 | 105 | 149 | 174 |
| М24 | 152 | 215 | 251 |
| М30 | 242 | 343 | 401 |
Значення наведені для стандартної грубої різьби без змащення. Фактичний попередній натяг залежить від коефіцієнта тертя, методу затягування та стану поверхні.
Зв'язок крутного моменту та сили
Крутний момент і сила пов'язані через діаметр болта та тертя:
T = K × F × d
- Т = крутний момент (Н·м)
- К = коефіцієнт гайки (зазвичай 0,20 для сухої сталі, 0,15 для змащеної)
- Ф = сила затиску / попереднє натягнення (Н)
- d = номінальний діаметр болта (м)
Приклад: M16 клас 8.8, сухий → T = 0,20 × 67500 × 0,016 = 216 Н·м
Професійні інженерні калькулятори та вимірювальні прилади.