Как рассчитать крутящий момент для крышек: Пошаговое руководство (Механика и трение)

Приходилось ли вам устанавливать опору для дверцы шкафа и обнаруживать, что она медленно сползает вниз? А может быть, она настолько тугая, что вам приходится закрывать крышку с усилием?

Для мебельщиков и промышленных дизайнеров выбор правильного Механический фиксатор крышки (часто называемый фрикционной стойкой или петлей для ящика с игрушками) имеет решающее значение. В отличие от газовых пружин, которые автоматически открывают дверь.Используемые вами изделия предназначены для фиксации крышки в любом положении (Free Stop).

Чтобы добиться идеального эффекта "Свободной остановки", нельзя угадать. Вы должны сопоставить значение крутящего момента петли с моментом крутящего момента вашей двери.

Если вы пропустите этот расчет:

• Крышка падает: Трение слишком слабое, чтобы удержать вес.
• Крышка заедает: Трение слишком велико, что затрудняет работу.
• Отказ оборудования: Перегрузка внутренних пластиковых или металлических фрикционных дисков.

В этом руководстве вы узнаете, как рассчитать необходимый крутящий момент за 3 простых шага, чтобы ваш шкаф работал с превосходной плавностью хода.

Принцип "Seesaw" (визуальная аналогия)

Прежде чем мы займемся математикой, давайте разберемся в физике с помощью простой аналогии.

Представьте, что крышка вашего шкафа - это игровая площадка Seesaw.

• Петля - это центральный шарнир.
• Вес двери - это человек, сидящий на одном конце.
• Крышка - это тормоз, который пытается остановить движение качелей.

Если человек сидит на самом конце качелей, он создает больше вращательная сила (Крутящий момент). Если они расположены ближе к центру, то создают меньше.

Чтобы выбрать правильный фиксатор, нам нужно знать не только вес двери; нам нужно знать, какое вращательное усилие (крутящий момент) создает этот вес на петле.

Ключевые переменные, которые необходимо измерить

Чтобы решить эту головоломку, вам понадобится всего два числа.

Высота крышки (L)

Это расстояние от петли до края дверного проема.

• Как измерить: Измерьте перпендикулярно оси петли.
• Единица измерения: Метры (м).
  • Совет: Если вы измеряете в мм, делите на 1000. (например, 400 мм = 0,4 м)

Вес крышки (W)

Это общий вес дверной панели.

• Очень важно: вы должны учесть вес ручки, стекла и любой внутренней облицовки.
• Единица измерения: Килограммы (кг).

Расчет (формула "Заполни пустое место")

Для механических упоров мы рассчитываем максимальный крутящий момент (момент силы). Обычно это происходит, когда дверь находится под углом 90 градусов (горизонтально).

Формула

$$Торк (Н\cdot м) = Вес (кг)\times Lid\ Высота (м)\times 0.5 \times 9.8$$

• 0,5: Это предполагает, что дверь сделана из однородного материала, поэтому Центр тяжести находится в центре.
• 9.8: Здесь используется стандартное ускорение силы тяжести перевести килограммы в Ньютоны

Пример пошагового расчета

Предположим, вы выбираете место для стойки Upright Support Rod (товар слева на изображении).

Ваш сценарий:

• Высота двери: 400 мм (0,4 м)
• Вес двери: 6 кг

Шаг 1: Подставьте цифры

$$Торк = 6 (кг)\times 0,4 (м)\times 0,5 \times 9,8$$

Шаг 2: Посчитайте

$$Торк = 1,2 \times 9,8$$

$$TTorque = \mathbf{11.76\ N\cdot m}$$

Шаг 3: Выберите продукт

Вам нужна стойка (или пара стоек), которая выдерживает примерно 12 Н-м.

• Если изделие имеет номинал 5-15 Н-м: Идеальная посадка.
• Если изделие имеет номинал 2-7 Н-м: Слишком слабый.

Краткая справочная таблица (математика не нужна)

Не хотите пользоваться калькулятором? Используйте эту таблицу расчета для стандартных дверей из 19 мм МДФ или фанеры.

(Значения приблизительные Максимальный крутящий момент в Н-м)

Высота двери (мм)	Вес двери (кг)	Расчетный крутящий момент (Н-м)	Рекомендуемый рейтинг
300 мм	3 кг	~ 4,4 Н-м	Ищите диапазон 4-6 Н-м
400 мм	4 кг	~ 7,8 Н-м	Ищите диапазон 6-10 Н-м
500 мм	6 кг	~ 14,7 Н-м	Ищите диапазон 15-18 Н-м
600 мм	8 кг	~ 23,5 Н-м	Ищите диапазон 20-25 Н-м

Почему стоит выбрать механические фрикционные стойки (особенности и преимущества)

В отличие от газовых пружин, изделия, представленные на вашем изображении, обладают особыми преимуществами для мебели и корпусов приборов.

Функция "Свободная остановка"

Отличительной особенностью фрикционных упоров является возможность удерживать дверь под любым углом (например, 30°, 60° или 90°).

• Преимущество: Это идеальный вариант для верхних шкафов или витрин, где вы не хотите, чтобы дверца полностью открывалась или захлопывалась.

Регулируемое натяжение ("Защитная сетка")

Заметили винтовое соединение шестигранник/аленушка на регулируемой складной дверной стойке (4-е изделие на вашем изображении)?

• Характеристика: Этот винт затягивает фрикционные диски.
• Преимущество: если ваши расчеты немного не оправдались (например, дерево оказалось тяжелее, чем ожидалось), вы можете просто подтянуть винт, чтобы увеличить силу фиксации. Это делает такие стойки очень удобными для мастеров.

Компактный профиль

Складные механические механизмы складываются сами по себе. У них нет длинного штока, который торчит в пространство шкафа, что делает их идеальными для неглубоких шкафов (например, обувных полок или AV-консолей).

Общие ошибки, которых следует избегать при работе с механическими стойками

Смешивание единиц измерения (Н-м против кгс-см)

Это ошибка #1.

• Европейские характеристики: Обычно в Н-м (Ньютон-метр).
• Азиатские характеристики: Часто указывается в кгс-см (килограмм-силы-сантиметр).
• Превращение: 1 Н-м ≈ 10,2 кгс-см.
• Пример: Если на изделии написано "Диапазон: 150 кгс-см", то это примерно 15 Н-м. Не воспринимайте их как одно и то же число!

Игнорирование рейтингов "за штуку" и "за пару"

Всегда проверяйте, рассчитан ли номинальный крутящий момент на одну опору или на две.

• Если для вашей двери требуется 12 Н-м, а вы купили фиксатор, рассчитанный на 6 Н-м, вы должны установить два (один слева, один справа).
• Совет профессионала: Для широких дверей (>600 мм) всегда используйте две стойки, чтобы предотвратить скручивание двери на петлях.

Чрезмерное затягивание регулировочного винта

В регулируемых моделях не затягивайте винт до предела. Чрезмерная затяжка может раздавить внутренние нейлоновые шайбы, в результате чего "плавный" ход станет "рывковым", а фурнитура испортится.

Заключение

Выбор механического фиксатора крышки не обязательно должен быть игрой в угадайку. Поняв, что крутящий момент = вес × высота × 0,5, вы сможете обеспечить идеальную фиксацию дверцы шкафа в нужном месте.

Ваш план действий:

1. Измерьте рост и вес вашей двери.
2. Рассчитайте крутящий момент ($N\cdot m$).
3. Проверьте указанный производителем диапазон крутящего момента.
4. Купите регулируемую модель, чтобы иметь возможность точной настройки во время установки.

Нужна помощь в выборе?

• Загрузите наш бесплатный калькулятор Excel: Просто введите размеры панели, чтобы получить необходимое значение крутящего момента.
• Обратитесь к инженерам: Не знаете, как перевести единицы измерения? Пришлите нам свои спецификации, и мы порекомендуем точную модель для вашего проекта.