Che cos'è la coppia di spunto?
In fisica e meccanica, la coppia è la forza di rotazione, o la forza necessaria per far ruotare un oggetto attorno ad un asse. Nella maggior parte dei casi, per avviare il movimento rotatorio è necessaria una coppia maggiore di quella necessaria per mantenerlo attivo una volta iniziato. Questa forza iniziale si chiama coppia di spunto.
La quantità di coppia di spunto necessaria per spostare qualcosa è determinata in parte dall'attrito statico. L'attrito statico è la forza che esiste tra due corpi fisici per impedire loro di muoversi. Ad esempio, un dado ad alette può avere una coppia di spunto elevata perché c'è molto attrito statico tra il dado e il bullone. Se, tuttavia, il bullone viene ingrassato, la coppia di spunto sarà inferiore poiché l'attrito statico è stato ridotto.
La coppia di spunto viene quasi sempre discussa in uno dei due contesti, ovvero la potenza di un motore o la forza necessaria per ruotare un elemento di fissaggio filettato come un dado. Se un meccanico desidera rimuovere un dado da un bullone, deve applicare una coppia al dado mediante una chiave inglese. Come sa chiunque abbia mai fatto questo, girare la chiave all'inizio richiede molta forza, ma di solito diventa più facile dopo pochi giri.
Meccanici e ingegneri spesso misurano in parte la coppia di spunto dei dispositivi di fissaggio filettati per garantire l'integrità del prodotto nell'ambito di un processo chiamato controllo della coppia. Se la forza di strappo di un dado è troppo bassa, la vibrazione dell'attrezzatura può causare l'allentamento del dado; se è troppo alto, i fili potrebbero spogliarsi e il bullone potrebbe essere impossibile da rimuovere. Parte del test del dispositivo di fissaggio include la misurazione della coppia nel momento in cui il dispositivo di fissaggio inizia a muoversi, dopo che la coppia di spunto è stata superata. Il controllo può essere effettuato utilizzando sensori per misurare la coppia o da un operatore addestrato che applica la coppia manualmente.
Un'altra area in cui la coppia di spunto è importante è nei motori a cilindro. Come per gli elementi di fissaggio filettati, la coppia di spunto di un motore è maggiore della coppia di funzionamento. In un motore, la coppia viene utilizzata per far girare un albero a gomiti. L'albero motore a sua volta fa muovere i pistoni su e giù.
Un motore progettato con potenza sufficiente per mantenere il motore in avaria si guasta. Il motore deve anche avere abbastanza potenza per iniziare il movimento in primo luogo. Eppure è un delicato equilibrio. Se il motore può continuare a funzionare con una coppia sufficiente per provocare una rottura, potrebbe surriscaldarsi. Una volta raggiunta la fuga, la coppia del motore deve essere ridotta a una normale velocità operativa.