Assim como as forças podem causar e influenciar movimentos retos, um torque ou momento de torque pode ativar, aumentar ou diminuir um movimento de rotação.
Um momento de torque ocorre quando as forças atuam sobre um pivô a uma distância do ponto de pivô. Se as forças atuam diretamente sobre o ponto de giro, não é gerado nenhum torque. A magnitude do torque resulta da força multiplicada pela distância dessa força ao pivô. Isso significa que o torque que atua no ponto pivô pode aumentar incrementando a força ou sua distância do ponto pivô.
Momento de torque = Força * Distância
M = F * s
Se várias forças atuam, se somam vetorialmente, ou seja, levando em consideração a quantidade e a direção. Isso é fácil de verificar em uma gangorra num parque infantil. Se os dois lados da gangorra estão carregados de forma desigual, o lado com o peso mais baixo pode ser carregado adicionalmente ou o outro lado com o peso maior pode ser movido para mais perto do ponto de pivô. Assim que os torques são iguais, a gangorra está em equilíbrio. O movimento para cima e para baixo poderá então ser desencadeado por leves mudanças de peso como uma simples flexão para frente e para trás.
Os momentos de torque desempenham um papel importante no aperto dos parafusos. Nas uniões roscadas relevantes para a segurança, são determinados os torques que devem ser observados ao apertar parafusos ou porcas, assim como o tipo de conexão. Por exemplo, ao trocar os pneus de um veículo motorizado, é necessário apertar as porcas das rodas com o torque especificado para as respectivas rodas. Um torque muito alto ou muito baixo pode fazer com que os parafusos da roda se afrouxem durante a condução. Os outros componentes dos veículos também devem ser instalados com o torque especificado. Para a instalação podem ser utilizadas chaves de torque ou dinamométricas, com as quais pode ajustar o par de apertos a ser alcançado. Essas ferramentas de montagem com possibilidade de ajuste são até certo ponto também um torquímetro, mas não mostram nenhum valor de medição, mas disparam um sinal quando atinge um valor limite estabelecido. Para determinar se funcionam corretamente, essas ferramentas podem ser verificadas com outro torquímetro.
Os momentos de torque são uma importante unidade de medida para muitos componentes que são colocados em movimento de rotação ou que são tensionados por cargas estáticas ou dinâmicas. Isso se aplica à engenharia mecânica e a construção de veículos, assim como à indústria de construção e de energia..
Muitas conexões aparafusadas têm prescrito o par de torques que deve ser exercido sobre os parafusos ou porcas durante a montagem. Isso não se aplica apenas às conexões das peças giratórias, mas também, por exemplo, à fixação de conexões de parafusos de alta resistência na construção de aço. Essas uniões de parafusos geralmente são feitas com ferramentas que sinalizam de forma acústica e tátil quando é atingido o momento de torque predefinido. Essas ferramentas podem ser calibradas com outro torquímetro.
No controle de produção poderá usar a chave de toque não apenas para controlar os processos de aparafusamento mas também, por exemplo, para determinar a viscosidade dos materiais. Quanto mais viscoso é um material, maior é o torque que deve ser aplicado para misturar o material por meio de agitação.
Durante o desenvolvimento e também durante as inspeções posteriores de motores, eixos de transmissão, caixas de câmbios e freios, frequentemente são medidos e avaliados os momentos de torque para encontrar maneiras de aumentar o rendimento mecânico e melhorar a eficiência.
Poderá verificar regularmente as chaves de impacto, as chaves dinamométricas e outras ferramentas que aplicam torção utilizando um torquímetro para garantir que as uniões aparafusadas estejam apertadas ao valor correto.
O par de torques com que as tampas roscadas são fixadas nos recipientes destinam-se, por um lado, a evitar que o conteúdo vaze ou estrague. Por outro lado, a linha roscada não deve ser destruída e o fechamento não deve ser muito difícil de afrouxar.
O torquímetro está disponível como equipamento portátil para uso móvel, como dispositivo de mesa ou de instalação fixa em máquinas de teste ou em linhas de produção. O sensor de medição pode ser instalado na unidade de visualização ou conectado como sensor externo à unidade de exibição e controle por meio de um cabo. Os torquímetros com sensor externo também permitem medições em lugares de difícil acesso.
A faixa de medição deve ser sempre selecionada de acordo com os torques a serem medidos. Se o torque aplicado exceder a faixa de medição, o valor não poderá mais ser medido corretamente e o sensor será danificado se a carga for muito alta. Alguns torquímetros têm proteção contra sobrecarga de até no máximo 50% do torque. Isso significa que um torquímetro com uma faixa de medição de 100 Nm pode medir torque até 100 Nm e suportar cargas superiores de até 150 Nm sem sofrer danos. Se for usado um torquímetro com uma faixa de medição muito alta para momentos de torque pequenos, os possíveis valores de visualização não estão tão finamente graduados como ao usar um torquímetro com uma faixa de medição menor. Por exemplo, a resolução dentro de uma série de dispositivos com o sensor para uma carga máxima de 10 Nm é de 0,01 Nm, enquanto que ao usar um sensor para uma carga máxima de 100 Nm, o display só será capaz de indicar uma resolução de 0,1 Nm.
Para avaliar a precisão da medição é importante considerar se os valores dados em percentagem estão relacionados ao valor medido ou com a faixa de medição. Uma incerteza de 0,5 % da faixa de medição significa um desvio de 0,05 Nm numa faixa de 10 Nm, enquanto para um sensor com uma carga máxima de 100 Nm o desvio é de 0,5 Nm, ou seja, dez vezes mais. Aqui está um exemplo de um valor de medição de 6,20 Nm que foi medido com dois instrumentos diferentes:
Em um torquímetro com uma faixa de medição de 100 Nm, o torque aplicado pode estar entre 5,7 e 6,7 Nm para este valor medido.
O torquímetro com uma capacidade de carga de 10 Nm só pode mostrar esse valor se for aplicado torques entre 6,15 Nm e 6,25 Nm
A quota de medição indica quantos valores medidos podem ser registrados por um torquímetro dentro de um determinado espaço de tempo. Um torquímetro simples não permite selecionar a quota de medição. Os dispositivos que são usados para o registro detalhado do momento de torque, como podem ser em motores, podem ser ajustados a quotas de medição de até 1.000 medições.
Em algumas aplicações o torquímetro deve registrar muitos valores em pouco tempo, que são necessários para posteriores avaliações. A análise será mais fácil se o torquímetro tem uma vasta memória interna e uma interface para a transferência dos dados, como RS-232 ou USB. Alguns dispositivos oferecem também opções de armazenamento em meios removíveis, como cartões de memória MicroSD. Também é possível que o torquímetro esteja equipado com uma saída de alarme.
O armazenamento e a análise dos valores medidos relacionados ao projeto podem ser facilitados por um programa informático que importa os valores registrados do torquímetro. Alguns torquímetros têm um software de análise de série. Uma vez que os valores medidos são transferidos para esse programa informático, é mais fácil ver os valores pertinentes em uma representação gráfica da curva do torque do que os valores apresentados em uma tabela. Os valores limite inferior e superior definidos previamente são marcados no diagrama como linhas horizontais de diferentes cores, para que seja possível reconhecer facilmente a carga superior ou inferior. Abaixo do gráfico poderá ver, entre outras coisas, o número de medições, assim como o menor e o maior valor medido.
