Primero trabajemos el empuje, luego consideremos el torque. El empuje es la fuerza hacia adelante. Comenzaremos por ignorar la resistencia del viento solo para facilitar los cálculos.
100 kph = 27.8 m / s.
27.8 m / s / 20 s = 1.4 m / s / s
Entonces necesitas acelerar a 1.4 metros / segundo / segundo. La fuerza de empuje se puede encontrar usando F = M * A. Dio la masa a 20 toneladas, que es de 20,000 kg.
F = 20,000 kg * 1.4 m / s / s = 28,000 Newtons.
Así que esa es la fuerza de avance o empuje necesaria. El par de la rueda es simplemente empujado multiplicado por el radio de la rueda. Digamos que el radio de la rueda es de 0.5m.
28,000 Newtons * 0.5m = 14,000 Nm de torque en la rueda motriz. Si hay un engranaje de reducción, entonces el par motor podría ser menor. Digamos que es una reducción total de 10: 1. Entonces, el par motor podría ser de 1.400 Newton metros.
160 km / h = 44 m / s.
La circunferencia del neumático de 0,5 m de radio es de 3,14 m.
44 m / s / 3.14m = 14 Hz. Por lo tanto, la reducción de 10: 1 proporciona una velocidad máxima del motor de 14 * 10 = 140 Hz, que es de 8400 RPM.
Por lo tanto, estaría buscando un motor que pueda producir más de 1400 Newton metros de par a velocidades moderadas y que tenga una velocidad máxima de 8400 RPM o más. Es posible que el motor no necesite producir un par completo a 8400 RPM.
Mi principal conclusión es que definitivamente desea utilizar una transmisión de varias velocidades. Porque la especificación del motor no suena muy razonable. Pero espero que puedas hacer algunos de tus propios cálculos ahora.
Hay una cosa más para calcular. La potencia del motor es la velocidad del motor * par motor, excepto que la velocidad debe medirse en radianes por segundo. La potencia de un motor generalmente se especificará a su "velocidad nominal".
Digamos que nuestra velocidad nominal del motor es de 1800 RPM (una cifra aproximada) y el par motor es de 1400 Nm.
1800 RPM = 30 Hz.
30 * 2 * pi = 188.5 rad / seg.
Por lo tanto, la potencia del motor es 188.5 rad / seg * 1400 Nm = 264 kW.
264 kW es alrededor de 350 HP.
Tenga en cuenta que un motor industrial típico producirá un par constante desde una velocidad muy baja hasta la velocidad nominal. También puede producir más torque por períodos cortos, pero puede sobrecalentarse si produce un torque adicional por un período prolongado.
Espero que ayude. Es difícil encontrar toda esta información en un solo lugar.