عمليا التروس في كل مكان. إنهم في السيارات ، سواء في ناقل الحركة أو في مساحات الزجاج الأمامي. إنهم في الدراجات ، في أواني المطبخ مثل مضرب البيض وحتى في الساعات - أو على الأقل في السابق. الترس هو في الأساس مجموعة من العجلات المسننة المقترنة معًا لزيادة أو تقليل سرعة دوران عمود محرك المحرك.
إن المقدار الذي يمكن أن يغيره نظام التروس من سرعة الدوران هو دالة للأحجام النسبية لعجلات التروس ، ويُعرف باسم نسبة التروس. تبين أن صيغة نسبة التروس بسيطة إلى حد ما. تقوم بشكل أساسي بحساب عدد الأسنان على عجلة القيادة وتقسيمها على عدد الأسنان الموجودة على عجلة القيادة ، وهي تلك التي تعلق على المحرك. إنها عملية حسابية مباشرة ، حتى عندما يتكون نظام التروس من عدة عجلات وسيطة تسمى التباطؤ.
من الأسهل حساب نسبة التروس أكثر مما تعتقد
عندما تقترن عجلتين تروس ، فإن أحجامهما النسبية تحدد مدى سرعة دوران كل منهما. إذا كانت عجلة القيادة أصغر من عجلة القيادة ، فستدور أكثر من العجلة الأكبر. إذا كانت عجلة القيادة أكبر ، فستدور عجلة القيادة بشكل أسرع.
يمكنك حساب مقدار التسريع والإبطاء الذي ينتجه نظام التروس البسيط من خلال مقارنة نصف قطر العجلات ، ولكن هناك طريقة أسهل. نظرًا لأن أسنان كل من عجلتي التروس تتشابك ، يجب أن تكون بنفس الحجم على كلتا العجلتين ، بحيث يمكنك ببساطة مقارنة عدد الأسنان على العجلتين. هذا هو في الواقع كيفية حساب نسبة التروس. تقوم بحساب عدد الأسنان على كل من عجلة القيادة وعلى عجلة القيادة وتعبر عن هذه الأرقام كنسبة أو جزء.
على سبيل المثال ، إذا كانت عجلة القيادة بها 20 سنًا ، والعجلة المُدارة بها 40 سنًا ، فاحسب نسبة التروس على أنها 40/20 ، والتي تُبسط إلى 2/1 ، أو 2: 1. (دائمًا ما يكون عدد الأسنان على عجلة القيادة أعلى الكسر أو أولًا في النسبة). يخبرك هذا أنه ، لكل دوران للعجلة المدفوعة ، تقوم عجلة القيادة بدورتين. وبالمثل ، فإن النسبة 1/2 تخبرك أن العجلة المدفوعة تدور مرتين لكل دوران لعجلة القيادة - بمعنى آخر ، تدور العجلة المُدارة أسرع من عمود المحرك.
كيفية تطبيق معادلة نسبة التروس على الأنظمة المعقدة
تتضمن العديد من أنظمة التروس واحدة أو أكثر من عجلات التباطؤ ، والتي غالبًا ما تكون موجودة لضمان أن عجلة القيادة والعجلة المدفوعة تدور في نفس الاتجاه أو لتغيير مستوى الدوران. يمكنك تطبيق معادلة نسبة التروس على كل زوج من العجلات في نظام التروس على التوالي للوصول إلى نسبة التروس النهائية للنظام ، لكنك لست بحاجة إلى القيام بذلك. إذا قمت بذلك ، فستجد أن ناتج جميع نسب التروس هو نفس النسبة بين عجلة القيادة والعجلة المدفوعة.
بعبارة أخرى ، فإن عجلة القيادة وعجلة القيادة هما العاملان الوحيدان المهمان. بغض النظر عن عدد التباطؤ في النظام ، فإن نسبة التروس النهائية هي النسبة بين عجلة القيادة والعجلة المدفوعة. هذا صحيح بالنسبة لجميع أنواع التروس ، بما في ذلك التروس المحفزة والتروس المخروطية والتروس الدودية.
استخدام نسبة التروس لحساب السرعة
إذا كنت تعرف سرعة دوران عجلة القيادة ، والتي تُقاس عادةً بالدورات في الدقيقة (rpm) ، فإن نسبة التروس تخبرك بسرعة عجلة القيادة. على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك نظامًا بنسبة تروس تبلغ 3: 1 ، مما يعني أن عجلة السائق تدور أسرع بثلاث مرات من عجلة القيادة. إذا كانت سرعة عجلة القيادة 300 دورة في الدقيقة ، فإن سرعة عجلة القيادة هي 100 دورة في الدقيقة
بشكل عام ، يمكنك حساب سرعة الدوران باستخدام معادلة نسبة التروس التالية:
س1 • ت1 = S.2 • ت2، أين
س1 هي سرعة عجلة القيادة و T.1 هو عدد الأسنان على تلك العجلة.
س2 و ت2 هي السرعة وعدد الأسنان للعجلة المدفوعة.
إذا كنت تقوم بتصميم نظام تروس ، فستجد مخططًا لنسبة التروس في متناول يديك. يمكنك العثور على عدد دورات المحرك في الدقيقة في المواصفات واستخدام الرسم البياني لتصميم نظام تروس ينتج أي سرعة دوران تحتاجها في العجلة المُدارة.