Επεξήγηση απλής σχέσης εργαλείων

Ο τρόπος με τον οποίο τα γρανάζια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους είναι σημαντικός για όποιον σχεδιάζει να αξιοποιήσει στο έπακρο. Τα περισσότερα σύγχρονα αυτοκίνητα έχουν αναλογίες γραναζιών που υπολογίστηκαν με υπολογιστές, αλλά τα ποδήλατα και τα μηχανικά οικιακά έργα δεν το κάνουν. Εάν εκπλαγείτε από τις σχέσεις ταχυτήτων, θα σας βοηθήσει να μάθετε τι είναι η σχέση μετάδοσης και πώς επηρεάζει άλλα μέρη της μηχανικής σας συσκευής.

Όπου υπάρχουν πολλά γρανάζια που συνδέονται μεταξύ τους, ο αριθμός των δοντιών σε αυτά θα σχηματίσει μια σημαντική αναλογία: την σχέση μετάδοσης. Όταν πολλά γρανάζια ενώνονται, σχηματίζουν αυτό που ονομάζεται αλυσίδα γραναζιών. Ο λόγος υπολογίζεται μόνο από το πρώτο γρανάζι, το γρανάζι που είναι συνδεδεμένο στην πηγή ισχύος και το τελευταίο γρανάζι στην αλυσίδα. Εάν μετράτε τον αριθμό των δοντιών στο γρανάζι ένα και στο γρανάζι X (το τελευταίο) και τα ρυθμίζετε σε αναλογία (1: X), αυτή είναι η αναλογία γραναζιού. Εάν ο αριθμός μπορεί να μειωθεί, θα πρέπει να τον μειώσετε, για παράδειγμα μια αναλογία 100 δοντιών: 40 δόντια μειώνεται σε 5: 2.

Η σχέση μετάδοσης είναι απαραίτητη για τον υπολογισμό της ταχύτητας που θα παράγει μια δεδομένη αλυσίδα μετάδοσης. Όταν έχετε αυτές τις πληροφορίες, έχετε τις μισές από τις πληροφορίες που απαιτούνται για τον υπολογισμό της ταχύτητας. Η εξίσωση είναι ταχύτητα (γρανάζι 1) * δόντια (γρανάζι 1) = ταχύτητα (γρανάζι X) * δόντια (γρανάζι X). Έτσι, εάν έχετε την ταχύτητα που ο κινητήρας βάζει στα γρανάζια, μπορείτε πολύ εύκολα να υπολογίσετε την ταχύτητα του γραναζιού X.

Σε ένα ποδήλατο, έχετε ένα ελαφρώς διαφορετικό σύστημα: αντί για ένα ζευγάρι γραναζιών που συνδέονται άμεσα, συνδέονται με μια αλυσίδα τροχαλίας, αλλά η σχέση μετάδοσης εξακολουθεί να ισχύει. Σε ποδήλατο βουνού, για παράδειγμα, έχετε ένα σετ ομόκεντρων γραναζιών συνδεδεμένο στα πεντάλ και περισσότερα γρανάζια προσαρτημένα στον κινητήρα. Ο λόγος των δοντιών στο γρανάζι του τροχού προς τα δόντια στο γρανάζι του πεντάλ θα εξακολουθήσει να σχηματίζει αναλογία - και εάν πετάξετε με μια καθορισμένη ταχύτητα στο ποδήλατο, η αλλαγή αυτού του λόγου γραναζιού θα αλλάξει πόσο γρήγορα πηγαίνετε.

Σε μια αλυσίδα ταχυτήτων, όταν υπάρχουν πολλά γρανάζια στη μέση, κάτι αρκετά ενδιαφέρον συμβαίνει στα μεσαία γρανάζια. Ίσως έχετε παρατηρήσει ότι στους προηγούμενους υπολογισμούς, τα μόνα εργαλεία που είναι σημαντικά είναι τα πρώτα και τα τελευταία. Αυτό συμβαίνει επειδή τα γρανάζια μεταξύ τους δεν επηρεάζουν την ταχύτητα - θα πάνε τόσο γρήγορα ή αργά όσο χρειάζονται. Αυτό που θα αλλάξουν, ωστόσο, είναι η κατεύθυνση: εάν υπάρχει ένας περίεργος αριθμός γραναζιών, το πρώτο και το τελευταίο θα γυρίσουν στην ίδια κατεύθυνση.

Τα οφέλη από τη γνώση της σχέσης μετάδοσης είναι ότι μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για το μηχανικό σας πλεονέκτημα. Υπάρχει μια αντιστάθμιση μεταξύ ταχύτητας και ροπής, που είναι η περιστροφική ισχύς. Όταν η σχέση γραναζιού είναι 1: 1, η ποσότητα ροπής είναι ίδια και η ταχύτητα είναι ίδια. Ωστόσο, μόλις αυξήσετε την αναλογία γραναζιού (για παράδειγμα 1: 4), θα μειώσετε την ροπή αλλά θα αυξήσετε σημαντικά την ταχύτητα. Εάν αντιστρέψατε την αναλογία (ας πούμε, 4: 1), θα μειώσατε την ταχύτητα αλλά θα αυξήσετε τη ροπή.