Objašnjen jednostavan omjer brzina

Način interakcije zupčanika važno je znati svima koji ih planiraju iskoristiti na najbolji mogući način. Većina modernih automobila ima prijenosne omjere koji su izračunati s računalima, ali bicikli i projekti mehaničkih kuća nemaju. Ako vas zanose prijenosni omjeri, pomoći će vam znati koji je prijenosni omjer i kako utječe na ostale dijelove vašeg mehaničkog uređaja.

Tamo gdje postoji niz zupčanika spojenih zajedno, broj zubaca na njima činit će važan omjer: prijenosni omjer. Kada se nekoliko stupnjeva prijenosa međusobno spoji, oni tvore ono što se naziva lancem zupčanika. Omjer se izračunava samo iz prvog stupnja prijenosa, pogonskog mehanizma koji je pričvršćen na izvor napajanja i zadnjeg stupnja prijenosa u lancu. Ako izbrojite broj zuba na zupčaniku jedan i na zupčaniku X (zadnji) i postavite ih u omjer (1: X), to je prijenosni omjer. Ako se broj može smanjiti, trebali biste ga smanjiti, na primjer omjer od 100 zuba: 40 zuba smanjuje se na 5: 2.

Prijenosni omjer potreban je za izračunavanje brzine koju će proizvesti zadani lanac zupčanika. Kad imate te podatke, imate pola informacija potrebnih za izračunavanje brzine. Jednadžba je Speed ​​(Gear 1) * Zubi (Gear 1) = Speed ​​(Gear X) * Zubi (Gear X). Dakle, ako imate brzinu koju motor stavlja u zupčanike, vrlo lako možete izračunati brzinu brzine X.

Na biciklu imate malo drugačiji sustav: umjesto para zupčanika koji se izravno spajaju, oni su pričvršćeni lancem remenice, ali prijenosni omjer i dalje vrijedi. Na primjer, na brdskom biciklu na pedale imate skup koncentričnih zupčanika i više pogonskih kotača. Omjer zuba na zupčaniku kotača i zuba na zupčanici pedale i dalje će stvarati omjer - a ako pedalom upravljate zadanom brzinom na biciklu, promjena tog omjera prijenosa promijenit će brzinu vaše vožnje.

U lancu zupčanika, kada je niz zupčanika u sredini, nešto srednje zanimljivo se dogodi sa srednjim zupčanicima. Možda ste primijetili da su u prethodnim proračunima važni samo prvi i zadnji zupčanici. To je zato što zupčanici između njih ne utječu na brzinu - ići će brzo ili sporo koliko trebaju. Ono što će, međutim, promijeniti je smjer: ako postoji neparan broj brzina, prva i zadnja okretat će se u istom smjeru.

Prednosti poznavanja prijenosnog omjera su u tome što to možete iskoristiti u svoju mehaničku prednost. Postoji kompromis između brzine i okretnog momenta, što je rotacijska snaga. Kada je omjer prijenosa 1: 1, količina okretnog momenta je ista, a brzina je ista. Međutim, čim povećate prijenosni omjer (na primjer 1: 4), smanjit ćete količinu okretnog momenta, ali značajno povećati brzinu. Ako obrnete omjer (recimo, 4: 1), smanjili biste brzinu, ali povećali okretni moment.