プーリーは、多くの操作に使用される単純な機械を表しています。 プーリーシステムは、シャフト上の2つのプーリーホイールとそれらを結合するベルトで構成されています。 1つのプーリーはドライバープーリーで、もう1つはドリブンプーリーです。 プーリーは、速度を変更したり、トルクを提供したり、回転方向を変更したりできます。 プーリーで速度を変更するには、プーリーホイールの直径を変更する必要があります。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
プーリーシステムは、ベルトで結合されたシャフト上の2つのプーリーホイールを必要とします。 これらのホイールは、ドライバープーリーとドリブンプーリーです。 プーリーホイールの直径を変えることで、速度を変えることができます。 小さいプーリーが大きいプーリーを回すと、大きいプーリーの動きは遅くなりますが、シャフトの力は大きくなります。
速度比、出力速度、トルク
さまざまなサイズのホイールを備えた2プーリーシステムでは、2つのプーリーホイール間の速度の差を計算できます。 速度比は、ドリブンプーリーの直径をドライバープーリーの直径で割って求めます。 たとえば、150mmのドリブンプーリーと50mmのドライバープーリーの場合、速度比は3です。 出力速度を見つけるには、入力速度を取得し、それを速度比で除算する必要があります。 基本的に、出力プーリーの速度が次のステージの入力速度になり、マルチプーリードライブを見つけることができます。 入力速度が75rpmの場合、出力速度は75rpmを3または25rpmで割った値に等しくなります。 次に、入力トルクに速度比を掛けることにより、ドライバープーリーからドリブンプーリーへの出力トルクを求めることができます。
プーリーとスピード
同じサイズのベルトで接続された2つのプーリーは、同じシャフト動力で同じ速度で回転します。 小さいプーリーが大きいプーリーを回すと、大きいプーリーの動きは遅くなりますが、シャフトの力は大きくなります。 例としては、低速ギアのトラックがあります。エンジンは高速で回転しますが、車輪は低速で回転しますが、減速するとかなりのパワーがあります。 あるいは、大きなプーリーが小さなプーリーを回転させると、小さなプーリーはより速く回転しますが、シャフトの動力は少なくなります。 たとえば、ハイギアのトラックは、エンジンの回転が遅くなりますが、ホイールの回転が速くなるため、トラックの速度が速くなります。 クラッチは、耐荷重と速度を制御します。
プーリーの実例
プーリーは、さまざまな機械の駆動ベルトに使用されます。 ベルト自体は合成材料でできていてもよい。 プーリーとベルトは潤滑を必要としませんが、ベルトは摩耗したり滑ったりする可能性があります。 スノーマシンでは、クラッチは非常に強力でありながら柔軟性のある幅広のベルトで接続された2つの滑車で構成されています。 スノーマシンが負荷または抵抗に遭遇すると、エンジンが減速し、ドライブプーリーが減速して広がります。 次に、従動クラッチのスプリングが互いに押し合います。 これにより、トラック速度は低下しますが、スノーマシンのパワーは向上します。
ファンの速度を調整するには、調整可能なプーリーを使用できます。 調整可能なプーリーには、2つのテーパーが付いた接続されたセクションがあり、半分がもう一方に向けられています。 互いに回転すると、ベルトがプーリーの外側に押し出され、ファンの速度が上がります。 逆に、ファンの速度を下げると、プーリーの半分が離れ、ベルトがその周りを移動する距離が短くなります。 基本的に、プーリーの直径は、ファンの速度を下げて空気の流れを減らすために変更されます。
自動車は、エンジンタイミング駆動システムに同期ベルトを採用することがよくあります。 駆動プーリーの速度が上がると、ベルトの振動周波数も上がります。 同様に、駆動プーリーの速度を下げると、ベルトの振動が減少します。 振動を低減することで、トランスミッションの安定性が向上します。
鉱業などの資材輸送に使用されるコンベヤーベルトは、プーリーシステムに依存しています。 コンベヤーが安全かつ効率的に機能するためには、コンベヤーの速度を制御する必要があります。 これを行うには、ベルトがたるんで摩擦が発生しないように、ベルトの張力を維持する必要があります。 ベルトの滑りを防ぐために、ドライブプーリーにかかる駆動力を制御する必要があります。 コンベアは、駆動プーリーの駆動力のピーク後に減速する可能性があります。 この制御により、コンベアからの材料のこぼれを防ぎます。
簡単な滑車を作る
簡単な滑車のデモンストレーションは、輪ゴムと糸のスプールを使って家庭で行うことができます。 輪ゴムはドライブベルトを表し、スプールはプーリーを表します。 さまざまなサイズのスプールを使用することにより、被駆動スプールが駆動スプールを回転させるのに必要な回転数を示すことができます。 スプールは、プーリーホイールの速度差を示しています。