Materiały używane do kół zębatych i kół pasowych

Koła zębate i koła pasowe wykonują pożyteczną pracę. Istnieje prawie nieskończona liczba zastosowań kół zębatych i kół pasowych, od przekładni samochodowych po olinowanie statków. Co więcej, zegary mechaniczne opierają się wyłącznie na kołach zębatych i kołach pasowych do poruszania wskazówkami. Dzięki zrozumieniu wymagań wytrzymałościowych zrozumiesz, dlaczego tylko niektóre materiały mogą być używane do produkcji kół zębatych i kół pasowych.

Do zastosowań morskich, Stal nierdzewna jest preferowanym materiałem do zrobić koło pasoweliny, wciągarki i asortyment olinowania, ponieważ nie korodują ani nie rdzewieją. Dotyczy to szczególnie środowisk słonowodnych, gdzie zwykła stal szybko rdzewieje. Na szczycie masztu znajdują się koła pasowe powierzchniowe, które znajdują się w olinowaniu żaglowym. Do podnoszenia żagli służą bloczki. Innymi obszarami, w których stosuje się bloczki, są punkty na dole żagli, w których liny mocują się do łodzi. Również we wszystkich łodziach łańcuch kotwiczny przechodzi przez bloczek, który jest wykonany ze stali nierdzewnej.

W przypadku przekładni samochodowych preferowanym materiałem jest stal. Stal jest mocna i dobrze trzyma swój kształt, co ma kluczowe znaczenie, ponieważ cała moc wyjściowa silnika przepływa przez przekładnię. Na przykład jeden bieg może wymagać przeniesienia ponad 100 koni mechanicznych na następny. Gdyby koła zębate były wykonane z miękkiego materiału, takiego jak aluminium, zęby po prostu by się ścięły.

Na najbardziej podstawowym poziomie zegar mechaniczny jest transmisją. Prędkość obracających się wałków zmniejsza się, więc jeden wałek wykonuje jeden obrót co 60 sekund. Inne szyby obracają się jeszcze wolniej na minutę i godziny. Wiele zegarów wykorzystuje również stal do ich przekładni.

Wiele mechanizmów zębatych używa mosiądzu do kół zębatych. Mosiądz nie jest tak wytrzymały jak stal, ale jest wystarczająco mocny w obszarach, w których potrzebna jest tylko niewielka siła. Wiele zegarów ma mosiężne koła zębate, ponieważ naprężenie jest bardzo małe. Najstarszym znanym mechanizmem zębatym jest mechanizm z Antykithiry. Archeolodzy uważają, że powstał około 80 roku p.n.e. Promienie rentgenowskie wykazały, że jego sprzęt został wykonany z brązu, który jest wczesnym rodzajem mosiądzu. Jego funkcja nie jest jeszcze w pełni poznana, ale trwają badania.

Historycznie drewno było używane do produkcji kół pasowych przed zastosowaniem metali. Wiele wczesnych żaglowców, takich jak statki wikingów lub starożytnych rzymskich, szeroko używało drewnianych bloczków do podnoszenia żagli za pomocą lin. W 2010 r. drewno nie jest używane do produkcji kół zębatych i kół pasowych, ponieważ metale są znacznie mocniejsze. Niektórzy hobbyści robią jednak zegary z wszystkimi drewnianymi zębatkami.