Scripetele reprezintă mașini simple utilizate pentru multe operații. Sistemele de scripete sunt realizate din două roți de scripete pe un arbore cu o curea care le unește. O scripete este scripeta șofer, iar cealaltă este scripeta acționată. Scripetele pot schimba viteza, pot asigura cuplul și pot modifica direcția de rotație. Schimbarea vitezei cu scripete implică modificarea diametrului unei roți de scripete.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Sistemele de scripete presupun două roți de scripete pe un arbore unite printr-o curea. Aceste roți sunt scripete mecanice și antrenate. Prin schimbarea diametrului roților fuliei, viteza poate fi modificată. O scripete mai mică care rotește o scripete mai mare are ca rezultat ca cea mai mare să se miște mai încet, dar cu o putere mai mare a arborelui.
Raportul de viteză, viteza de ieșire și cuplul
Într-un sistem cu două scripete cu roți de dimensiuni diferite, se poate calcula diferența de viteză între cele două roți de scripete. Raportul de viteză se găsește utilizând diametrul fuliei conduse împărțit la diametrul fuliei conducătoare. De exemplu, cu o scripete acționată de 150 mm și o scripete conducătoare de 50 mm, raportul de viteză este de 3. Găsirea vitezei de ieșire implică luarea vitezei de intrare și împărțirea acesteia la raportul vitezei. Practic, viteza scripetelui de ieșire devine viteza de intrare pentru etapa următoare și puteți găsi acționarea cu mai multe scripeți. Dacă viteza de intrare este de 75 rpm, viteza de ieșire este egală cu 75 rpm împărțită la 3 sau 25 rpm. La rândul său, se poate găsi cuplul de ieșire de la scripetele conducătorului la scripetele antrenat înmulțind cuplul de intrare cu raportul de viteză.
Scripete și viteză
Două scripeți conectați printr-o curea de aceeași dimensiune se vor roti cu aceeași viteză sub aceeași putere a arborelui. O scripete mai mică care rotește o scripete mai mare are ca rezultat ca cea mai mare să se miște mai încet, dar cu o putere mai mare a arborelui. Un exemplu ar fi un camion cu treapta de viteză redusă, cu motorul său care se rotește rapid, dar roțile se întorc încet, dar are o putere semnificativă la turație redusă. Alternativ, o scripete mai mare care întoarce o scripete mai mică are ca rezultat ca cea mai mică să se rotească mai repede, dar cu o putere mai mică a arborelui. De exemplu, un camion cu treaptă mare ar avea un motor cu rotație mai lentă, dar roți cu rotație rapidă, rezultând o viteză mai mare a camionului. Ambreiajele asigură controlul asupra sarcinii și vitezei.
Exemple din lumea reală de scripeți
Scripetele sunt utilizate în curelele de transmisie pentru diverse mașini. Centurile în sine pot fi fabricate din material sintetic. Scripetele și curelele nu necesită lubrifiere, deși centura poate fi uzată sau alunecată. Într-o mașină de zăpadă, un ambreiaj este format din două scripeți conectați printr-o centură largă, care este foarte puternică și totuși flexibilă. Când mașina de zăpadă întâmpină o sarcină sau rezistență, motorul încetinește, iar scripetele de acționare decelerează și se separă. Apoi, arcurile din ambreiajul condus împing împreună. Acest lucru are ca rezultat viteza redusă a șenilor, dar mai multă putere pentru mașina de zăpadă.
Pentru a regla viteza ventilatorului, poate fi utilizată o scripete reglabilă. Scripetele reglabile au două secțiuni conice, conectate, cu o jumătate întoarsă pe cealaltă. Când sunt întoarse unul către celălalt, centura lor este forțată în afara scripetei și viteza ventilatorului este mărită. Dimpotrivă, scăderea vitezei ventilatorului ar presupune separarea jumătăților fuliei și scurtarea distanței pentru ca centura să circule în jurul ei. În esență, diametrul fuliei este modificat pentru a reduce viteza ventilatorului și, prin urmare, fluxul de aer.
Automobilele folosesc adesea o centură sincronă pentru sistemul de conducere a sincronizării motorului. Pe măsură ce viteza fuliei de antrenare crește, crește și frecvența vibrațiilor centurii. La fel, la reducerea vitezei fuliei de antrenare, vibrațiile curelei scad. Reducerea vibrațiilor îmbunătățește stabilitatea transmisiei.
Benzile transportoare utilizate în transportul de materiale, cum ar fi mineritul, se bazează pe un sistem de scripete. Pentru ca transportoarele să funcționeze în siguranță și eficient, trebuie controlată viteza acestora. Pentru a face acest lucru, tensiunea centurii trebuie menținută, astfel încât centura să nu se lase și să creeze frecare. Forțele de acționare exercitate asupra scripetelor de acționare trebuie controlate pentru a preveni alunecarea curelei. Transportorul poate decelera după un vârf de forță de acționare pe fulia de acționare. Această comandă previne scurgerea materialului de pe transportor.
Realizarea unei scripete simple
Demonstrarea unei scripete simple se poate face în casă cu o bandă de cauciuc și bobine cu fir. Banda de cauciuc reprezintă cureaua de transmisie, iar bobinele reprezintă scripetele. Folosind diferite dimensiuni ale bobinelor, se poate demonstra numărul de rotații de care bobina acționată are nevoie pentru a roti bobina de acționare. Bobinele demonstrează diferența de viteză a roților fuliei.