Kladky predstavujú jednoduché stroje používané pri mnohých operáciách. Kladkové systémy sú vyrobené z dvoch kladkových kolies na hriadeli, ku ktorému je pripojený pás. Jedna kladka je hnacia kladka a druhá je hnaná kladka. Kladky môžu meniť rýchlosť, poskytovať krútiaci moment a meniť smer otáčania. Zmena rýchlosti pomocou kladiek znamená zmenu priemeru kladkového kolesa.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Kladkové systémy zahŕňajú dve kladkové kolesá na hriadeli spojenom pásom. Tieto kolesá sú hnané a hnané remenice. Zmenou priemeru kolies remenice sa dá zmeniť rýchlosť. Menšia kladka, ktorá sa otáča väčšou, vedie k tomu, že sa väčšia pohybuje pomalšie, ale s väčším výkonom na hriadeli.
Pomer rýchlosti, výstupné otáčky a krútiaci moment
V systéme s dvoma remenicami s kolesami rôznych veľkostí možno vypočítať rozdiel v rýchlosti medzi týmito dvoma kolesami remenice. Pomer rýchlosti sa zistí pomocou priemeru hnanej remenice vydeleného priemerom hnacej remenice. Napríklad s hnanou kladkou 150 mm a hnacou kladkou 50 mm je pomer rýchlostí 3. Nájsť výstupnú rýchlosť znamená vziať vstupnú rýchlosť a vydeliť ju pomerom rýchlostí. Rýchlosť výstupnej kladky sa v zásade stáva vstupnou rýchlosťou pre ďalší stupeň a nájdete pohon s viacerými kladkami. Ak sú vstupné otáčky 75 ot./min, výstupné otáčky sa rovnajú 75 ot./min. Delené 3 alebo 25 ot./min. Na druhej strane možno nájsť výstupný krútiaci moment z hnacej kladky na hnanú kladku vynásobením vstupného krútiaceho momentu pomerom rýchlostí.
Kladky a rýchlosť
Dve remenice spojené rovnakým remeňom sa budú otáčať rovnakou rýchlosťou pri rovnakom výkone hriadeľa. Menšia kladka, ktorá sa otáča väčšou, vedie k tomu, že sa väčšia pohybuje pomalšie, ale s väčším výkonom na hriadeli. Príkladom môže byť nákladný automobil s nízkym prevodovým stupňom, ktorého motor sa točí rýchlo, ale kolesá sa pomaly točia, napriek tomu má značný výkon pri zníženej rýchlosti. Alternatívne, ak sa väčšia kladka otáča s menšou kladkou, výsledkom je, že sa menšia otáča rýchlejšie, ale s menším výkonom na hriadeli. Napríklad nákladné auto na vysokom prevodovom stupni by malo pomalšie sa otáčajúci motor, ale rýchlo sa otáčajúce kolesá, čo by malo za následok vyššiu rýchlosť nákladného vozidla. Spojky poskytujú kontrolu nad únosnosťou a rýchlosťou.
Príklady kladiek v reálnom svete
Kladky sa používajú v hnacích pásoch pre rôzne stroje. Samotné pásy môžu byť vyrobené zo syntetického materiálu. Kladky a remene nevyžadujú mazanie, aj keď môže dôjsť k opotrebeniu alebo pošmyknutiu pásu. V snežnom stroji sa spojka skladá z dvoch remeníc spojených širokým pásom, ktorý je veľmi pevný a napriek tomu pružný. Keď snežný stroj narazí na záťaž alebo odpor, motor spomalí a hnacia kladka spomalí a roztiahne sa. Potom sa pružiny v hnanej spojke tlačia k sebe. Výsledkom je znížená traťová rýchlosť, ale väčší výkon pre snežný stroj.
Na nastavenie rýchlosti ventilátora je možné použiť nastaviteľnú kladku. Nastaviteľné remenice majú dve zúžené spojené časti, pričom jedna polovica je otočená k druhej. Pri vzájomnom otočení je ich pás vytlačený von z remenice a rýchlosť ventilátora sa zvýši. Naopak, zníženie rýchlosti ventilátora by malo za následok otočenie polovíc kladky od seba a skrátenie vzdialenosti, po ktorej by pás mohol obiehať. V podstate sa zmenil priemer remenice, aby sa znížili otáčky ventilátora a tým aj prúdenie vzduchu.
Automobily často používajú synchrónny pás pre systém riadenia časovania motora. So zvyšujúcou sa rýchlosťou hnacej kladky sa zvyšuje aj frekvencia vibrácií pásu. Rovnako aj pri znižovaní rýchlosti hnacej kladky sa znižujú vibrácie pásu. Zníženie vibrácií zlepšuje stabilitu prevodovky.
Dopravné pásy používané pri preprave materiálu, napríklad pri ťažbe, sa spoliehajú na kladkový systém. Aby dopravníky mohli pracovať bezpečne a efektívne, musí sa kontrolovať ich rýchlosť. Aby ste to dosiahli, musí byť udržiavané napnutie pásu, takže pás nebude klesať a nebude vytvárať trenie. Hnacie sily vyvíjané na hnacie remenice musia byť kontrolované, aby sa zabránilo skĺznutiu pásu. Dopravník môže spomaliť po vrchole hnacej sily na hnacej kladke. Táto regulácia zabraňuje úniku materiálu z dopravníka.
Výroba jednoduchej kladky
Demonštráciu jednoduchej kladky je možné vykonať v domácnosti pomocou gumičky a cievok na nite. Gumička predstavuje hnací remeň a cievky remenice. Použitím rôznych veľkostí cievok možno demonštrovať počet závitov, ktoré poháňaná cievka potrebuje na otočenie cievky pohonu. Cievky demonštrujú rozdiel rýchlostí kladkových kolies.