วิธีการใช้รอกเพื่อลดความเร็ว

รอกเป็นตัวแทนของเครื่องจักรธรรมดาๆ ที่ใช้สำหรับการทำงานหลายอย่าง ระบบรอกทำจากล้อรอกสองล้อบนเพลาพร้อมสายพาน รอกตัวหนึ่งเป็นรอกตัวขับและอีกตัวเป็นรอกขับเคลื่อน รอกสามารถเปลี่ยนความเร็ว ให้แรงบิด และเปลี่ยนทิศทางการหมุนได้ การเปลี่ยนความเร็วด้วยรอกทำให้เกิดการเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อรอก

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ระบบรอกสร้างล้อรอกสองล้อบนเพลาที่เชื่อมด้วยสายพาน ล้อเหล่านี้เป็นตัวขับและรอกขับเคลื่อน โดยการเปลี่ยนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อรอก สามารถเปลี่ยนความเร็วได้ รอกที่เล็กกว่า การหมุนรอกที่ใหญ่ขึ้นส่งผลให้รอกที่ใหญ่กว่าเคลื่อนที่ได้ช้ากว่า แต่มีกำลังของเพลามากกว่า

ในระบบรอกสองล้อที่มีล้อขนาดต่างๆ กัน เราสามารถคำนวณความแตกต่างของความเร็วระหว่างล้อรอกทั้งสองได้ อัตราความเร็วหาได้จากการใช้เส้นผ่านศูนย์กลางของรอกขับเคลื่อนหารด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางของรอกตัวขับ ตัวอย่างเช่น ด้วยรอกขับเคลื่อน 150 มม. และรอกตัวขับ 50 มม. อัตราส่วนความเร็วคือ 3 การหาความเร็วเอาต์พุตต้องใช้ความเร็วอินพุตและหารด้วยอัตราส่วนความเร็ว โดยทั่วไป ความเร็วของรอกเอาต์พุตจะกลายเป็นความเร็วอินพุตสำหรับขั้นตอนต่อไป และคุณจะพบไดรฟ์แบบมัลติพูล หากความเร็วอินพุตคือ 75 รอบต่อนาที ความเร็วเอาต์พุตจะเท่ากับ 75 รอบต่อนาที หารด้วย 3 หรือ 25 รอบต่อนาที ในทางกลับกัน เราสามารถหาแรงบิดเอาท์พุตจากรอกของคนขับไปยังรอกที่ขับเคลื่อนด้วยการคูณแรงบิดอินพุตด้วยอัตราส่วนความเร็ว

รอกสองตัวที่เชื่อมต่อกันด้วยสายพานที่มีขนาดเท่ากันจะหมุนด้วยความเร็วเท่ากันภายใต้กำลังของเพลาเดียวกัน รอกที่เล็กกว่า การหมุนรอกที่ใหญ่ขึ้นส่งผลให้รอกที่ใหญ่กว่าเคลื่อนที่ได้ช้ากว่า แต่มีกำลังของเพลามากกว่า ตัวอย่างจะเป็นรถบรรทุกที่เกียร์ต่ำ โดยเครื่องยนต์จะหมุนเร็วแต่ล้อหมุนช้า แต่มีกำลังแรงมากเมื่อลดความเร็วลง อีกทางหนึ่ง รอกที่ใหญ่กว่าการหมุนรอกที่เล็กกว่าจะส่งผลให้รอกที่เล็กกว่าหมุนเร็วขึ้น แต่มีกำลังของเพลาน้อยกว่า ตัวอย่างเช่น รถบรรทุกที่ใช้เกียร์สูงจะมีเครื่องยนต์ที่หมุนช้ากว่า แต่มีล้อที่หมุนได้เร็ว ส่งผลให้รถบรรทุกมีความเร็วมากขึ้น คลัตช์ให้การควบคุมน้ำหนักบรรทุกและความเร็ว

รอกใช้ในสายพานไดรฟ์สำหรับเครื่องจักรต่างๆ ตัวเข็มขัดเองอาจทำจากวัสดุสังเคราะห์ รอกและสายพานไม่ต้องการการหล่อลื่น แม้ว่าสายพานจะสึกหรือลื่นได้ สำหรับรถลุยหิมะ คลัตช์ประกอบด้วยรอกสองตัวที่เชื่อมต่อกันด้วยสายพานกว้างที่แข็งแรงมากแต่ยังยืดหยุ่นได้ เมื่อสโนว์แมชชีนพบกับภาระหรือแรงต้าน เครื่องยนต์จะช้าลง และรอกของไดรฟ์จะลดความเร็วและแยกออกจากกัน จากนั้นสปริงในคลัตช์ขับเคลื่อนจะดันเข้าหากัน ส่งผลให้ความเร็วของแทร็กลดลง แต่มีพลังมากขึ้นสำหรับสโนว์แมชชีน

ในการปรับความเร็วพัดลม สามารถใช้รอกที่ปรับได้ มู่เล่ย์แบบปรับได้มีส่วนเรียวสองส่วนที่เชื่อมต่อกันโดยครึ่งหนึ่งหันไปอีกด้านหนึ่ง เมื่อหมุนเข้าหากัน สายพานจะถูกผลักออกนอกรอกและความเร็วพัดลมจะเพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน การลดความเร็วของพัดลมจะทำให้ลูกรอกถูกแบ่งครึ่งและทำให้ระยะของสายพานเคลื่อนที่ไปรอบๆ สั้นลง โดยพื้นฐานแล้ว เส้นผ่านศูนย์กลางของรอกจะเปลี่ยนไปเพื่อลดความเร็วของพัดลมและทำให้ลมไหลเวียน

รถยนต์มักใช้สายพานแบบซิงโครนัสสำหรับระบบขับเคลื่อนจังหวะเวลาของเครื่องยนต์ เมื่อความเร็วของรอกขับเพิ่มขึ้น ความถี่การสั่นสะเทือนของสายพานก็เช่นกัน ในทำนองเดียวกัน เมื่อลดความเร็วของรอกขับ การสั่นของสายพานจะลดลง การลดการสั่นสะเทือนช่วยเพิ่มความเสถียรในการส่ง

สายพานลำเลียงที่ใช้ในการขนส่งวัสดุ เช่น การทำเหมือง อาศัยระบบรอก เพื่อให้สายพานลำเลียงทำงานอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ จะต้องควบคุมความเร็ว ในการทำเช่นนี้ต้องรักษาความตึงของสายพานเพื่อไม่ให้สายพานหย่อนและสร้างแรงเสียดทาน ต้องควบคุมแรงขับที่กระทำต่อรอกของไดรฟ์เพื่อป้องกันการเลื่อนหลุดของสายพาน สายพานลำเลียงสามารถชะลอความเร็วได้หลังจากมีแรงขับสูงสุดบนรอกของไดรฟ์ การควบคุมนี้ป้องกันการรั่วไหลของวัสดุจากสายพานลำเลียง

การสาธิตการทำรอกแบบง่ายๆ สามารถทำได้ในบ้านด้วยหนังยางและหลอดด้าย แถบยางแสดงถึงสายพานไดรฟ์ และแกนม้วนยางแสดงถึงรอก ด้วยการใช้ขนาดต่างๆ ของหลอด เราสามารถแสดงจำนวนรอบที่แกนหมุนที่ต้องใช้ในการหมุนแกนของตัวขับ สปูลแสดงความแตกต่างของความเร็วของล้อรอก