Шківи представляють прості машини, що використовуються для багатьох операцій. Шківні системи виготовляються з двох коліс шківа на валу з приєднаним до них ременем. Один шків є ведучим шківом, а інший - веденим шківом. Шківи можуть змінювати швидкість, забезпечувати крутний момент і змінювати напрямок обертання. Зміна швидкості за допомогою шківів тягне за собою зміну діаметра колеса шківа.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Системи шківів передбачають два колеса шківа на валу, з'єднаному ременем. Ці колеса є ведучими та веденими шківами. Змінюючи діаметр коліс шківа, швидкість можна змінювати. Менший шків, що обертає більший шків, призводить до того, що більший рухається повільніше, але з більшою потужністю валу.
Співвідношення швидкостей, вихідна швидкість і крутний момент
У двоколісній системі з колесами різних розмірів можна розрахувати різницю в швидкості між двома шківами. Співвідношення швидкостей визначається за допомогою діаметра веденого шківа, поділеного на діаметр ведучого шківа. Наприклад, при веденому шківі 150 мм і ведучому шківі 50 мм коефіцієнт швидкості становить 3. Пошук вихідної швидкості передбачає взяття вхідної швидкості та ділення її на відношення швидкості. В основному швидкість вихідного шківа стає вхідною швидкістю для наступного етапу, і ви можете знайти багатоколісний привід. Якщо вхідна швидкість становить 75 об / хв, вихідна швидкість дорівнює 75 об / хв, поділена на 3 або 25 об / хв. У свою чергу, можна знайти вихідний крутний момент від ведучого шківа до веденого шківа, помноживши вхідний момент на відношення швидкості.
Шківи та швидкість
Два шківи, з'єднані ременем однакового розміру, будуть обертатися з однаковою швидкістю при однаковій потужності вала. Менший шків, що обертає більший шків, призводить до того, що більший рухається повільніше, але з більшою потужністю валу. Прикладом може бути вантажівка на низькій передачі з двигуном, який швидко обертається, але колеса обертаються повільно, але він має значну потужність на зниженій швидкості. Як варіант, більший шків, що обертає менший шків, призводить до того, що менший обертається швидше, але з меншою потужністю вала. Наприклад, вантажівка на високій передачі мала б повільніше обертається двигун, але швидко обертаються колеса, що призводило до більшої швидкості вантажівки. Муфти забезпечують контроль над навантаженням і швидкістю навантаження.
Приклади шківів у реальному світі
Шківи використовуються в приводних ременях для різних машин. Самі ремені можуть бути виготовлені з синтетичного матеріалу. Шківи та ремені не потребують змащення, хоча ремінь може зношуватися або ковзати. У сніговій машині зчеплення складається з двох шківів, з'єднаних широким ременем, який є дуже міцним, але при цьому гнучким. Коли сніговий механізм стикається з навантаженням чи опором, двигун сповільнюється, а ведучий шків сповільнюється та розтікається. Потім пружини в веденому зчепленні стискаються. Це призводить до зменшення швидкості колії, але більшої потужності для снігоприбиральної машини.
Для регулювання швидкості обертання вентилятора можна використовувати регульований шків. Регульовані шківи мають дві конічні з'єднані секції, одна половина повернута на іншу. При повороті один до одного їх ремінь виштовхується за межі шківа, а швидкість вентилятора збільшується. І навпаки, зменшення швидкості обертання вентилятора призведе до розвороту половин шківа та скорочення відстані для проходження ременя навколо нього. По суті, діаметр шківа змінюється для зменшення швидкості обертання вентилятора і, отже, потоку повітря.
Автомобілі часто використовують синхронний ремінь для системи приводу ГРМ. Зі збільшенням швидкості ведучого шківа зростає і частота вібрацій ременя. Так само при зменшенні швидкості ведучого шківа вібрація ременя зменшується. Зменшення вібрації покращує стійкість передачі.
Конвеєрні стрічки, що використовуються при транспортуванні матеріалів, таких як гірничодобувна промисловість, спираються на шківну систему. Щоб конвеєри працювали безпечно та ефективно, потрібно контролювати їх швидкість. Для цього потрібно підтримувати натяг ременя, тому ремінь не буде провисати і створювати тертя. Необхідно контролювати рушійні сили, що діють на ведучі шківи, щоб запобігти ковзанню ременя. Конвеєр може сповільнитися після піку рушійної сили на ведучому шківі. Цей контроль запобігає витіканню матеріалу з конвеєра.
Виготовлення простого шківа
Демонстрацію простого шківа можна зробити вдома за допомогою гумки та шпульних ниток. Гумка представляє приводний ремінь, а котушки - шківи. Використовуючи різний розмір золотника, можна продемонструвати кількість обертів, яку потребує заведена золотник, щоб повернути золотник приводу. Шпулі демонструють різницю швидкостей коліс шківа.