V strojništvu je prestavno razmerje neposredna meritev hitrosti vrtenja dveh ali več prestav, ki so konkurenčno vključene. Splošno pravilo pri delu z dvema prestavama je, če je pogonsko orodje (orodje, ki prejema vrtilno silo neposredno iz motorja, motorja itd.) Večje od pogonskega, se bo pogonsko orodje vrtelo hitreje in obratno. Ta osnovni koncept lahko zapišemo v formulo Prestavno razmerje = T2/T1, T1 je število zob v prvi prestavi in T2 je število zob v drugi prestavi.
Korak
Metoda 1 od 2: Izračun prestavnega razmerja v gonilnem vezju
Dve prestavi
Korak 1. Začnite z dvostopenjskim kompletom
Če želite določiti prestavno razmerje, morate imeti vsaj dve prestavi povezani. Ti dve prepleteni prestavi se imenujeta "kompleti zobnikov". Na splošno je prva prestava "pogonska gred", nameščena na gredi motorja, druga prestava pa "pogonska gred", nameščena na gredi bremena. Vmes so lahko prisotne tudi številne prestave za prenos moči iz pogonske prestave v pogonsko prestavo. Te zobnike imenujemo "zobniki brez obremenitve".
Zdaj pa poglejmo komplet prestav, ki ima v sebi le dve prestavi. Za izračun prestavnega razmerja morata ti dve prestavi delovati med seboj. Z drugimi besedami, zobje se morajo prepletati in eden mora vrteti drugega. Recimo, da imate na primer majhno pogonsko prestavo (zobnik 1), ki vrti večjo pogonsko prestavo (zobnik 2)
Korak 2. Preštejte število zob na pogonskem orodju
Eden od načinov za izračun prestavnega razmerja med dvema prepletenima zobnikoma je primerjava števila zob (majhnih zobastih izboklin na robu kolesa), ki jih imata. Začnite s štetjem, koliko zob je v pogonski prestavi. To lahko storite tako, da ročno izračunate ali včasih pogledate podatke, natisnjene na pogonskem orodju.
Recimo, da ima manjša pogonska naprava v sistemu 20 zob.
Korak 3. Preštejte število zob na pogonskem orodju
Nato preštejte, koliko zob je v pogonski prestavi, kot ste to storili prej za pogonsko prestavo.
Recimo, da ima pogonsko orodje 30 zob.
Korak 4. Število zob razdelite drug na drugega
Zdaj, ko veste, koliko zob je v vsaki prestavi, lahko precej enostavno izračunate prestavna razmerja. Zobje na pogonskem zobniku razdelite z zobmi na pogonskem zobniku. Odgovor lahko napišete v decimalni, delni ali razmerju (na primer x: y), odvisno od vaše naloge.
- V zgornjem primeru deljenje 30 zob v pogonskem orodju z 20 zobmi v pogonskem orodju daje 30/20 = 1, 5. Lahko ga tudi zapišemo 3/2 ali 1, 5: 1.
- Pomen tega prestavnega razmerja je, da se mora manjše pogonsko orodje enkrat in pol obrniti, da bo večje gnano prestavo opravilo en popolni obrat. Ker je pogonsko orodje večje, se bo pogonsko orodje vrtelo počasneje.
Več kot dve prestavi
Korak 1. Začnite z nizom prestav, ki ima več kot dve prestavi
Kot pove že ime, je "komplet zobnikov" lahko sestavljen iz dolge serije prestav, ne le iz ene pogonske prestave in ene gonjene prestave. V tem primeru prva prestava ostane pogonska, zadnja prestava pa gnana, srednja pa "brez obremenitve". Ti neobremenjeni zobniki se pogosto uporabljajo za spreminjanje smeri vrtenja ali za povezavo dveh prestav, kadar bi bila zaradi neposredne nastavitve prestave težka ali nedosegljiva.
Predpostavimo na primer, da zgoraj opisano dvostopenjsko vezje poganja zobnik s sedmimi drobnimi zobmi. V tem primeru je orodje, ki je imelo 30 fiksnih zob, postalo pogonsko orodje, orodje z 20 zobmi (ki je bilo prej pogon) pa je zdaj neobremenjeno orodje
Korak 2. Razdelite število zob pogonskega gonila in pogonskega zobnika
Pri obravnavi sklopov z več kot dvema prestavama je pomembno, da sta pomembna le pogonska in pogonska prestava (običajno prva in zadnja). Z drugimi besedami, zobniki brez obremenitve sploh ne vplivajo na prestavno razmerje celotnega sklopa. Ko določite pogonsko prestavo in pogonsko prestavo, lahko prestavna razmerja izračunate enako kot prej.
V zgornjem primeru bomo prestavno razmerje izračunali tako, da trideset zob pogonske prestave delimo s sedmimi zobmi nove pogonske prestave. 30/7 = pribl. 4, 3 (ali 4, 3: 1). To pomeni, da se mora pogonsko orodje zavrtiti približno 4,3 -krat, da se enkrat veliko večje pogonsko orodje enkrat obrne.
Korak 3. Po potrebi izračunajte prestavno razmerje za sredinsko prestavo
Izračunate lahko prestavna razmerja, ki vključujejo tudi neobremenjene prestave, in to boste v določenih situacijah morda želeli narediti. V tem primeru začnite pri pogonskem orodju in pojdite navzgor do nosilca. S prejšnjo prestavo ravnajte kot s pogonsko prestavo vse do naslednje prestave. Število zob na vsaki "gnani" prestavi delite s številom zob na "pogonski" prestavi za vsak sklop prepletenih zobnikov za izračun sredinskega prestavnega razmerja.
- V zgornjem primeru je sredinsko prestavno razmerje 20/7 = 2, 9 in 30/20 = 1, 5. Treba je opozoriti, da ta razmerja niso enaka prestavnemu razmerju za celoten sklop, kar je 4,3.
- Vendar pa, prav tako je treba opozoriti, da je (20/7) × (30/20) = 4, 3. Na splošno je treba razmerja srednjih zobnikov sklopa zobnikov pomnožiti z enakim razmerjem vseh prestav.
Metoda 2 od 2: Izračun razmerja/hitrosti
Korak 1. Izračunajte hitrost vrtenja pogonskega orodja
S konceptom prestavnih razmerij je enostavno določiti, kako hitro se vrti pogonsko orodje glede na "vhodno" hitrost pogonskega orodja. Za začetek izračunajte hitrost vrtenja pogonskega orodja. V mnogih izračunih prestav to povzroči število vrtljajev na minuto (vrt / min), čeprav se lahko uporabijo tudi druge enote hitrosti.
Recimo, da se v zgornjem primeru zobniškega tokokroga s pogonskim zobnikom s sedmimi zobniki in pogonskim zobnikom s 30 zobniki vrti s hitrostjo 130 vrt / min. S temi informacijami bomo v naslednjih korakih izračunali hitrost gnane prestave
Korak 2. Te podatke vključite v formulo S1 × T1 = S2 × T2
V tej formuli se S1 nanaša na hitrost vrtenja pogonskega gonila, T1 na zobe pogonskega gonila, S2 in T2 pa na hitrost in zobe pogonskega gonila. Izpolnite te spremenljivke, dokler ne ostane le ena spremenljivka.
- Pogosto v takih vprašanjih najdete velikost S2, čeprav je mogoče najti tudi druge spremenljivke. V zgornjem primeru bomo z vnosom podatkov, ki jih imamo, dobili:
- 130 vrt / min × 7 = S2 × 30
Korak 3. Dokončaj
Izračun preostalih spremenljivk je le osnovni matematični problem. Poenostavite preostale enačbe in izolirajte spremenljivko na eni strani znaka enačbe in dobili boste odgovor. Ne pozabite ga zapisati v pravilnih enotah. Zaradi tega lahko izgubite vrednost pri domačih nalogah.
- V zgornjem primeru lahko to rešimo tako:
- 130 vrt / min × 7 = S2 × 30
- 910 = S2 × 30
- 910/30 = S2
- 30, 33 vrt / min = S2
- Z drugimi besedami, če se pogonsko orodje vrti s hitrostjo 130 vrt / min, se bo pogonsko orodje vrtelo s hitrostjo 30,33 vrt / min. Ker je pogonsko orodje veliko večje, se bo pogonsko orodje vrtelo veliko počasneje.
Nasveti
- Če želite preveriti, kako velja načelo prestavnega razmerja, poskusite voziti kolo. Upoštevajte, da je najlažje plezati, če imate spredaj majhno prestavo, zadaj pa veliko. Manjšo prestavo je lažje obrniti s silo stopalk, vendar je za obračanje zadnjega kolesa potrebno veliko zavojev v primerjavi z nastavitvijo prestav, ki bi jo uporabili za ravne površine. Zaradi tega se premikate počasneje.
- Sistem s slabšo oceno (ko je obremenitev manj kot RPM motorja) bo zahteval motor, ki daje optimalno moč pri višjih vrtljajih.
- Moč, ki je potrebna za pogon bremena, se dvigne ali spusti z motorja skozi prestavna razmerja. Ta motor je treba spremeniti, da zagotovi moč, ki jo zahteva obremenitev po izračunu prestavnega razmerja. Dvignjen sistem (ko je obremenitev večja od vrtljajev motorja) bo zahteval motor, ki daje optimalno moč pri nižjih vrtljajih.
