في الهندسة الميكانيكية ، تعتبر نسبة التروس مقياسًا مباشرًا لنسبة سرعات الدوران لاثنين أو أكثر من التروس المتشابكة. كقاعدة عامة ، عند التعامل مع ترسين ، إذا كان ترس القيادة (الذي يستقبل مباشرة قوة الدوران من المحرك ، أو المحرك ، إلخ) أكبر من الترس المُدار ، فإن الأخير سوف يدور بسرعة أكبر ، والعكس صحيح. يمكننا التعبير عن هذا المفهوم الأساسي بالصيغة نسبة التروس = T2 / T1 ، حيث T1 هو عدد الأسنان في الترس الأول و T2 هو عدد الأسنان في الترس الثاني.
خطوات
طريقة 1 من 2: إيجاد نسبة التروس لقطار العتاد
اثنين من التروس
الخطوة 1. ابدأ بقطار ذي ترسين
لتتمكن من تحديد نسبة التروس ، يجب أن يكون لديك ما لا يقل عن ترسين متشابكين مع بعضهما البعض - وهذا ما يسمى "قطار التروس". عادةً ما يكون الترس الأول عبارة عن "ترس محرك" متصل بعمود المحرك والثاني عبارة عن "ترس مدفوع" متصل بعمود التحميل. قد يكون هناك أيضًا أي عدد من التروس بين هذين الاثنين لنقل الطاقة من ترس القيادة إلى الترس المُدار: وتسمى هذه "التروس الوسيطة".
الآن ، دعونا ننظر إلى قطار تروس به تروسان فقط. لتتمكن من العثور على نسبة تروس ، يجب أن تتفاعل هذه التروس مع بعضها البعض - بمعنى آخر ، يجب أن تكون أسنانها متداخلة ويجب أن يدير أحدهما الآخر. على سبيل المثال ، لنفترض أن لديك ترسًا صغيرًا للقيادة (الترس 1) يدير ترسًا مدفوعًا أكبر (الترس 2)
الخطوة 2. عد عدد الأسنان على ترس القيادة
إحدى الطرق البسيطة للعثور على نسبة التروس بين ترسين متشابكين هي مقارنة عدد الأسنان (النتوءات الصغيرة الشبيهة بالوتد عند حافة العجلة) التي يمتلكها كلاهما. ابدأ بتحديد عدد الأسنان الموجودة على ترس القيادة. يمكنك القيام بذلك عن طريق العد يدويًا أو ، في بعض الأحيان ، عن طريق التحقق من هذه المعلومات الموضحة على الترس نفسه.
-
على سبيل المثال ، لنفترض أن ترس القيادة الأصغر في نظامنا به 20 سن.
تحديد نسبة التروس الخطوة 3 الخطوة 3. عد عدد الأسنان على التروس المدفوعة
بعد ذلك ، حدد عدد الأسنان الموجودة على الترس المتحرك تمامًا كما فعلت من قبل بالنسبة لمعدات القيادة.
-
لنفترض ، في مثالنا ، أن الترس المتحرك لديه 30 سن.
تحديد نسبة التروس الخطوة 4 الخطوة 4. قسّم أحد الأسنان على الآخر
الآن بعد أن عرفت عدد الأسنان الموجودة على كل ترس ، يمكنك العثور على نسبة التروس بسهولة نسبيًا. اقسم أسنان التروس المدفوعة بأسنان تروس القيادة. اعتمادًا على مهمتك ، يمكنك كتابة إجابتك في صورة عدد عشري أو كسر أو في شكل نسبة (أي ، x: y).
- في مثالنا ، قسمة 30 سنًا للعتاد المقود على 20 سنًا من ترس القيادة نحصل على 30/20 = 1.5. يمكننا أيضًا كتابة هذا كـ 3/2 أو 1.5: 1 ، إلخ.
- ما تعنيه نسبة التروس هذه هو أن ترس السائق الأصغر يجب أن يدور مرة ونصف للحصول على الترس الأكبر حجمًا للقيام بدور واحد كامل. هذا منطقي - نظرًا لأن الترس المُدار أكبر ، فسوف يدور بشكل أبطأ.
أكثر من اثنين من التروس
تحديد نسبة التروس الخطوة 5 الخطوة 1. ابدأ بقطار تروس يتكون من أكثر من ترسين
كما يوحي اسمها ، يمكن أيضًا صنع "قطار التروس" من سلسلة طويلة من التروس - وليس مجرد ترس واحد للسائق وتروس مدفوعة واحدة. في هذه الحالات ، يظل الترس الأول هو ترس السائق ، ويظل الترس الأخير هو الترس المتحرك ، والتروس الموجودة في المنتصف تصبح "تروس أبطأ". غالبًا ما تستخدم هذه لتغيير اتجاه الدوران أو لربط ترسين عندما يجعل التروس المباشرة غير عملية أو غير متاحة بسهولة.
لنفترض على سبيل المثال أن القطار ثنائي التروس الموصوف أعلاه يتم تشغيله الآن بواسطة ترس صغير بسبعة أسنان. في هذه الحالة ، يظل الترس ذو 30 سنًا هو الترس المُدار ، أما الترس ذو العشرين سنًا (الذي كان السائق من قبل) فهو الآن ترس تروس عادي
تحديد نسبة التروس الخطوة 6 الخطوة 2. قسّم أرقام أسنان المحرك والتروس المدفوعة
الشيء المهم الذي يجب تذكره عند التعامل مع قطارات التروس التي تحتوي على أكثر من ترسين هو أن فقط السائق والتروس المدفوعة (عادةً الأولى والأخيرة) مهمان. بمعنى آخر ، لا تؤثر التروس الوسيطة على نسبة التروس للقطار الكلي على الإطلاق. عندما تحدد ترس السائق الخاص بك والعتاد الذي تقوده ، يمكنك العثور على نسبة التروس تمامًا كما كانت من قبل.
في مثالنا ، سنجد نسبة التروس بقسمة الثلاثين سنًا من الترس المُدار على الأسنان السبعة لسائقنا الجديد. 30/7 = حوالي 4.3 (أو 4.3: 1 ، إلخ.) هذا يعني أن ترس السائق يجب أن يدور حوالي 4.3 مرات حتى يدور الترس الأكبر بكثير مرة واحدة.
تحديد نسبة التروس الخطوة 7 الخطوة 3. إذا رغبت في ذلك ، ابحث عن نسب التروس للتروس الوسيطة
يمكنك العثور على نسب التروس التي تتضمن التروس الوسيطة أيضًا ، وقد ترغب في ذلك في مواقف معينة. في هذه الحالات ، ابدأ من ترس القيادة واعمل باتجاه ترس الحمولة. تعامل مع الترس السابق كما لو كان هو ترس القيادة بقدر ما يتعلق الأمر بالترس التالي. اقسم عدد الأسنان على كل ترس "مدفوع" على عدد الأسنان الموجودة على ترس "القيادة" لكل مجموعة متشابكة من التروس لحساب نسب التروس الوسيطة.
- في مثالنا ، نسب التروس الوسيطة هي 20/7 = 2.9 و 30/20 = 1.5. لاحظ أن أيا من هذين لا يساوي نسبة التروس للقطار بأكمله ، 4.3.
- لكن، لاحظ أيضًا أن (20/7) × (30/20) = 4.3. بشكل عام ، تتضاعف نسب التروس الوسيطة لقطار التروس معًا لتساوي نسبة التروس الإجمالية.
طريقة 2 من 2: إجراء حسابات النسبة / السرعة
تحديد نسبة التروس الخطوة 8 الخطوة الأولى. ابحث عن سرعة الدوران لمعدات القيادة الخاصة بك
باستخدام فكرة نسب التروس ، من السهل معرفة مدى سرعة دوران الترس المُدار بناءً على سرعة "الإدخال" لترس القيادة. للبدء ، ابحث عن السرعة الدورانية لمعدات القيادة الخاصة بك. في معظم حسابات التروس ، يتم إعطاء هذا في عدد دورات في الدقيقة (RPM) ، على الرغم من أن وحدات السرعة الأخرى ستعمل أيضًا.
على سبيل المثال ، لنفترض أنه في مثال قطار التروس أعلاه مع ترس للسائق ذي سبعة أسنان و 30 سنًا ، يدور ترس القيادة بسرعة 130 دورة في الدقيقة. باستخدام هذه المعلومات ، سنجد سرعة الترس المُدار في الخطوات القليلة التالية
تحديد نسبة التروس الخطوة 9 الخطوة 2. أدخل معلوماتك في الصيغة S1 × T1 = S2 × T2
في هذه الصيغة ، يشير S1 إلى سرعة دوران ترس القيادة ، ويشير T1 إلى الأسنان في ترس القيادة ، ويشير S2 و T2 إلى سرعة الترس المُدار وأسنانه. املأ المتغيرات حتى يتبقى لديك متغير واحد غير محدد.
- في كثير من الأحيان ، في هذه الأنواع من المشاكل ، ستحل S2 ، على الرغم من أنه من الممكن تمامًا حل أي من المتغيرات. في مثالنا ، عن طريق إدخال المعلومات التي لدينا ، نحصل على هذا:
- 130 دورة في الدقيقة × 7 = S2 × 30
تحديد نسبة التروس الخطوة 10 الخطوة 3. حل
البحث عن المتغير المتبقي هو مسألة أساسية في الجبر. ما عليك سوى تبسيط باقي المعادلة وعزل المتغير على جانب واحد من علامة التساوي وستحصل على إجابتك. لا تنسى تسميتها بالوحدات الصحيحة - فقد تخسر نقاطًا مقابل ذلك في العمل المدرسي.
- في مثالنا ، يمكننا حل مثل هذا:
- 130 دورة في الدقيقة × 7 = S2 × 30
- 910 = S2 × 30
- 910/30 = S2
- 30.33 لفة في الدقيقة = S2
- بمعنى آخر ، إذا كان ترس القيادة يدور بسرعة 130 دورة في الدقيقة ، فسوف يدور الترس المُدار بسرعة 30.33 دورة في الدقيقة. هذا منطقي - نظرًا لأن الترس المُدار أكبر بكثير ، فسوف يدور بشكل أبطأ بكثير.
فيديو - باستخدام هذه الخدمة ، قد تتم مشاركة بعض المعلومات مع YouTube
نصائح
- يتم توجيه الطاقة اللازمة لدفع الحمل لأعلى أو لأسفل من المحرك بواسطة نسبة التروس. يجب أن يكون حجم المحرك مناسبًا لتوفير الطاقة التي يحتاجها الحمل بعد أخذ نسبة التروس في الاعتبار. سيتطلب النظام المُجهز (حيث يكون الحمل RPM أكبر من RPM للمحرك) محركًا يوفر طاقة مثالية بسرعات دوران منخفضة.
- لمعرفة مبادئ نسبة التروس أثناء العمل ، قم بجولة على دراجتك! لاحظ أنه من الأسهل الصعود إلى التلال عندما يكون لديك ترس صغير في المقدمة وآخر كبير في الخلف. في حين أنه من الأسهل تشغيل الترس الأصغر باستخدام الرافعة المالية من الدواسات ، إلا أن الأمر يتطلب العديد من الدورات لجعل العجلة الخلفية تدور مقارنة بإعدادات التروس التي تستخدمها للأقسام المسطحة ، مما يجعلك تسير بشكل أبطأ.
- سيتطلب النظام الموجه لأسفل (حيث يكون الحمل RPM أقل من RPM للمحرك) محركًا يوفر طاقة مثالية بسرعات دوران أعلى.
-
