في الهندسة الميكانيكية ، تعتبر نسبة التروس قياسًا مباشرًا لسرعة دوران اثنين أو أكثر من التروس التي تعمل بشكل تنافسي. كقاعدة عامة عند التعامل مع ترسين ، إذا كان ترس القيادة (الترس الذي يستقبل القوة الدورانية مباشرة من المحرك ، المحرك ، إلخ) أكبر من الترس المُدار ، فإن الترس المُدار سوف يدور بشكل أسرع والعكس صحيح. يمكننا كتابة هذا المفهوم الأساسي في صيغة نسبة التروس = T2 / T1 ، T1 هو عدد الأسنان في الترس الأول و T2 هو عدد الأسنان في الترس الثاني.
خطوة
طريقة 1 من 2: حساب نسبة التروس في دائرة التروس
اثنين من التروس
الخطوة 1. ابدأ بمجموعة ذات ترسين
من أجل تحديد نسبة التروس ، يجب أن يكون لديك ما لا يقل عن ترسين متشابكين. يطلق على هذين الترسين المتشابكين "مجموعات التروس". بشكل عام ، يكون الترس الأول عبارة عن "ترس محرك" مركب على عمود المحرك ، بينما يكون الترس الثاني عبارة عن "ترس مدفوع" مركب على عمود التحميل. قد يوجد أيضًا عدد من التروس في المنتصف لنقل الطاقة من ترس القيادة إلى الترس المُدار. تسمى هذه التروس "تروس عدم التحميل".
الآن دعونا نلقي نظرة على مجموعة التروس التي تحتوي على ترسين فقط. من أجل حساب نسبة التروس ، يجب أن يتفاعل هذان الترسان مع بعضهما البعض. بمعنى آخر ، يجب أن تتشابك الأسنان ويجب على المرء أن يدور الآخر. على سبيل المثال ، افترض أن لديك ترسًا صغيرًا للقيادة (ترس 1) يقوم بتدوير ترس مُدار أكبر (الترس 2)
الخطوة 2. عد عدد الأسنان على ترس القيادة
تتمثل إحدى طرق حساب نسبة التروس بين ترسين متشابكين في مقارنة عدد الأسنان (نتوءات صغيرة تشبه الأسنان على حافة العجلة) لديهم. ابدأ بحساب عدد الأسنان الموجودة في ترس القيادة. يمكنك القيام بذلك عن طريق الحساب يدويًا أو أحيانًا بالنظر إلى المعلومات المطبوعة على ترس القيادة.
على سبيل المثال ، افترض أن ترس المحرك الأصغر في النظام به 20 سن.
الخطوة 3. عد عدد الأسنان على التروس المدفوعة
بعد ذلك ، احسب عدد الأسنان الموجودة في الترس المتحرك كما فعلت من قبل بالنسبة لمعدات القيادة.
على سبيل المثال ، افترض أن الترس المُدار لديه 30 سن.
الخطوة 4. قسّم عدد الأسنان على بعضها البعض
الآن بعد أن عرفت عدد الأسنان في كل ترس ، يمكنك حساب نسب التروس بسهولة إلى حد ما. اقسم الأسنان الموجودة على الترس المتحرك بواسطة الأسنان الموجودة على ترس القيادة. يمكنك كتابة الإجابة في شكل عشري أو كسري أو نسبي (مثل x: y) اعتمادًا على مهمتك.
- في المثال أعلاه ، قسمة 30 سنًا في الترس المقود على 20 سنًا في ترس القيادة يعطي 30/20 = 1, 5. يمكننا أيضًا كتابتها 3/2 أو 1, 5: 1.
- معنى نسبة التروس هذه هو أن ترس القيادة الأصغر يجب أن يدور مرة ونصف لكي يقوم الترس الأكبر حجمًا بعمل ثورة كاملة واحدة. نظرًا لأن الترس المُدار أكبر ، فإن الترس المُدار سوف يدور بشكل أبطأ.
أكثر من ترسين
الخطوة 1. ابدأ بمجموعة تروس بها أكثر من ترسين
كما يوحي الاسم ، يمكن أن تتكون "مجموعة التروس" من سلسلة طويلة من التروس ، وليس مجرد ترس قيادة واحد وترس واحد مدفوع. في هذه الحالة ، يظل الترس الأول هو ترس القيادة ، ويظل الترس الأخير هو الترس المتحرك ، ويصبح الترس الأوسط "ترس عدم التحميل". غالبًا ما تُستخدم هذه التروس غير المحملة لتغيير اتجاه الدوران أو لتوصيل ترسين عندما يؤدي ضبط التروس المباشر إلى جعلها ثقيلة أو غير متوفرة.
على سبيل المثال ، افترض أن الدائرة ذات الترسين الموصوفة أعلاه مدفوعة الآن بترس يحتوي على سبع أسنان صغيرة. في هذه الحالة ، أصبح الترس الذي يحتوي على 30 سنًا ثابتًا هو الترس المُدار ، أما الترس الذي يحتوي على 20 سنًا (والذي كان محرك الأقراص سابقًا) فهو الآن الترس الذي تم تفريغه
الخطوة 2. قسّم عدد أسنان ترس القيادة والترس المُدار
الشيء المهم الذي يجب تذكره عند التعامل مع مجموعات التروس التي تحتوي على أكثر من ترسين هو أن ترس القيادة والعتاد المقود (عادةً الترس الأول والأخير) مهمان. بمعنى آخر ، لا تؤثر التروس غير المحملة على نسبة التروس للمجموعة بأكملها على الإطلاق. بمجرد تحديد ترس القيادة والعتاد المدفوع ، يمكنك حساب نسب التروس كما كانت من قبل.
في المثال أعلاه ، سنحسب نسبة الترس بقسمة الثلاثين سنًا من الترس المُدار على الأسنان السبعة لترس القيادة الجديد. 30/7 = تقريبًا. 4, 3 (أو 4 ، 3: 1). هذا يعني أن ترس القيادة يجب أن يدور حوالي 4.3 مرة حتى يدور الترس الأكبر كثيرًا مرة واحدة.
الخطوة 3. إذا لزم الأمر ، احسب نسبة الترس للترس المركزي
يمكنك حساب نسب التروس التي تتضمن أيضًا تروسًا غير محملة ، وقد ترغب في القيام بذلك في مواقف معينة. في هذه الحالة ، ابدأ من ترس القيادة وشق طريقك حتى ترس التحميل. تعامل مع الترس السابق مثل ترس القيادة طوال الطريق إلى الترس التالي. اقسم عدد الأسنان على كل ترس "مدفوع" على عدد الأسنان الموجودة على ترس "القيادة" لكل مجموعة من التروس المتشابكة لحساب نسبة التروس المركزية.
- في المثال أعلاه ، نسبة التروس المركزية هي 20/7 = 2, 9 و 30/20 = 1, 5. وتجدر الإشارة إلى أن هذه النسب ليست هي نفسها نسبة التروس للمجموعة بأكملها ، وهي 4.3.
- لكن ، وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن (20/7) × (30/20) = 4 ، 3. بشكل عام ، يجب مضاعفة نسب التروس المركزية لمجموعة التروس لتساوي نسبة جميع التروس.
طريقة 2 من 2: إجراء حسابات النسبة / السرعة
الخطوة 1. احسب سرعة دوران ترس القيادة
باستخدام مفهوم نسب التروس ، من السهل تحديد سرعة دوران الترس المدفوع بناءً على سرعة "الإدخال" لترس القيادة. بالنسبة للمبتدئين ، احسب سرعة دوران ترس القيادة. في العديد من حسابات التروس ، ينتج عن هذا عدد دورات في الدقيقة (rpm) ، على الرغم من أنه يمكن أيضًا استخدام وحدات سرعة أخرى.
على سبيل المثال ، افترض في مثال دائرة التروس أعلاه مع ترس محرك به سبع أسنان وترس مدفوع به 30 سنًا ، يدور ترس القيادة بسرعة 130 دورة في الدقيقة. باستخدام هذه المعلومات ، سنحسب سرعة الترس المُدار في الخطوات التالية
الخطوة 2. أدخل هذه المعلومات في الصيغة S1 × T1 = S2 × T2
في هذه الصيغة ، يشير S1 إلى سرعة دوران ترس القيادة ، ويشير T1 إلى أسنان ترس القيادة ، ويشير S2 و T2 إلى سرعة الترس المُدار وأسنانه. املأ هذه المتغيرات حتى يتبقى لديك متغير واحد فقط.
- غالبًا في أسئلة مثل هذه ستجد حجم S2 ، على الرغم من أنه من الممكن العثور على متغيرات أخرى. في المثال أعلاه ، عند إدخال المعلومات التي لدينا ، سنحصل على:
- 130 دورة في الدقيقة × 7 = S2 × 30
الخطوة 3. النهاية
يعد حساب المتغيرات المتبقية مجرد مسألة حسابية أساسية. بسّط المعادلات المتبقية واعزل المتغير على أحد جانبي علامة المعادلة وستحصل على الإجابة. لا تنس كتابتها بالوحدات الصحيحة. يمكنك أن تفقد قيمة من الواجبات المنزلية بسبب هذا.
- في المثال أعلاه ، يمكننا حل هذا من خلال:
- 130 دورة في الدقيقة × 7 = S2 × 30
- 910 = S2 × 30
- 910/30 = S2
- 30 ، 33 دورة في الدقيقة = S2
- بمعنى آخر ، إذا كان ترس القيادة يدور بسرعة 130 دورة في الدقيقة ، فإن الترس المدار سوف يدور بسرعة 30.33 دورة في الدقيقة. نظرًا لأن الترس المُدار أكبر بكثير ، فإن الترس المُدار سوف يدور ببطء أكبر.
نصائح
- لمعرفة كيفية تطبيق مبدأ نسبة التروس ، حاول ركوب دراجتك. لاحظ أن أسهل طريقة للتسلق هي عندما يكون لديك ترس صغير في المقدمة وعتاد كبير في الخلف. من الأسهل تشغيل الترس الأصغر بقوة الدواسات ، لكن الأمر يتطلب الكثير من المنعطفات حتى تدور العجلة الخلفية مقارنة بإعداد الترس الذي تستخدمه للأسطح المستوية. هذا يجعلك تتحرك بشكل أبطأ.
- يتطلب النظام الذي تم تخفيضه (عندما تكون الحمولة RPM أقل من RPM للمحرك) محركًا يوفر طاقة مثالية بسرعات دوران أعلى.
- يتم رفع أو خفض الطاقة المطلوبة لدفع الحمل من المحرك من خلال نسب التروس. يجب تغيير حجم هذا المحرك لتوفير الطاقة المطلوبة بواسطة الحمل بعد حساب نسبة التروس. يتطلب النظام المرتفع (عندما تكون الحمولة RPM أكبر من RPM للمحرك) محركًا يوفر طاقة مثالية بسرعات دوران منخفضة.
