Engineering
Przekładnia pasowa i poślizg
Zwiększaj obciążenie, aż pas zacznie się ślizgać, potem dodaj napinacz i porównaj. Granica wynika z kąta opasania i tarcia; gdy pas się ślizga, praca zamienia się w ciepło.
Co się dzieje
Płaski pas biegnie po małym kole napędzającym i większym napędzanym, obciążonym hamulcem. Pas przenosi różnicę napięć cięgien, F = T₁ − T₂, i to tylko do granicy Eulera–Eytelweina T₁/T₂ = e^(μθ), którą wyznaczają współczynnik tarcia μ i kąt opasania θ na małym kole. Zwiększaj moment hamujący: pas przylega, dopóki potrzebna siła jest poniżej granicy, potem się ślizga, a praca poślizgu go nagrzewa. Przy stałym rozstawie osi cięgna dzielą się napięciem wstępnym, T₁ + T₂ = 2T₀. Sprężynowy napinacz na cięgnie biernym utrzymuje natomiast T₂ = T₀ i zwiększa opasanie, więc to samo napięcie wstępne przenosi więcej przed poślizgiem. Porównaj oba przypadki przy tych samych μ i T₀.
Model: sztywne koła; pas to jedno sprzężenie cierne między wieńcami z granicą Eulera–Eytelweina, przylegające albo ślizgające się; bez wydłużenia pasa (poślizgu sprężystego), napięcia odśrodkowego i drgań cięgien. Ciepło poślizgu trafia do skupionej pojemności cieplnej, która stygnie w powietrzu.
Co wypróbować
Zwiększaj moment hamujący, aż pas zacznie się ślizgać; potem włącz napinacz i powtórz przy tym samym napięciu wstępnym.
Równania modułu
Równania T₁/T₂ ≤ e^(μθ) F = T₁ − T₂ T₁ + T₂ = 2T₀ ⇒ Fmax = 2T₀ (e^(μθ) − 1)/(e^(μθ) + 1) T₂ = T₀ ⇒ Fmax = T₀ (e^(μθ) − 1) Q = ∫ F·Δv dt
