Engineering
Łańcuch i koła łańcuchowe
Napędzaj łańcuchem rolkowym koło o 30 zębach od koła o 9, 13 lub 19 zębach i obserwuj, jak prędkość koła napędzanego tętni raz na każdy ząb. Potem daj łańcuchowi trochę luzu i uruchom ponownie: silnik wyrywa się do przodu, aż cięgno gwałtownie się napnie.
Co się dzieje
Łańcuch rolkowy o podziałce 80 mm biegnie od małego koła napędzającego do koła o 30 zębach, które niesie koło zamachowe i hamulec obciążający. Łańcuch nie opasuje okręgu podziałowego koła łańcuchowego, lecz jego wielobok podziałowy: cięgno czynne schodzi z wierzchołka, w którym osadzona jest ostatnia rolka, a gdy koło obraca się o jeden ząb, linia cięgna wznosi się i opada. Dlatego koło napędzane podąża za napędzającym w stosunku z₁/z₂ tylko średnio, a jego prędkość tętni raz na każdy ząb – to efekt wieloboku. Mała liczba zębów go nasila: przy 9 zębach stosunek prędkości waha się o około 7 %, przy 19 o mniej niż 2 %. Cięgno czynne przenosi moment obciążenia podzielony przez promień podziałowy koła napędzanego; cięgno bierne nie przenosi nic. Daj łańcuchowi trochę luzu: przy rozruchu silnik obraca się swobodnie, aż cięgno się napnie, a potem cięgno szarpie koło zamachowe i napięcie skacze do wartości szczytowej.
Model: sztywne koła łańcuchowe; każde wolne cięgno to prosty, nieważki, sprężysty odcinek między skrajnymi rolkami, który ciągnie, ale nigdy nie pcha, a rolki osadzają się i schodzą po jednej. Bez zwisu, masy ogniw i uderzeń rolek; cięgno bierne jest rysowane jako zwisające.
Co wypróbować
Porównaj tętnienie przy 9, 13 i 19 zębach; potem daj łańcuchowi luz, uruchom ponownie i obserwuj szczytowe napięcie.
Równania modułu
Równania R = p / (2 sin(π/z)) ω₂/ω₁ ≈ z₁/z₂ Δω/ω ≈ 1 − cos(π/z₁) F = T₂/R₂
