اثر گشتاور کششی بر روی یک چرخ دوار

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: 100 مایلی شمال لندن جاده آیلستون، لستر، لسترشر. LE2

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 3230

سپاس: 5491

جنسیت:

تماس:

اثر گشتاور کششی بر روی یک چرخ دوار

پست توسط rohamavation »

در شکل یک چرخ ماشین الکتریکی نشان داده شده است. اگر ما یک تحلیل نیروی دینامیکی به این چرخ (که در نظر گرفته می شود در جهت خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد) انجام دهیم. ما متوجه خواهیم شد که یک نیروی کششی با نیرویی که چرخ با آن به زمین فشار می آورد (در اینجا با یک فلش قرمز نشان داده شده است) مخالف است. گشتاور این گشتاور کششی باید در جهت عقربه ساعت عمل کند که در واقع مخالف گشتاور حرکتی چرخ از موتور است. حالا، آیا این روی شتاب چرخ تاثیر نمی گذارد. از آنجایی که گشتاور حرکتی یک گشتاور مثبت را روی چرخ انجام می‌دهد تا آن را شتاب دهد در حالی که گشتاور کششی با این شتاب مخالف است. همچنین مهندسان معمولاً می گویند که گشتاور حرکتی چرخ ها همیشه برابر با نیروی کشش ضربدر شعاع چرخ است. اگر این چیزی است که اتفاق می افتد ; سپس :
1) این چرخ هرگز شتاب نمی گیرد زیرا دو گشتاور متضاد با قدر مساوی روی چرخ ها اثر می گذارند، بنابراین باید یکدیگر را خنثی کنند و شتاب صفر ایجاد کنند.
2) من فرض می کنم که این گشتاور کششی کمتر از گشتاور حرکتی بوده است. آیا این روی شتاب چرخ دنده اصلی (بزرگ که مستقیماً به چرخ متصل است) تأثیر نمی گذارد؟ سپس شفت طلایی که مستقیماً به موتور متصل است به این گشتاور مخالف چگونه پاسخ می دهد؟ آیا این بدان معنا نیست که گشتاور کششی همیشه در تلاش است تا چرخ دنده حلقه ای شفت طلا را به حرکت درآورد؟ این کاملاً بر نسبت سرعت دنده تأثیر می گذارد. (مثل فکر کنید اگر چرخ ها به شفت چرخ دنده وصل نبودند) آیا سرعت خروجی چرخ دنده حلقه ای همان چیزی است که پس از اتصال چرخ به آن بود؟ اثر گشتاور کششی بر روی سرعت چرخ دنده چیست؟ فکر کنم قبل از وصل کردنش به چرخ ها سرعت اصلیش رو کم کنه. (و با فرض اینکه موتور سرعت ثابتی را به چرخ دنده طلایی می دهد؛ بنابراین نسبت سرعت باید تغییر کند و غیرممکن است که دو چرخ دنده مشبک دارای نسبت دنده متغیر باشند، این به دلیل ثابت بودن تعداد دندانه ها است).اگر گشتاور ناشی از کشش برابر با موتور باشد، شتاب زاویه ای در واقع صفر است. بدیهی است که وقتی یک وسیله نقلیه شتاب می گیرد، نیروی محرکه موتور بر نیروی اصطکاک غلبه می کند. می تواند به نقطه ای برسد که نیروی محرکه با سایر نیروهای مخالف مانند گشتاور ناشی از کشش و مقاومت هوا برابر باشد، سپس شتاب متوقف شده و وسیله نقلیه با سرعت ثابت حرکت می کند. من نمی دانم مهندسان معمولاً چه می گویند، اما من آن را اینگونه می فهمم و امیدوارم به این سؤال پاسخ دهد
با فرض اینکه اینها دنده های معمولی ساده هستند، نسبت سرعت باید بدون توجه به نیروهای وارد بر آن ثابت بماند.
$\frac{R_1}{R_2} = r \to R_1 = r R_2 \to \omega_1 = r \omega_2$
جایی که r نسبت شعاع چرخ دنده ها است. هنگامی که کشش روی چرخ اعمال می‌شود، گشتاوری بر خلاف جهت گشتاور موتور ایجاد می‌کند که بر دنده متصل به چرخ تأثیر می‌گذارد، زیرا آنها در واقع یک بدنه سفت و سخت هستند. چرخ دنده موتور به نوبه خود همان گشتاور را "احساس" می کند و بر این اساس سرعت خود را کاهش می ده
در اینجا یک نمودار شماتیک بسیار ساده شده از انتهای عقب زنجیر گیربکس در حالی که یک خودرو به سمت شما شتاب می گیرد، آورده شده است.
تصویر
برای شفت انتقال، گشتاور خالص روی آن، $\tau_{\rm TE}-\tau_{\rm TF}-\tau_{\rm TR}'$است
، شتاب زاویه ای شفت انتقال و کاهش گشتاور منتقل شده به مجموعه عقب را ایجاد می کند.روکش و پینیون به عنوان مبدل گشتاور عمل می کند و آن را در نسبت دندانه های روکش به پینیون افزایش می دهد.
برای مجموعه عقب، گشتاور خالص $(\tau_{\rm RT}-\tau_{\rm RF}-\tau_{\rm RG}$ است و این باعث شتاب زاویه ای مجموعه عقب و کاهش گشتاور منتقل شده به چرخ ها می شود.
به عنوان نیرویی که بر روی چرخ ها وارد می شود، به دلیل وجود زمین در نقاط تماس چرخ ها با زمین، باعث شتاب گرفتن مرکز جرم خودرو می شود.
اگر لغزشی وجود نداشته باشد، نیروها نیز از نظر قدر مساوی اما در جهت مخالف بر روی زمین ناشی از چرخ ها هستند، یعنی از شما دور هستند.
اگر ماشین روی شن باشد، این نیروها را می توان دید که نسبت به شتاب خودرو به جلو، سنگریزه را به سمت عقب حرکت می دهند.
تصویر

ارسال پست