Conas a choigeartaíonn giarbhosca uilíoch chasmhóimint agus luas chun riachtanais éagsúla ualaigh a mheaitseáil

I saol an innealra, ón meaisín níocháin humble go dtí an t -iompróir cumhachtach a thiomáineann i monarcha, tá capaill oibre uileláithreach ann: an giarbhosca uilíoch . Tá a chroífheidhm simplí go simplí ach tá sé criticiúil go bunúsach - mar idirghabhálaí idir foinse cumhachta (cosúil le mótar leictreach) agus ualach, ag cinntiú go ritheann an mótar go héifeachtach agus an tasc á dhéanamh go héifeachtach.

An comhbhabhtáil bhunúsach: Torque agus luas a thuiscint

Sula dtéann tú isteach sa ghiarbhosca féin, ní mór ceann a thuiscint an gaol dosháraithe idir an chasmhóimint agus an luas rothlach. I dtéarmaí simplí:

Luas (RPM): Líon na n -uainíochtaí a dhéanann an seafta aschuir in aghaidh an nóiméid. Ciallaíonn luas ard go bhfuil rud éigin ag sníomh go tapa.

Chasmhóimint: Fórsa casta a chruthaíonn uainíocht. Smaoinigh air mar an “muscle” nó “cumhacht tarraingthe.” Tá gá le chasmhóimint ard chun ualach trom a thosú ag gluaiseacht, meáchan a ardú, nó ábhar a bhrú.

Tá an caidreamh á rialú ag an Dlí Caomhnaithe Fuinnimh . Ní féidir fuinneamh (nó cumhacht, atá fuinnimh le himeacht ama) a chruthú nó a scriosadh, gan é a thiontú ach amháin. I gcóras breá éifeachtach:

Cumhacht i ≈ cumhacht amach

Ós rud é go ríomhtar cumhacht mheicniúil mar Chasmhóimint (τ) × luas rothlach (ω) , éiríonn an chothromóid:

(Torque_in × Speed_in) ≈ (Torque_out × Speed_out)

Nochtann sé seo an croíphrionsabal: Maidir le cumhacht ionchuir leanúnach, tá an chasmhóimint agus an luas comhréireach inbhéartach. Ní féidir leat an dá rud a mhéadú go comhuaineach ó fhoinse cumhachta seasta. Is é giarbhosca an uirlis a ligeann duit an chothromaíocht a roghnú eatarthu.

Chun chasmhóimint a mhéadú: Ní mór duit luas an aschuir a laghdú.

Chun luas a mhéadú: Ní mór duit an chasmhóimint aschuir a laghdú.

Go bunúsach is “tiontaire luais chasmhóiminte” é giarbhosca uilíoch, rud a ligeann do mhótar feidhmiú ag a RPM is fearr, éifeachtach agus an fórsa ard-chasmhóiminte, íseal-luais a theastaíonn ón ualach a sholáthar.

Na croí -chomhpháirteanna: Conas a chruthaíonn giaranna buntáiste meicniúil

Baineann giarbhosca amach an tiontú seo trí chóras giaranna. Is iad na trí phríomh -chomhpháirt atá i gceist ná:

Seafta Ionchuir: Ceangailte go díreach leis an mótar, ag fáil cumhachta ag luas agus chasmhóimint an mhótair.

Giaranna de mhéideanna éagsúla: Is iad seo croí an chórais. Is rothaí fiaclach iad na giaranna a mhogaíonn le chéile chun cumhacht agus gluaiseacht a tharchur.

Seafta aschuir: Ceangailte leis an ualach (m.sh., roth, meascthóir, crios iompair), ag seachadadh an luais agus an chasmhóiminte modhnaithe.

Tagann an buntáiste meicniúil ón difríocht i líon na bhfiacla ar na giaranna mogalra. Tugtar an difríocht seo ar an difríocht seo Cóimheas fearais .

An cóimheas draíochta an ghiar

Is é an cóimheas giair an ríomh bunúsach a shocraíonn iompar an ghiarbhosca. Sainmhínítear é mar:

Cóimheas fearais = Number of Teeth on Driven Gear / Number of Teeth on Driving Gear

Is féidir é a ríomh freisin ag baint úsáide as na luasanna ionchuir agus aschuir:

Cóimheas fearais = Input Speed (RPM) / Output Speed (RPM)

Déanaimis scrúdú ar an dá chás príomhúla:

Cás 1: Laghdú luais le haghaidh iolrú chasmhóiminte (an cás is coitianta)

Is é seo a tharlaíonn nuair a thiomáineann fearas beag (an fearas “tiomána” nó “ionchur”) fearas níos mó (an fearas “tiomáinte” nó “aschuir”).

Caingean: Rothlaíonn an fearas ionchuir beag go tapa ach le chasmhóimint réasúnta íseal. I gcás gach uainíochta iomlán a dhéanann sé, ní dhéanann sé ach an fearas níos mó a chasadh agus a chasadh.

Toradh: Is é an luas aschuir laghdaithe . Mar sin féin, toisc go bhfuil níos mó fiacla ag an bhfearas níos mó, déantar an fórsa a dháileadh thar ga níos mó, rud a fhágann go bhfuil suntasach ann méadú ar chasmhóimint aschuir .

Analaí fíor-dhomhanda: Smaoinigh ar rothar ina fearas is ísle. Téann tú go minic (luas ard ionchuir) chun an roth cúil a dhéanamh ach cúpla uair (luas aschuir íseal). Ligeann sé seo duit chasmhóimint ollmhór a chur i bhfeidhm ar na pedals chun cnoc géar a dhreapadh.

Cás 2: Méadú luais do laghdú chasmhóiminte

Is é seo an droim ar ais, áit a spreagann fearas mór fearas níos lú.

Caingean: Rothlaíonn an fearas mór ionchuir go mall. I gcás gach uainíochta iomlán, spreagann sé an fearas níos lú trí il -rothlú.

Toradh: Is é an luas aschuir méadaithe , ach tá an chasmhóimint aschuir laghdaithe .

Analaí fíor-dhomhanda: Tá sé seo cosúil le rothar ina fearas is airde. Mar gheall ar stróc cos amháin (luas ionchuir íseal), bíonn an roth cúil ag casadh go minic (luas ard aschuir), atá foirfe do chúrsáil cothrom, ardluais áit a bhfuil níos lú chasmhóiminte ag teastáil.

Cineálacha giarbhosca uilíocha agus a meicníochtaí coigeartaithe

Ciallaíonn an téarma “uilíoch” inoiriúnaitheacht. Baineann dearaí giarbhosca éagsúla an inoiriúnaitheacht seo amach ar bhealaí éagsúla chun freastal ar iarratais éagsúla.

Giarbhoscaí cóimheasa céimnithe (tarchur láimhe)

Conas a oibríonn sé: Tá ilshraitheanna giaranna sa chineál seo le cóimheasa seasta, réamhchinnte. Athraíonn an t -oibreoir (nó córas uathoibrithe) go fisiciúil idir na tacair seo.

Coigeartú le haghaidh ualach: Chun ualach atá ag athrú a láimhseáil, roghnaíonn tú fearas difriúil. Teastaíonn an chéad ghiar (cóimheas ard, chasmhóimint ard, luas íseal) chun feithicil throm a thosú. Nuair a bhíonn tú ag gluaiseacht, aistríonn tú go dtí an 2ú, ansin an 3ú, etc., gach uair a thrádáil tú chasmhóimint fhéideartha le haghaidh luas níos airde. Coinníonn sé seo an t -inneall ina bhanda cumhachta éifeachtach.

2. Tarchur athraitheach leanúnach (CVT)

Conas a oibríonn sé: In ionad giaranna seasta, úsáideann CVT crios nó slabhra ag rith idir dhá ulóg athraitheach-trastomhas. De réir mar a athraíonn an t -ualach, athraíonn na leithid ulóg go dinimiciúil, ag athrú an “cóimheas giair” éifeachtach gan stró.

Coigeartú le haghaidh ualach: Soláthraíonn an córas seo líon gan teorainn de chóimheasa laistigh de raon sonrach. Faigheann sé an cóimheas is éifeachtaí i gcónaí agus go huathoibríoch chun cumhacht an innill a mheaitseáil leis an éileamh ualaigh, cibé acu le haghaidh luasghéarú tapa (cóimheas íseal) nó cúrsáil éifeachtúil ó thaobh breosla de (cóimheas ard).

3. Córais giair optional

Conas a oibríonn sé: Is éard atá sa chóras dlúth agus láidir seo ná fearas “gréine” lárnach, giaranna “pláinéad” atá lonnaithe i “iompróir pláinéad,” agus fearas “fáinne” seachtrach. Trí ghlasáil, tiomáint, nó coinneáil baill éagsúla den chóras seo, baintear amach cóimheasa giair éagsúla (lena n -áirítear droim ar ais agus neodrach).

Coigeartú le haghaidh ualach: Úsáidtear é i dtarchur uathoibríoch, i meascthóirí tionsclaíocha, agus i gcrann, is féidir an córas a rialú go hiodrálach nó go leictreach chun athrú idir modhanna oibriúcháin, ag soláthar an teaglaim chasmhóiminte agus an luais cheart don tasc láithreach.

É a chur le chéile go léir: feidhm phraiticiúil

Smaoinigh ar a meascthóir stroighne .

An mótar: Mótar leictreach caighdeánach a chasann go héifeachtúil ar luas ard (m.sh., 1,750 rpm) ach le chasmhóimint réasúnta íseal.

An t -ualach: Tá an druma atá lán de choincréit fhliuch an -trom agus cuireann sé ualach inertial ard i láthair chun dul ag gluaiseacht. Caithfidh sé rothlú go mall, ag thart ar 30 rpm, ach le chasmhóimint an -ard chun an meascán dlúth a chur.

Déanann an giarbhosca uilíoch an bhearna seo a dhúnadh. Úsáideann sé cóimheas ard fearas (m.sh., 1750/30 ≈ 58: 1). Casann an mótar go sona sásta ar a chumhacht ardluais deartha, a tharchuireann isteach sa ghiarbhosca. Laistigh, laghdaíonn sraith laghduithe giair an luas aschuir go dtí 30 rpm sábháilte agus éifeachtach. Go bunúsach, de réir an phrionsabail um Chaomhnú Cumhachta, is é an toradh a bhíonn ar an laghdú 58 huaire seo ar luas ná neas-58 huaire ardú i chasmhóimint (lúide caillteanais éifeachtúlachta beaga). Is é an chasmhóimint iolraithe seo an rud a sholáthraíonn an “muscle” ollmhór a theastaíonn chun an coincréit a mheascadh.

Deireadh

Ní foinse cumhachta é giarbhosca uilíoch ach is ateangaire máistreachta é. Tá meas aige ar dhlíthe bunúsacha na fisice, ag trádáil tréith amháin do dhuine eile chun a chinntiú go bhfuil an fhoinse cumhachta agus an t -ualach comhoiriúnaithe go foirfe. Tríd an gcaidreamh inbhéartach idir an chasmhóimint agus an luas agus an ról lárnach atá ag an gcóimheas giair a thuiscint, is féidir a thuiscint conas a chuireann an fheiste iontach seo ar chumas mótar amháin éifeachtach a dhéanamh chun raon leathan tascanna a dhéanamh - ó chruinneas íogair feiste leighis go dtí fórsa brute innealra tionsclaíoch. Is teist é ar chumhacht bhuan na bprionsabal meicniúil simplí a chuirtear i bhfeidhm le hinnealtóireacht iontach. $ $