5 Indirecte aandrijving A) VERKENNINGSMOMENT 5.1 Achtergrondinformatie Een katrol of riemschijf is een wiel met een groet in de rand, waar een riem, snaar, kabel of touw doorheen loopt. Bij veel alledaagse apparaten maken mensen gebruik van katrollen, b.v. bij hijskranen, naaimachines en vlaggenmasten. Zoals bij de meeste eenvoudige vormen van bewegingsoverdracht het geval is, is er weinig bekend over de uitvinding van de katrol. Men denkt dat omstreeks 1500 v. Chr. de Assyriërs reeds gebruik maakten van een eenvoudig touw en katrolsysteem. De oudste bekende beschrijving van een hijskraan met een katrol van de hand van Vitruvius, een Romeins architect dateert van de laatste eeuw voor Christus. Katrollen/riemschijven worden toegepast om: 1. de plaats van een draaiende beweging te veranderen (soms wordt dan gesproken van draaien op afstand); 2. de draairichting te veranderen; 3. de draaisnelheid te verhogen of te verlagen; 4. de draaikracht (torsie) te vergroten; 5. de richting van een trekkracht te veranderen; 6. de trekkracht te vergroten. Twee riemschijven kunnen via een snaar of riem met elkaar worden verbonden. Als je aan een van beide riemschijven draait, draait de andere mee. Een motor drijft via riemen/snaren andere apparaten aan, zoals een waterpomp of de airconditioning. Een riem tussen twee riemschijven kan slippen. Een enkele katrol verandert de richting van de kracht, die wordt uitgeoefend op het touw en het koord, dat door de gegroefde rand loopt. Zo verandert de katrol bovenin de vlaggenmast de neerwaartse trekkracht op het touw in een opwaartse kracht, waarmee de vlag omhoog wordt gehesen. In een hijskraan gebruikt men een of meer katrollen om zware voorwerpen omhoog te hijsen. 5.2 Basisbegrippen Drijver, volger en overbrengingsverhouding Drijver De naam van een riemschijf, dat wordt rondgedraaid door een kracht van buiten (zoals van een motor of van iemand die aan een zwengel draait), en Indirecte aandrijving 1 Vanbilsen Y.
dat zelf tenminste een ander riemschijf via een snaar of riem aandrijft. Volger De naam van een riemschijf, dat wordt rondgedraaid door een ander riemschijf. Overbrengingsverhouding Een maat om te vergelijken hoe snel twee riemschijven, die via een riem aan elkaar gekoppeld zijn, ten opzichte van elkaar ronddraaien. Om de overbrengingsverhouding te berekenen. kunt u de diameter van de volger delen door die van de drijver. Vaste katrol Een enkele katrol op een as, die vastzit in een houder. Je kunt een vaste katrol met een touw gebruiker. as je trekkracht wilt uitoefenen onder een afwijkende hoek, die je beter uitkomt. Losse katrol Een enkele katrol op een as, die nergens aan vastzit. Je kunt een losse katrol gebruiker, alleen of in combinatie met een vaste katrol, om een vracht met minder moeite omhoog te krijgen dan wanneer je enkel van een vaste katrol gebruikmaakt. Aanvullende informatie Twee riemschijven, die via een riem met elkaar verbonden zijn, draaien in dezelfde richting behalve wanneer de riem gekruist is. Als twee riemschijven van verschillend formaat via een riem met elkaar zijn verbonden, draait het grotere exemplaar langzamer rond dan het kleinere. Als twee riemschijven op dezelfde as zijn gemonteerd, draaien ze met dezelfde snelheid rond, onafhankelijk van hun grootte. Slippen beïnvloedt de prestatie van een riemschijf. Hoe meer een snaar slipt, des te langzamer draait hij rond. Bij riemschijven die via een riem met elkaar verbonden zijn, is sprake van een verband tussen draaikracht en draaisnelheid. Over het algemeen geldt, dat je verliest aan draaikracht wat je wint aan draaisnelheid, of omgekeerd. Als je bijvoorbeeld een reeks riemschijven zo rangschikt, dat de laatste volger met grote snelheid ronddraait, dan is zijn draaikracht klein. Bij zowel vaste als losse katrollen is er een verband tussen kracht of afstand. In het algemeen geldt, dat wat je aan afstand verliest, gewonnen wordt aan kracht, of omgekeerd. Als je bijvoorbeeld een combinatie van losse of vaste katrollen gebruikt, waarbij u een zware vracht gemakkelijk omhoog krijgt, dan moet je het touw over een grotere afstand aantrekken dan die waarover de vracht in hoogte wordt verplaatst. Indirecte aandrijving 2 Vanbilsen Y.
5.3 Herhalingsvragen Indirecte aandrijving 3 Vanbilsen Y.
Indirecte aandrijving 4 Vanbilsen Y.
Indirecte aandrijving 5 Vanbilsen Y.
ACHTERGRONDINFORMATIE. GROENE BOUWKAART E Katrollen/snaarwielen verkennen Draairichting Als leerlingen aan het handvat draaien van het drijfwiel van model E1, dan zien ze de gele teller op de volger in dezelfde richting draaien. Als de ene leerling de gele teller op de volger tegenhoudt, terwijl de andere leerling het handvat op het drijfwiel ronddraait, dan zullen ze merken dat de riem (het elastiek) slipt. Dit slippen is een kenmerk van riemaandrijving; dit type aandrijving wordt vaak toegepast ter verhoging van de veiligheid. De leerlingen kunnen het slippen onderzoeken door het handvat bijvoorbeeld tien keer rond te draaien en dan te tellen hoe vaak de gele teller in de rondte gaat. Als ze goed kijken, zien ze dat de volger minstens 1/3 deel van een omwenteling slipt, bij elke 10 omwentelingen van de drijver. Het veranderen van de draairichting Als leerlingen aan de zwengel van het riemschijf van bouwmodel E.2 draaien, draait de gele teller op de volger in tegenovergestelde richting. De leerlingen ontdekken dat bouwmodel E.2 minder slipt dan model El. Het is nu moeilijker de zwengel rond te draaien, als de gele teller wordt tegengehouden. Dat komt, omdat het gekruiste elastiek de beide riemschijven iets meer raakt ( contacthoek is iets groter ) dan een open elastiek. Bovendien staat de gekruiste riem in bouwmodel E.2 een beetje strakker dan de open riem van model El, omdat hij wat verder wordt uitgerekt. Ook dit zorgt ervoor dat het slippen vermindert. Vertragen Als leerlingen met de zwengel aan de kleine drijver van bouwmodel E.3 draaien, gaat de grote volger langzaam rond. De leerlingen kunnen onderzoeken hoeveel langzamer de grote volger ronddraait dan het kleine riemschijf. Zij moeten de zwengel zo n 3 à 4 keer ronddraaien om de volger een omwenteling te laten maken. Het resultaat kan, afhankelijk van de spanning op de riem, enigszins afwijken De leerlingen willen misschien nagaan, wat er gebeurt met een gekruiste riem bij dit bouwmodel. Ofschoon deze constructie (net als bij vertragen met tandwielen) de draaikracht vergroot, is het voor de leerlingen misschien moeikijk te ontdekken, vanwege het slippen van de riem. Als u de assen bij dit model verder uit elkaar plaatst, slipt het elastiek een beetje minder; het is moeilijker de gele teller tegen te houden als u de zwengel ronddraait( ook nu is de contacthoek groter). De snelheid opvoeren Als leerlingen aan de zwengel op het grote riemschijf van bouwmodel E.4 draaien, gaat de kleine volger snel in de rondte. Indirecte aandrijving 6 Vanbilsen Y.
De leerlingen kunnen onderzoeken hoeveel sneller het klein riemschijf ronddraait dan de grote drijver. De gele teller gaat een 3 à 4 keer rond bij elke omwenteling van de zwengel. De resultaten kunnen variëren met de spanning op het elastiek. De leerlingen willen misschien nagaan, wat er gebeurt met een gekruiste riem bij dit bouwmodel. Deze constructie vermindert (net als bij versnellen via tandwielen) de draaikracht, terwijl de draaisnelheid toeneemt. Ze wordt weinig toegepast, omdat er teveel energie door het slippen verloren gaat. Combinaties van snaaraandrijvingen Laat de leerlingen, bij het onderzoeken van bouwmodel E.5, eens letten op de middelste as waar twee riemschijven van verschillend formaat aan zijn vastgemaakt. Misschien zeggen sommige leerlingen dat het lijkt op een samenvoeging van twee exemplaren van model E.3. Dit model E.5 is een voorbeeld van een samengestelde snaaraandrijving. Als de leerlingen aan de zwengel van de drijver draaien, gaat het laatste volgwiel aanzienlijk langzamer in de rondte dan bij de vorige modellen. Een leerling zal het drijfwiel zeker 8 tot 10 keer rond moeten draaien, om de teller op het laatste volgwiel een keer rond te laten gaan. Misschien merken de kinderen op dat dit bouwmodel flink slipt. Ze kunnen dat slippen enigszins beperken door de riemen te kruisen, net als bij bouwmodel E 2 Om de hoek Als de leerlingen aan do zwengel draaien van bouwmodel E.6, dan zorgt de snaaraandrijving ervoor dat de draairichting van de volger haaks staat op de draaias van do drijver. Misschien hebben de leerlingen in de gaten dat deze opstelling leidt tot vertraging, doordat een klein drijfwiel een grotere volger aandrijft. Net als bij bouwmodel E.3 moet je de zwengel 3 tot 4 keer ronddraaien om de gele teller een omwenteling te laten maken. Sommige kinderen proberen wellicht de kleine riemschijf in de rondte krijgen, door aan de gele teller te draaien. Vaste katrol Als de leerlingen model E.7 met een hand vasthouden, dan kunnen ze met de vrije hand het touw onder diverse hoeken naar beneden trekken, om de zware steen omhoog te hijsen. De gele katrol aan het uiteinde van deze open constructie noemt men een vaste katrol. omdat zij niet van haar plaats komt. Alles wat ze doet is draaien, wanneer je aan het touw trekt dat eroverheen loopt. Door dit draaien kun je gemakkelijker de richting van de trekkracht veranderen. Dat is het belangrijkste voordeel van een vaste katrol. Om de zware steen omhoog te krijgen moet een leerling tenminste de kracht uitoefenen, die nodig is om het gewicht van de hele vracht (steen plus haak, enz.) op te tillen. Misschien willen de leerlingen ook wel andere vrachtjes met hun bouwmodel proberen op te hijsen Losse katrol Als de leerlingen bouwmodel E.8 met de ene hand vasthouden en met de vrije hand aan het touw trekken om de zware steen op te tillen, dan kost hen dat ongeveer de helft van de kracht, die ze nodig hadden bij bouwmodel E.7. Van de andere kant moeten ze, om een vracht een eindje omhoog te hijsen, wel een twee keer zo lang stuk touw naar beneden trekken. De losse katral laat daarmee Indirecte aandrijving 7 Vanbilsen Y.
opnieuw het verband zien tussen kracht en afstand, zoals we dat al eerder bij mechanische overbrengingen zijn tegengekomen. Misschien willen de leerlingen meten, hoe ver ze het touw naar beneden hebben moeten trekken, in vergelijking met de hoogte die de vracht heeft overbrugd, om de 2 1 verhouding te controleren. Als kinderen suggereren, dat de vaste katrol geen essentieel onderdeel vormt van de installatie, hebben ze daarin gelijk. Zolang het koord maar met een uiteinde vastzit aan een punt hoger dan de last en onder de losse katrol doorgaat. kunnen de leerlingen hun vrachtje zonder moeite omhoog hijsen. Ze hoeven slechts aan het andere losse uiteinde van het koord te trekken. Voor het ophijsen van zeer zware ladingen, combineert men meerdere vaste en losse katrollen. We spreken dan van een takelblok. Het berekenen van overbrengingsverhouding Een drijfwiel gebruikt een touw of riem om een tweede riemschijf (de volger) te later draaien. Als beide riemschijven hetzelfde formaat hebbon, wordt een omwenteling van de drijver gevolgd door een toer van de volger. Als de ene riemschijf kleiner is dan het andere, moet het vaker ronddraaien, dus sneller. Een overbrengingsverhouding dient om aan te geven hoe het toerental van riemschijven zich tot elkaar verhoudt. Het geeft aan hoe vaak de drijver moet ronddraaien om de volger een keer in de rondte te doen gaan. (Het gaat hierbij slechts om een benadering, omdat geen rekening wordt gehouden met de mate waarin slippen optreedt.) Om de overbrengingsverhouding te berekenen van een paar riemschijven, die door een riem met elkaar zijn verbonden, moet U de diameter van de volger delen door de diameter van de drijver. Overbrengingsverhouding = diameter volger diameter drijver Vertraging Model 6 3 op groene bouwkaart E geeft een voorbeeld van vertraging met gebruik van riemschijven. Om de overbrengingsverhouding te berekenen, moet u 2,2 cm delen door 0,6 cm.; dit resulteert in 3,7 :1. Dit betekent dat 3,7 omwentelingen van de drijver leiden tot 1 omwenteling van de volger. Als het slippen binnen de perken blijft, kan deze opstelling nu en dan gebruikt worden om een flinke draaikracht (torsie) te leveren Versnelling Model 6.4 van groene bouwkaart E geeft een voorbeeld van versnelling met gebruik van riemschijven. Om do overbrengingsverhouding te berekenen, moet u 0,6 cm. delen door 2,2 cm.; dit resulteert In 0,27 : 1. Dit betekent dat voor 1 omwenteling van de volger het drijfwiel bij benadering slechts 0,27 keer rond hoeft te gaan Indirecte aandrijving 8 Vanbilsen Y.
Combinaties van snaarwielen Model E 4 van groene bouwkaart E is een prototype van een combinatie van riemschijven. Merk op dat aan de middelste as riemschijven zijn gemonteerd van verschillend formaat. De overbrengingsverhouding van dit model wordt berekend door de overbrengingsverhoudingen van elk tweetal tandwielen met elkaar te vermenigvuldigen. Voor elk tweetal ongelijke riemschijven, die zo geplaatst zijn dat ze vertraging opleveren, geld een verhouding van 3,7 :1. De overbrengingsverhouding voor het gehele bouwmodel is 3,7 :1 maal 3,7 :1, of 13,7 :1. Dit betekent dat je de zwengel aan de drijver 13,7 keer rond moet draaien, om de gele teler een volledige omwenteling te laten maken. Vanwege slippen kan dit resultaat meer of minder afwijken. BLAUWE BOUWKAART 7 Draaimolen Als de leerlingen bij het eerste bouwmode! aan de zwengel draaien, gaat de draaimolen in de rondte. Als zij evenwel de handgreep uiterst snel ronddraaien, slipt de riem (het elastiek); de draaimolen zal wat langzamer ronddraaien, of misschien zelfs helemaal niet! De leerlingen kunnen dat slippen heel direct onderzoeken, als een van beide partners het model zo vasthoudt, dat het niet kan ronddraaien, terwijl de ander aan de zwengel draait. Wanneer de leerlingen proberen vast te stellen hoe vaak de draaimolen rondgaat bij elke omwenteling van de zwengel. zullen ze vanwege dat slippen niet tot eenduidige resultaten komen Het kan dan helpen heel langzaam te draaien. Als de leerlingen bij het tweede model aan de zwengel draaien, komt de draaimolen onmiddellijk in beweging. De kettingaandrijving maakt slippen onmogelijk; een ketting laat de beide kettingwielen draaien alsof ze in elkaar grijpen, maar dan in dezelfde richting. Sommige leerlingen onderzoeken misschien wat het verband is tussen het aantal draaiingen aan de zwengel en het aantal omwentelingen van de draaimolen. Bijvoorbeeld: de overbrengingsverhouding van het eerste paar tandwielen is 1 : 1, van het tweede 3 : 5, en van het derde 1 : 1. Het product van deze verhoudingen bedraagt 3 : 5. Dat betekent dat de draaimolen 5 keer in de rondte gaat, als het aandrijfwiel 3 keer is rondgedraaid. Er is dus sprake van een versnelling. Merk op dat de twee kroonwielen hetzelfde formaat hebben: er is dus geen verandering van draaisnelheid, als de draairichting 90 graden verandert.. Indirecte aandrijving 9 Vanbilsen Y.
B) TECHNISCH THEORETISCH MOMENT Indirecte aandrijving 10 Vanbilsen Y.
5.4 Draaimolen Indirecte aandrijving 11 Vanbilsen Y.
Indirecte aandrijving 12 Vanbilsen Y.
Indirecte aandrijving 13 Vanbilsen Y.
5.5 Riemoverbrenging 5.5.1 Open en gekruiste riemoverbrenging Als we de draaiende beweging van een elektromotor of van een as 1 over willen brengen naar een as 2, dan plaatsen we op beide assen een riemschijf (fig. 4.02). Om de schijven is een riem gespannen, zodat bij het draaien van as 1 ook as 2 begint te draaien. De aandrijvende schijf, dit is de schijf op as 1, neemt door wrijving de riem mee en de riem zeif neemt door wrijving de aangedreven schijf, dit is de schijf op as 2 mee. Een tegengestelde draairichting van de schijven krijgen we met een gekruiste riemoverbrenging (fig. 4.03). 5.5.2 Het trekkende en het luie part van de riem We onderscheiden bij elke riemoverbrenging het trekkende part en het luie part van de riem; het trekkende part is strak gespannen en beweegt steeds van de aangedreven riemschijf naar de aandrijvende schijf (fig. 4.02 en fig. 4.03). Indirecte aandrijving 14 Vanbilsen Y
5.5.3 Overbrengingsverhouding betekent dat het aantal omwentelingen van beide riemschijven gelijk is. Ervaring leert dat beide riemschijven dan dezelfde diameter hebben. Betekent dat het toerental van de aandrijvende riemschijf driemaal groter is aan het toerental van de aangedreven riemschijf Ervaring leert dat de diameter van de aandrijvende riemschijf driemaal kleiner is dan die van de aangedreven riemschijf. betekent dat het toerental van de aandrijvende riemschijf driemaal kleiner is dan dat van de aangedreven riemschijf Ervaring leert dat de diameter van de aandrijvende riemschijf driemaal groter is dan de diameter van de aangedreven riemschijf. Algemeen geldt Het product van toerental en diameter is voor de aandrijvende en de aangedreven riemschijf gelijk. We stellen n 1 = toerental van de aandrijvende riemschijf n 2 =toerental van de aangedreven riemschijf d 1 = diameter van de aandrijvende riemschijf d 2 =diameter van de aangedreven riemschijf of Indirecte aandrijving 15 Vanbilsen Y
De toerentallen zijn omgekeerd evenredig met de diameters. 5.5.4 Overbrengingsverhouding vaststellen door redenering Verschuift punt E op de omtrek van de aandrijvende schijf 1 een zekere afstand per seconde, dan verschuift punt F van de riem gedurende die seconde over een even grote afstand en dit geldt dan ook voor punt G op de omtrek van de aangedreven schijf 2 (fig. 4.04). De omtreksnelheden van beide riemschijven zijn gelijk op voorwaarde dat de riem niet achterblijft op de aandrijvende schijf en de aangedreven schijf niet achterblijft op de riem. Bijgevolg Hieruit volgt Het product van toerental en diameter is voor de aandrijvende en de aangedreven riemschijfgelijk. i = overbrengingsverhouding n 1 = toerental aandrijvende as n 2 = toerental aangedreven as d 1 = diameter aandrijvende schijf d 2 = diameter aangedreven schijf De toerentallen van twee assen, gekoppeld door een riem, zijn omgekeerd evenredig met de diameters van de riemschijven. Indirecte aandrijving 16 Vanbilsen Y
Voorbeeld 1 Een aandrijvende riemschijf maakt 1 440 0mw/mm. De diameter is 240 mm. Bereken de diameter van de aangedreven riemschijf als deze 360 omw/min doet. Voorbeeld 2 Een aandrijvende riemschijf heeft een diameter van 150 mm en maakt 1 440 0mw/mm. Bereken het toerental van de aangedreven riemschijf die een diameter heeft van 900 mm. 5.5.5 Slip Bij de berekening van de overbrengingsverhouding is aangenomen dat beide riemschijven met dezelfde omtreksnelheid draaien. Dit komt niet geheel met de werkelijkheid overeen: de omtreksnelheid van de aangedreven schijf is iets kleiner dan die van de aandrijvende schijf. Dit verschijnsel noemen we riemslip. Riemslip kan ontstaan: 1) wanneer de riem niet strak genoeg gespannen is; 2) wanneer de riem uitrekt. De riemslip bedraagt gewoonlijk 1 tot 5 %. Een slip van 3% betekent dat er op 100 eenheden omtreksnelheid van de aandrijvende schijf een verschil is van 3 eenheden tussen de omtreksnelheid van de aandrijvende schijf en die van de aangedreven schijf. De slip is er de oorzaak van dat de aangedreven schijf steeds op een kleiner toerental draait dan men berekend heeft. Is er in voorbeeld 2 een slip van 3% dan is het aantal omw/min van de aangedreven schijf niet 240, Indirecte aandrijving 17 Vanbilsen Y
Voorbeeld 3 Een drijvende riemschijf heeft een middellijn van 100 mm en n = 960/ mm. De aangedreven schijf heeft 400 mm middellijn. Bepaal het aantal 0mw/mm van de aangedreven schijf: a) het slippercentage wordt verwaarloosd; b) b) men rekent met een slippercentage van 3%. Indien men de aangedreven schijf toch op 240 omw/min wenst te laten draaien, dan zal men ze 3% kleiner maken. De riemslip is ondermeer afhankelijk van de contacthoek tussen riem en schijf. We kunnen die hoek op verschillende manieren vergroten: 1) bij een horizontale riemoverbrenging het luie part van de riem langs de bovenkant leggen 2) de asafstand niet te kort nemen 3) de overbrengingsverhouding niet te groot nemen 4) spanrollen toepassen (fig. 4.05); zij worden vooral toegepast bij kleine afstanden en voor overbrengingsverhoudingen die buiten de normale grenzen vallen (i = 5/1 tot 1/5). Het inkorten van de riemen wordt dan overbodig en we kunnen de riem los op de riemschijf plaatsen. Let op De spanrol drukt op het luie part van de riem bij de kleinste schijf. Indirecte aandrijving 18 Vanbilsen Y
5.5.6 Overbrengingsverhouding bij het gebruik van tussenassen Tussenassen worden gebruikt bij grote overbrengingsverhouding en ook bij grote asafstanden (fig. 4.06). Op elke tussenas is dan een aandrijvende en een aangedreven schijf geplaatst. We berekenen eerst het toerental van de aangedreven riemschijf op de tussenas: De aandrijvende schijf op de tussenas maakt eveneens 480 0mw/mm. Voor zes omwentelingen van schijf 1 maken schijf 2 en 3 twee omwentelingen en maakt schijf 4 een omwenteling. Indirecte aandrijving 19 Vanbilsen Y
De totale overbrengingsverhouding is gelijk aan het product van de afzonderlijke overbrengingsverhoudingen 5.5.7 Trapschijven Trapschijven bestaan uit een zeker aantal riemschijven die uit ~n stuk gegoten zijn en zo uitgevoerd zijn dat de som van twee bij elkaar behorende middellijnen constant is (fig. 4.08) d 1 +d 4 =d 2 +d 3 =d 3 +d 2 =d 4 +d 1 We passen trapschijven toe om een regelbare overbrengingsverhouding te hebben; we kunnen dan aan as 2 meerdere toerentallen geven voor ~n toerental van as 1. Voorbeeld 4 Bereken de mogelijke toerentallen van as 2 (fig. 4.07). Indirecte aandrijving 20 Vanbilsen Y
5.5.8 Voor - en nadelen van riemoverbrenging Voordelen: 1) beveiliging tegen overbelasting door het slippen van de riem 2) het vermogen om stoten en trillingen te dempen (elastische riem) 3) willekeurige asafstand 4) eenvoudige en goedkope constructie. Nadelen: 1) zware as - en lagerbelasting. De riem moet immers met voldoende voorspanning over de schijven liggen 2) de overbrengingsverhouding is niet constant wegens het slippen van de riem 3) blijvende (niet elastische) uitrekking van de riem kan bedrijfsstoringen veroorzaken. 5.5.9 Traploze snelheidsregeling Bij het behandelen van het snelheidsdiagram van een draaibank hebben we er reeds op gewezen dat de praktische snijsnelheid altijd onder de toelaatbare waarde ligt. We beschikken immers slechts over enkele toerentallen. Om steeds de gewenste snijsnelheid te kunnen inschakelen, moeten we beschikken over alle toerentallen tussen twee grenzen; we spreken dan van een traploze of doorlopende snelheidsregeling. Fig. 4.09 stelt een snelheidsregeling voor met riemschijven. Twee stellen conische schijven vormen V-riemschijven langs spieën verschuifbaar. Tussen deze schijven bevindt zich een riem die alleen aan de zijkant draagt zoals een V-riem. Verschuiven we nu de twee bovenste schijven naar buiten en de twee onderste schijven naar binnen, dan wordt de middellijn van de bovenste schijf kleiner en die van de onderste schijf groter; we krijgen dan een andere overbrengingsverhouding. De vraag naar traploze snelheidsregeling (variatoren) is algemeen (fig. 4.10). De eisen waaraan de variator moet voldoen, worden bepaald door de aan te drijven machine. Wordt op deze factoren niet gelet, dan volgen teleurstellingen. Indirecte aandrijving 21 Vanbilsen Y
5.6 Kettingoverbrenging Kettingen zijn vooral geschikt als de assen ver uit elkaar liggen (we kunnen dan geen tandwieloverbrenging toepassen) en de overbrenging volkomen slipvrij moet zijn (fig. 4.13). De overbrenging komt tot stand door een eindeloze ketting rond kettingwielen die van tanden voorzien zijn. 5.7 Herhalingsvragen 5.7.1 Riemoverbrenging 1. Gekruiste riemschijven draaien: a) niet b) achteruit c) in dezelfde richting d) in tegengestelde richting 2. Als de overbrengingsverhouding groter is dan 1 a) is het toerental van de drijver kleiner dan de volger b) zijn beide diameter even groot c) is de diameter van de drijver groter dan de volger d) is het toerental van de drijver groter dan de volger 3. Bij slip draait: a) de volger sneller dan de drijver b) de drijver en de volger even snel c) de drijver sneller dan de volger d) de drijver trager dan de volger 4. Men kan slip oplossen door: a) een spanrol te plaatsen op de luie part van de riem bij de kleinste riemschijf b) door de contacthoek te verkleinen c) een spanrol te plaatsen op de drijvende part van de riem bij de kleinste riemschijf d) een spanrol te plaatsen op de luie part van de riem bij de grootste riemschijf Indirecte aandrijving 22 Vanbilsen Y
5.7.2 Kettingoverbrenging 5. Bij een ketting overbrenging is er: a).veel slip b).weinig slip c).geen slip d).soms slip 6 Bij een ketting overbrenging gelden dezelfde formules als bij riemschijven? a) ja b) neen c) als de drijver groter is dan de volger d) als de volger groter is dan de drijver 5.8 Vraagstukken 1. De drijvende riemschijf van een enkelvoudige riemoverbrenging heeft een diameter van 200 mm en doet 200mw/s of 20 Hz. De diameter van de gedreven schijf is 800 mm. Bereken het toerental van de gedreven riemschijf. 2. De drijvende riemschijt heeft een diameter van 50 mm en een toerental n 1 = 16 Hz. De gedreven schijf heeft een diameter van 200 mm. Bepaal het toerental van de gedreven schijf. a. zonder slip b. met slip =2% 3. Net toerental van een as n 1 = 1200 mirr 1 moet worden verlaagd tot n 2 = 200 mm 1. Men beschikt over een aantal riemschijven met diameters van 100 mm tot 500 mm, opgaand met 50 mm. Welke riemschijven kan men kiezen? 4. Een student fietst naar school. De kettingwielen aan de trapas en achteraan bedragen respectievelijk 44 en 18 tanden. We zeggen dat hij een verzet van 44/18 trapt. De diameter van de wielen van de fiets is 67cm. Bereken: a) Het transmissiecijfer. b) De verplaatsing bij 1 omwenteling van de trapas. c) Hoeveel omwentelingen per mm. moet hij maken om tegen 27 km/h naar school te fietsen? Indirecte aandrijving 23 Vanbilsen Y