유진 자격을 갖춘 제어/계측 엔지니어 Bsc(Eng)고가 일상적으로 동작하지 않을 수 있으며 전자&소프트웨어에 대한 SCADA 시스템입니다.

휠 차축의 고전은 간단한 기계

바퀴는 곳에서 우리의 현대적인 기술 사회에 있지만,그들은 또한 고대부터 사용되어왔다. 바퀴를 볼 가능성이 가장 높은 곳은 차량이나 트레일러에 있지만 바퀴는 다른 다양한 용도로 사용됩니다. 그들은 기어,풀리,베어링,롤러 및 경첩의 형태로 기계에 널리 사용됩니다. 휠은 마찰을 줄이기 위해 레버에 의존합니다.,
휠 차축의 고전은 간단한 기계에 의해 정의된 르네상스는 과학자들도 포함하는 레버,풀,웨이지,기울어지는 비행기와 나사입니다.

당신이 이것을 읽기 전에 설명된 기술,그것을 읽는 것이 도움이 될 또 다른 관련 문서는 기본 사항에 대해 설명합니다 mechanics.,
힘,질량,가속도와 방법을 이해하는 뉴턴의 법칙의 동작

역사의 바퀴

바퀴를 가능성이 있었을에 의해 발명되어 그냥 한 사람,그리고 아마도 개발에 많은 문화 독립적으로 통 천년. 우리는 그것이 어떻게 일어 났는지 상상할 수 있습니다. 어쩌면 일 밝은 불꽃을 발견하는 것이 얼마나 쉬운 슬라이드가 넘는 땅을 가진 둥근 돌 자갈에서 그것은,관찰하는 방법을 쉽게 나무 줄기 수 열간압연,한 줄이려고 했습니다. 첫 번째”바퀴”는 아마도 나무 줄기로 만들어져 무거운 하중 아래에 위치했을 것입니다., 문제와 롤러 그들이 길고 무거운 것을 지속적으로 다시 배치에서 부하므로,차축했을 발명하는 얇은 디스크를 효과적으로,바퀴에 장소입니다. 초기 바퀴는 돌이나 평평한 보드가 디스크 형태로 함께 결합되어 만들어 졌을 가능성이 큽니다.

힘의 순간

바퀴와 레버가 어떻게 작동하는지 이해하려면 힘의 순간 개념을 이해해야합니다. 점에 대한 힘의 모멘트는 힘의 크기에 점에서 힘의 선까지의 수직 거리를 곱한 값입니다.,

왜 바퀴가 물건을 밀기 쉽게합니까?

그것은 모두 마찰을 줄이는 것으로 귀결됩니다. 그래서 당신이 땅에 쉬는 무거운 무게를 가지고 있다면 상상해보십시오. 뉴턴의 제 3 법칙은”모든 행동에 대해 동등하고 반대되는 반응이있다”고 말합니다. 그래서 당신이 짐을 밀어 넣으려고 할 때,힘은 짐을 통해 그것이 달려있는 표면으로 전달됩니다., 이것이 행동입니다. 상응하는 반응은 뒤로 작용하는 마찰의 힘이며,접촉하는 표면의 성질과 하중의 무게 모두에 의존한다. 이것은 정적 마찰 또는 점착성으로 알려져 있으며 접촉하는 건조한 표면에 적용됩니다. 처음에는 반응과 일치하는 작업에 크기와 짐을 움직이지 않지만,결국 당신이 충분히 열심히 밀어,마찰력에 도달한 제한 없이 더 증가. 더 세게 밀면 제한 마찰력을 초과하고 하중이 미끄러지기 시작합니다., 마찰 힘 그러나 계속 반대 운동(을 줄여 비트를 한 번 모션 시작),경우에 부하가 매우 중 및/또는 표면에 접촉이 높은 마찰 계수,그것은 어려울 수 있습니다 슬라이드습니다.
바퀴는 레버리지와 차축을 사용하여이 마찰력을 제거합니다. 그들은 여전히 필요한 마찰할 수 있도록”다시 밀어”지상에서 그들이 목록,그렇지 않으면 미끄러짐이 발생합니다. 그러나이 힘은 움직임에 반대하거나 휠이 굴러 가기가 더 어려워지지 않습니다.,

Pushing a Cart With a Load – Wheels Make it Easier

How Do Wheels Work?,

의 분석 휠로 인해서 차축

이 분석을 적용하여 위의 예에는 휠체에 힘 또는 노력에 축.

도. 1

힘 행동 차축에 그 반경 d.

Fig. 2

바퀴가 표면을 만나는 곳에 두 개의 새로운 동일하지만 반대되는 힘이 도입됩니다., 서로를 취소하는 가상의 힘을 추가하는이 기술은 문제를 해결하는 데 유용합니다.

Fig. 3

두 힘이 반대 방향으로 작용할 때 결과는 부부로 알려져 있으며 그 크기를 토크라고합니다. 다이어그램에서 추가 된 힘은 휠이 표면과 만나는 활성 힘을 더한 몇 가지 결과를 낳습니다., 이 부부의 크기는 바퀴의 반경을 곱한 힘입니다.

그래서 토크 Tw=Fd.

Fig. 4

여기서 많은 일이 벌어지고 있습니다! 파란색 화살표는 활성 힘,보라색 반응을 나타냅니다. 두 개의 파란색 화살표를 대체 한 토크 Tw 는 시계 방향으로 작동합니다., 다시 뉴턴의 세 번째 법칙이 놀이에 와서 차축에 제한 반응 토크 Tr 이있다. 이것은 차축의 무게로 인한 마찰 때문입니다. 녹이 제한 값을 증가시킬 수 있으며 윤활이 감소합니다.

이것의 또 다른 예는 볼트에 녹슨 너트를 실행 취소하려고 할 때입니다. 당신은 렌치로 토크를 적용하지만,녹이 너트를 묶어 당신에게 대항합니다. 충분한 토크를 적용하면 제한 값을 갖는 반응성 토크를 극복합니다. 너트가 철저히 압수되어 너무 많은 힘을 가하면 볼트가 짤 것입니다.,

현실에서는 일이 더 복잡해지고 있는 추가적인 반응으로 인해하는 순간의 관성의,바퀴지 않도록 복잡는 것이 있다고 가정 바퀴는 무중력!

• 무게 연기에 바퀴의 중량으로 인해 손수레 W.
• 반응에 지상 표면 Rn=W
• 또한 반응을 바퀴에서/인터페이스 표면으로 인해 힘 F 행동을 전달합니다. 이것은 움직임에 반대하지 않지만 불충분하면 바퀴가 돌지 않고 미끄러질 것입니다. 이것은 F 와 같으며 ff=uRn 의 제한 값을 갖습니다.,

Fig., 5

토크 Tw 를 생성하는 두 힘이 다시 표시됩니다. 이제 위에서 설명한대로 레버 시스템과 유사하다는 것을 알 수 있습니다. F 는 거리 d 에 걸쳐 작용하고,액슬에서의 반응은 Fr 이다.
힘 F 는 차축에서 확대되고 녹색 화살표로 표시됩니다. 그것의 크기:

Fe=F(d/a)

비율 이후 바퀴의 지름이 축 직경이 큰 즉,d/a,최소한의군 F 에 필요한 운동에 비례적으로 줄어듭니다. 휠은 효과적으로 레버로 작동하여 차축에서 힘을 확대하고 마찰력 Fr 의 제한 값을 극복합니다., 또한 주어진 차축 직경 a 에 대한주의 사항,휠 직경이 더 큰 만드는 경우,Fe 는 커진다. 그래서 마찰을 극복하기 위해 차축에 더 큰 힘이 있기 때문에 작은 바퀴보다 큰 바퀴로 무언가를 밀기가 더 쉽습니다.

는 더 나은,바퀴가 크거나 작은 바퀴나요?,

이후

토크=힘에 Axle x Radius of Wheel

주어진 힘에서 차축,토크에 연기 차축이 큰한 바퀴가 있습니다. 따라서 차축의 마찰은 크게 극복되므로 더 큰 바퀴로 무언가를 밀기가 더 쉽습니다. 또한 표면 휠에 없는 매우 평평하고,더 큰 직경의 바퀴는 경향이 브리지 결함 또한 필요한 노력을 줄일 수 있습니다.,

경우에는 바퀴에 의해 구동 차축,이후

토크=힘에 Axle x Radius of Wheel

그러므로

힘에 차축=Torque/Radius 의 바퀴

그래서 일정한 운전 토크,작은 직경을 바퀴를 더 많이 생성 견인 노력에 축보다 더 큰 바퀴가 있습니다. 이것은 차량을 밀어내는 힘입니다.

질문&답변

질문:휠이 노력을 어떻게 줄입니까?

답변:그것은 제거 운동에 마찰을 반대하는 앞으로 운동할 때 물체가 하락하고 그것을 대체에 마찰 axle/휠니다., 휠의 직경을 늘리면이 마찰이 비례하여 줄어 듭니다.