Overbrengingen

 

In de techniek zie je veel overbrengingen.

Iedereen kent wel de fietsketting. De fietsketting brengt de kracht die je op de pedalen zet over naar het achterwiel. Zowel op de as van de pedalen, als op de as van het achterwiel, is een tandwiel gemonteerd. Over die tandwielen ligt de fietsketting. Tandwielen waar een ketting op past noemen we ook wel kettingwielen.

 

Door de tandwielen te laten verschillen in grootte is het mogelijk om de krachten en toerentallen te veranderen.

Bij de eerste fietsen zaten de trappers vast aan het voorwiel.

Wanneer je de trappers 1 keer ronddraaiden dan ging het wiel ook 1 keer rond. Met de kettingoverbrenging en tandwielen is het mogelijk geworden om de verhouding te veranderen. Bij tegenwind of tegen een helling op willen we minder hard hoeven te trappen.

In veel machines zitten tandwielen. Die tandwielen grijpen in elkaar met de tanden.

 

Op het plaatje hiernaast staan een aantal verschillende tandwielen.

1       Worm

2       Cilindrisch tandwiel

3       Cilindrisch tandwiel

4       Tandheugel

5       Kegeltandwiel

6       Wormwiel

 

1 Een worm is een stang met schroefdraad. In het schroefdraad van een worm passen de tanden van een tandwiel. Een worm brengt de beweging haaks over op een tandwiel. 

2.3 Een tandwiel is een wiel waaraan tanden zitten. Twee tandwielen aan elkaar vast, grijpen in elkaar in hetzelfde vlak. Een tandwiel brengt een beweging over naar een ander tandwiel als ze in elkaar grijpen. Twee tandwielen die in elkaar grijpen draaien in tegengestelde richting. Om de draairichting te veranderen maakt met gebruik van een tussentandwiel. 

4 Een tandheugel is een staaf met tanden. De tanden van een tandheugel grijpen in een tandwiel. Als het tandwiel draait, beweegt de tandheugel rechtlijnig. Met een tandheugel kun je een draaiende beweging omzetten in een rechtlijnige beweging. 

5 Kegeltandwielen hebben een speciale vorm. Bij Kegeltandwielen grijpen de tanden precies in elkaar. De tanden liggen vaak schuin op het wiel. Door de bijzondere vorm grijpen Kegeltandwielen onder een hoek in elkaar.

 

Het toerental van tandwielen is te berekenen met de volgende formule/vergelijking:

N1 x Z1 = N2 x Z2 waarin N is het aantal omwentelingen per minuut en Z is het aantal tanden.

 

Stel, tandwiel 1 maakt 300 omwentelingen per minuut (rpm rotaties per minuut) en heeft 12 tanden. Tandwiel 2 heeft 25 tanden. Hoeveel omwentelingen maakt tandwiel 2?

Oplossing:

De vermenigvuldiging van de ene kant wordt steeds gedeeld door de bekende aan de andere kant!

N1 x Z1 = N2 x Z2

N1

x

Z1

=

N2

x

Z2

300

x

12

=

?

x

25

3600

=

?

x

25

3600 : 25 = 144 rpm

 

Behalve tandwielen zijn er natuurlijk ook nog andere overbrengingen. Denk maar eens aan de tafelboormachines in het technieklokaal. De elektromotor drijft daar door middel van een poelie en een V-snaar de boorkop aan.

Een V-snaar heeft de vorm van een V. Een V-snaar loopt over snaarwielen (poelies). Met een V-snaar kun je beweging overbrengen van het ene snaarwiel naar het andere. 

Ook bij een V-snaar kun je berekenen hoeveel omwentelingen of wat de doorsnede van de poelie is. Het berekenen gaat met de zelfde formule als bij de tandwielen. Het verschil zit hem in de benaming. N blijft net als bij de tandwielen het aantal omwentelingen en D geeft aan de doorsnede van de poelie.  

De formule wordt dus: N1 x D1 = N2 x D2 

Er bestaan ook getande riemen het verschil met de V-snaar is dat de getande riem, net als bij tandwielen, niet kan slippen.
                                                                        Test hier je kennis!