Sisu
Ketta ketramine võllil tähendab sageli lineaarset liikumist. Kõige ilmsem näide on autoratas, kuid edasiliikumine võib olla oluline ka käigukasti- ja vöösüsteemide kavandamisel. Pöörlemisest lineaarkiirusele on tõlge sirgjooneline; kõik, mida peate teadma, on ketrusketta raadius (või läbimõõt). Kui soovite sirgkiirust jalgades minutis, on oluline meeles pidada, et peate mõõtma raadiust jalgades.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Kui ketas pöörleb n p / min, on kinnitatud võlli edasikiiruseks n • 2πr, kui ketta raadius on r.
Põhiarvestus
Määrake punkt P pöörleva ketta ümbermõõdule. P puutub iga keeruga ühe korra kokku pinnaga ja iga keeruga liigub see ringi ümbermõõduga võrdse vahemaaga. Kui hõõrdejõud on piisav, liigub ketta külge kinnitatud võll iga pöörde korral sama vahemaa võrra edasi. Raadiusega r oleva ketta ümbermõõt on 2πr, nii et iga pööre liigutab võlli selle vahemaa võrra edasi. Kui ketas pöörleb n korda minutis, liigub telg minutis vahemaa n • 2πr, mis on selle edasiliikumise kiirus (ed).
s = n • 2πr
Tavalisem on ketta, näiteks autoratta, läbimõõdu (d) kui raadiuse mõõtmine. Kuna r = d ÷ 2, muutub sõiduki edasiliikumise kiirus nπd, kus n on rehvi pöörlemiskiirus.
s = n • πd
Näide
27-tolliste rehvidega auto sõidab 60 miili tunnis. Kui kiiresti tema rattad pöörlevad?
Teisendage autode kiirus miilidest tunnis jalgadeks minutis: 60 km / h = 1 miil minutis, mis omakorda on 5280 jalga / min. Autorehvide läbimõõt on 1,125 jalga. Kui s = n • πd, jagage võrrandi mõlemad pooled πd-ga:
n = s ÷ πd = (5280 jalga / min) ÷ 3,14 • 1,125 jalga = 1 495 p / min.
Hõõrdumine on tegur
Pinnaga kokkupuutuva ketta pöörlemisel liigub võll, mille ümber ketas pöörleb, ainult siis, kui ketta ja pinna vaheline hõõrdejõud on libisemise vältimiseks piisavalt suur. Hõõrdejõud sõltub kahe kokkupuutuva pinna hõõrdetegurist ja ketta raskuse ning võllile rakendatud raskuse allapoole jäävast jõust.Need loovad kokkupuutekohas risti allapoole suunatud jõu, mida nimetatakse normaaljõuks, ja kui pinna kaldumisel see jõud väheneb. Autorehvid võivad libiseda, kui auto ronib mäest, ja need võivad libiseda jääl, sest jää hõõrdetegur on väiksem kui asfaldil.
Libisemine mõjutab edasi liikumist. Pöörlemiskiiruse lineaarseks kiiruseks tõlkimisel saate libisemise kompenseerida, korrutades vastava teguriga, mis tuletatakse hõõrdetegurist ja kaldenurgast.