15.09.2013 Views

5 Indirecte aandrijving

5 Indirecte aandrijving

5 Indirecte aandrijving

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

5 <strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong><br />

A) VERKENNINGSMOMENT<br />

5.1 Achtergrondinformatie<br />

Een katrol of riemschijf is een wiel met een groet in de rand, waar een riem, snaar, kabel of touw doorheen<br />

loopt. Bij veel alledaagse apparaten maken mensen gebruik van katrollen, b.v. bij hijskranen, naaimachines en<br />

vlaggenmasten.<br />

Zoals bij de meeste eenvoudige vormen van bewegingsoverdracht het geval is, is er weinig bekend over de<br />

uitvinding van de katrol. Men denkt dat omstreeks 1500 v. Chr. de Assyriërs reeds gebruik maakten van<br />

een eenvoudig touw en katrolsysteem. De oudste bekende beschrijving van een hijskraan met een katrol<br />

van de hand van Vitruvius, een Romeins architect dateert van de laatste eeuw voor Christus.<br />

Katrollen/riemschijven worden toegepast om:<br />

1. de plaats van een draaiende beweging te veranderen (soms wordt dan gesproken van draaien op afstand);<br />

2. de draairichting te veranderen;<br />

3. de draaisnelheid te verhogen of te verlagen;<br />

4. de draaikracht (torsie) te vergroten;<br />

5. de richting van een trekkracht te veranderen;<br />

6. de trekkracht te vergroten.<br />

Twee riemschijven kunnen via een snaar of riem met elkaar worden verbonden. Als je aan een van beide<br />

riemschijven draait, draait de andere mee. Een motor drijft via riemen/snaren andere apparaten aan, zoals een<br />

waterpomp of de airconditioning. Een riem tussen twee riemschijven kan slippen. Een enkele katrol verandert de<br />

richting van de kracht, die wordt uitgeoefend op het touw en het koord, dat door de gegroefde rand loopt. Zo<br />

verandert de katrol bovenin de vlaggenmast de neerwaartse trekkracht op het touw in een opwaartse kracht,<br />

waarmee de vlag omhoog wordt gehesen. In een hijskraan gebruikt men een of meer katrollen om zware<br />

voorwerpen omhoog te hijsen.<br />

5.2 Basisbegrippen Drijver, volger en overbrengingsverhouding<br />

Drijver<br />

De naam van een riemschijf, dat wordt rondgedraaid door een kracht van buiten (zoals van een<br />

motor of van iemand die aan een zwengel draait), en<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 1<br />

Vanbilsen Y.


dat zelf tenminste een ander riemschijf via een snaar of riem aandrijft.<br />

Volger<br />

De naam van een riemschijf, dat wordt rondgedraaid door een ander riemschijf.<br />

Overbrengingsverhouding<br />

Een maat om te vergelijken hoe snel twee riemschijven, die via een riem aan elkaar gekoppeld zijn, ten<br />

opzichte van elkaar ronddraaien. Om de overbrengingsverhouding te berekenen. kunt u de diameter van<br />

de volger delen door die van de drijver.<br />

Vaste katrol<br />

Een enkele katrol op een as, die vastzit in een houder. Je kunt een vaste katrol met een touw gebruiker.<br />

as je trekkracht wilt uitoefenen onder een afwijkende hoek, die je beter uitkomt.<br />

Losse katrol<br />

Een enkele katrol op een as, die nergens aan vastzit. Je kunt een losse katrol gebruiker, alleen of in<br />

combinatie met een vaste katrol, om een vracht met minder moeite omhoog te krijgen dan wanneer je<br />

enkel van een vaste katrol gebruikmaakt.<br />

Aanvullende informatie<br />

Twee riemschijven, die via een riem met elkaar verbonden zijn, draaien in dezelfde richting behalve<br />

wanneer de riem gekruist is.<br />

Als twee riemschijven van verschillend formaat via een riem met elkaar zijn verbonden, draait het<br />

grotere exemplaar langzamer rond dan het kleinere.<br />

Als twee riemschijven op dezelfde as zijn gemonteerd, draaien ze met dezelfde snelheid rond,<br />

onafhankelijk van hun grootte.<br />

Slippen beïnvloedt de prestatie van een riemschijf. Hoe meer een snaar slipt, des te langzamer draait<br />

hij rond. Bij riemschijven die via een riem met elkaar verbonden zijn, is sprake van een verband tussen<br />

draaikracht en draaisnelheid. Over het algemeen geldt, dat je verliest aan draaikracht wat je wint aan<br />

draaisnelheid, of omgekeerd. Als je bijvoorbeeld een reeks riemschijven zo rangschikt, dat de laatste<br />

volger met grote snelheid ronddraait, dan is zijn draaikracht klein.<br />

Bij zowel vaste als losse katrollen is er een verband tussen kracht of afstand. In het algemeen geldt,<br />

dat wat je aan afstand verliest, gewonnen wordt aan kracht, of omgekeerd. Als je bijvoorbeeld een<br />

combinatie van losse of vaste katrollen gebruikt, waarbij u een zware vracht gemakkelijk omhoog krijgt,<br />

dan moet je het touw over een grotere afstand aantrekken dan die waarover de vracht in hoogte wordt<br />

verplaatst.<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 2<br />

Vanbilsen Y.


5.3 Herhalingsvragen<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 3 Vanbilsen Y.


<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 4<br />

Vanbilsen Y.


<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 5<br />

Vanbilsen Y.


ACHTERGRONDINFORMATIE.<br />

GROENE BOUWKAART E<br />

Katrollen/snaarwielen verkennen<br />

Draairichting<br />

• Als leerlingen aan het handvat draaien van het drijfwiel van model E1, dan zien ze de gele teller op<br />

de volger in dezelfde richting draaien.<br />

• Als de ene leerling de gele teller op de volger tegenhoudt, terwijl de andere leerling het handvat op<br />

het drijfwiel ronddraait, dan zullen ze merken dat de riem (het elastiek) slipt. Dit slippen is een<br />

kenmerk van riem<strong>aandrijving</strong>; dit type <strong>aandrijving</strong> wordt vaak toegepast ter verhoging van de<br />

veiligheid.<br />

• De leerlingen kunnen het slippen onderzoeken door het handvat bijvoorbeeld tien keer rond te<br />

draaien en dan te tellen hoe vaak de gele teller in de rondte gaat. Als ze goed kijken, zien ze dat<br />

de volger minstens 1/3 deel van een omwenteling slipt, bij elke 10 omwentelingen van de drijver.<br />

Het veranderen van de draairichting<br />

• Als leerlingen aan de zwengel van het riemschijf van bouwmodel E.2 draaien, draait de gele teller op<br />

de volger in tegenovergestelde richting.<br />

• De leerlingen ontdekken dat bouwmodel E.2 minder slipt dan model El. Het is nu moeilijker de<br />

zwengel rond te draaien, als de gele teller wordt tegengehouden. Dat komt, omdat het gekruiste<br />

elastiek de beide riemschijven iets meer raakt ( contacthoek is iets groter ) dan een open<br />

elastiek. Bovendien staat de gekruiste riem in bouwmodel E.2 een beetje strakker dan de open<br />

riem van model El, omdat hij wat verder wordt uitgerekt. Ook dit zorgt ervoor dat het slippen<br />

vermindert.<br />

Vertragen<br />

• Als leerlingen met de zwengel aan de kleine drijver van bouwmodel E.3 draaien, gaat de grote volger<br />

langzaam rond.<br />

• De leerlingen kunnen onderzoeken hoeveel langzamer de grote volger ronddraait dan het kleine<br />

riemschijf. Zij moeten de zwengel zo’n 3 à 4 keer ronddraaien om de volger een omwenteling te<br />

laten maken. Het resultaat kan, afhankelijk van de spanning op de riem, enigszins afwijken<br />

• De leerlingen willen misschien nagaan, wat er gebeurt met een gekruiste riem bij dit bouwmodel.<br />

• Ofschoon deze constructie (net als bij vertragen met tandwielen) de draaikracht vergroot, is het<br />

voor de leerlingen misschien moeikijk te ontdekken, vanwege het slippen van de riem. Als u de<br />

assen bij dit model verder uit elkaar plaatst, slipt het elastiek een beetje minder; het is<br />

moeilijker de gele teller tegen te houden als u de zwengel ronddraait( ook nu is de contacthoek<br />

groter).<br />

De snelheid opvoeren<br />

• Als leerlingen aan de zwengel op het grote riemschijf van bouwmodel E.4 draaien, gaat de kleine<br />

volger snel in de rondte.<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 6<br />

Vanbilsen Y.


• De leerlingen kunnen onderzoeken hoeveel sneller het klein riemschijf ronddraait dan de grote<br />

drijver. De gele teller gaat een 3 à 4 keer rond bij elke omwenteling van de zwengel. De resultaten<br />

kunnen variëren met de spanning op het elastiek.<br />

• De leerlingen willen misschien nagaan, wat er gebeurt met een gekruiste riem bij dit bouwmodel.<br />

• Deze constructie vermindert (net als bij versnellen via tandwielen) de draaikracht, terwijl de<br />

draaisnelheid toeneemt. Ze wordt weinig toegepast, omdat er teveel energie door het slippen<br />

verloren gaat.<br />

Combinaties van snaar<strong>aandrijving</strong>en<br />

• Laat de leerlingen, bij het onderzoeken van bouwmodel E.5, eens letten op de middelste as waar<br />

twee riemschijven van verschillend formaat aan zijn vastgemaakt. Misschien zeggen sommige<br />

leerlingen dat het lijkt op een samenvoeging van twee exemplaren van model E.3. Dit model E.5 is<br />

een voorbeeld van een samengestelde snaar<strong>aandrijving</strong>.<br />

• Als de leerlingen aan de zwengel van de drijver draaien, gaat het laatste volgwiel aanzienlijk langzamer<br />

in de rondte dan bij de vorige modellen. Een leerling zal het drijfwiel zeker 8 tot 10 keer<br />

rond moeten draaien, om de teller op het laatste volgwiel een keer rond te laten gaan.<br />

• Misschien merken de kinderen op dat dit bouwmodel flink slipt. Ze kunnen dat slippen enigszins<br />

beperken door de riemen te kruisen, net als bij bouwmodel E 2<br />

Om de hoek<br />

• Als de leerlingen aan do zwengel draaien van bouwmodel E.6, dan zorgt de snaar<strong>aandrijving</strong> ervoor<br />

dat de draairichting van de volger haaks staat op de draaias van do drijver.<br />

• Misschien hebben de leerlingen in de gaten dat deze opstelling leidt tot vertraging, doordat een<br />

klein drijfwiel een grotere volger aandrijft. Net als bij bouwmodel E.3 moet je de zwengel 3 tot 4<br />

keer ronddraaien om de gele teller een omwenteling te laten maken.<br />

• Sommige kinderen proberen wellicht de kleine riemschijf in de rondte krijgen, door aan de gele<br />

teller te draaien.<br />

Vaste katrol<br />

• Als de leerlingen model E.7 met een hand vasthouden, dan kunnen ze met de vrije hand het touw<br />

onder diverse hoeken naar beneden trekken, om de zware steen omhoog te hijsen.<br />

• De gele katrol aan het uiteinde van deze open constructie noemt men een vaste katrol. omdat zij<br />

niet van haar plaats komt. Alles wat ze doet is draaien, wanneer je aan het touw trekt dat<br />

eroverheen loopt. Door dit draaien kun je gemakkelijker de richting van de trekkracht veranderen.<br />

Dat is het belangrijkste voordeel van een vaste katrol.<br />

• Om de zware steen omhoog te krijgen moet een leerling tenminste de kracht uitoefenen, die nodig<br />

is om het gewicht van de hele vracht (steen plus haak, enz.) op te tillen.<br />

• Misschien willen de leerlingen ook wel andere vrachtjes met hun bouwmodel proberen op te hijsen<br />

Losse katrol<br />

• Als de leerlingen bouwmodel E.8 met de ene hand vasthouden en met de vrije hand aan het touw<br />

trekken om de zware steen op te tillen, dan kost hen dat ongeveer de helft van de kracht, die ze<br />

nodig hadden bij bouwmodel E.7. Van de andere kant moeten ze, om een vracht een eindje omhoog<br />

te hijsen, wel een twee keer zo lang stuk touw naar beneden trekken. De losse katral laat daarmee<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 7<br />

Vanbilsen Y.


opnieuw het verband zien tussen kracht en afstand, zoals we dat al eerder bij mechanische<br />

overbrengingen zijn tegengekomen.<br />

• Misschien willen de leerlingen meten, hoe ver ze het touw naar beneden hebben moeten trekken, in<br />

vergelijking met de hoogte die de vracht heeft overbrugd, om de 2 1 verhouding te controleren.<br />

• Als kinderen suggereren, dat de vaste katrol geen essentieel onderdeel vormt van de installatie,<br />

hebben ze daarin gelijk. Zolang het koord maar met een uiteinde vastzit aan een punt hoger dan de<br />

last en onder de losse katrol doorgaat. kunnen de leerlingen hun vrachtje zonder moeite omhoog<br />

hijsen. Ze hoeven slechts aan het andere losse uiteinde van het koord te trekken.<br />

• Voor het ophijsen van zeer zware ladingen, combineert men meerdere vaste en losse katrollen. We<br />

spreken dan van een takelblok.<br />

Het berekenen van overbrengingsverhouding<br />

Een drijfwiel gebruikt een touw of riem om een tweede riemschijf (de volger) te later draaien.<br />

Als beide riemschijven hetzelfde formaat hebbon, wordt een omwenteling van de drijver gevolgd<br />

door een toer van de volger.<br />

Als de ene riemschijf kleiner is dan het andere, moet het vaker ronddraaien, dus sneller. Een<br />

overbrengingsverhouding dient om aan te geven hoe het toerental van riemschijven zich tot elkaar<br />

verhoudt. Het geeft aan hoe vaak de drijver moet ronddraaien om de volger een keer in de rondte te<br />

doen gaan. (Het gaat hierbij slechts om een benadering, omdat geen rekening wordt gehouden met de<br />

mate waarin slippen optreedt.)<br />

Om de overbrengingsverhouding te berekenen van een paar riemschijven, die door een riem met<br />

elkaar zijn verbonden, moet U de diameter van de volger delen door de diameter van de drijver.<br />

Overbrengingsverhouding = diameter volger<br />

diameter drijver<br />

Vertraging<br />

Model 6 3 op groene bouwkaart E geeft een voorbeeld van vertraging met gebruik van riemschijven.<br />

Om de overbrengingsverhouding te berekenen, moet u 2,2 cm delen door 0,6 cm.; dit resulteert in<br />

3,7 :1.<br />

Dit betekent dat 3,7 omwentelingen van de drijver leiden tot 1 omwenteling van de volger. Als het<br />

slippen binnen de perken blijft, kan deze opstelling nu en dan gebruikt worden om een flinke<br />

draaikracht (torsie) te leveren<br />

Versnelling<br />

Model 6.4 van groene bouwkaart E geeft een voorbeeld van versnelling met gebruik van riemschijven.<br />

Om do overbrengingsverhouding te berekenen, moet u 0,6 cm. delen door 2,2 cm.; dit resulteert In<br />

0,27 : 1.<br />

Dit betekent dat voor 1 omwenteling van de volger het drijfwiel bij benadering slechts 0,27 keer<br />

rond hoeft te gaan<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 8<br />

Vanbilsen Y.


.<br />

Combinaties van snaarwielen<br />

Model E 4 van groene bouwkaart E is een prototype van een combinatie van riemschijven. Merk op<br />

dat aan de middelste as riemschijven zijn gemonteerd van verschillend formaat. De<br />

overbrengingsverhouding van dit model wordt berekend door de overbrengingsverhoudingen van elk<br />

tweetal tandwielen met elkaar te vermenigvuldigen.<br />

Voor elk tweetal ongelijke riemschijven, die zo geplaatst zijn dat ze vertraging opleveren, geld een<br />

verhouding van 3,7 :1.<br />

De overbrengingsverhouding voor het gehele bouwmodel is 3,7 :1 maal 3,7 :1, of 13,7 :1. Dit betekent<br />

dat je de zwengel aan de drijver 13,7 keer rond moet draaien, om de gele teler een volledige<br />

omwenteling te laten maken. Vanwege slippen kan dit resultaat meer of minder afwijken.<br />

BLAUWE BOUWKAART 7<br />

Draaimolen<br />

• Als de leerlingen bij het eerste bouwmode! aan de zwengel draaien, gaat de draaimolen in de<br />

rondte. Als zij evenwel de handgreep uiterst snel ronddraaien, slipt de riem (het elastiek); de<br />

draaimolen zal wat langzamer ronddraaien, of misschien zelfs helemaal niet!<br />

• De leerlingen kunnen dat slippen heel direct onderzoeken, als een van beide partners het model zo<br />

vasthoudt, dat het niet kan ronddraaien, terwijl de ander aan de zwengel draait.<br />

• Wanneer de leerlingen proberen vast te stellen hoe vaak de draaimolen rondgaat bij elke<br />

omwenteling van de zwengel. zullen ze vanwege dat slippen niet tot eenduidige resultaten komen<br />

Het kan dan helpen heel langzaam te draaien.<br />

• Als de leerlingen bij het tweede model aan de zwengel draaien, komt de draaimolen onmiddellijk in<br />

beweging. De ketting<strong>aandrijving</strong> maakt slippen onmogelijk; een ketting laat de beide kettingwielen<br />

draaien alsof ze in elkaar grijpen, maar dan in dezelfde richting.<br />

• Sommige leerlingen onderzoeken misschien wat het verband is tussen het aantal draaiingen aan de<br />

zwengel en het aantal omwentelingen van de draaimolen. Bijvoorbeeld: de overbrengingsverhouding<br />

van het eerste paar tandwielen is 1 : 1, van het tweede 3 : 5, en van het derde 1 : 1. Het product<br />

van deze verhoudingen bedraagt 3 : 5. Dat betekent dat de draaimolen 5 keer in de rondte gaat,<br />

als het aandrijfwiel 3 keer is rondgedraaid. Er is dus sprake van een versnelling.<br />

• Merk op dat de twee kroonwielen hetzelfde formaat hebben: er is dus geen verandering van<br />

draaisnelheid, als de draairichting 90 graden verandert.<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 9<br />

Vanbilsen Y.


B) TECHNISCH – THEORETISCH MOMENT<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 10 Vanbilsen Y.


5.4 Draaimolen<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 11 Vanbilsen Y.


<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 12<br />

Vanbilsen Y.


<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 13<br />

Vanbilsen Y.


5.5 Riemoverbrenging<br />

5.5.1 Open en gekruiste riemoverbrenging<br />

Als we de draaiende beweging van een elektromotor of van een as 1 over willen brengen naar een<br />

as 2, dan plaatsen we op beide assen een riemschijf (fig. 4.02). Om de schijven is een riem<br />

gespannen, zodat bij het draaien van as 1 ook as 2 begint te draaien. De aandrijvende schijf, dit is<br />

de schijf op as 1, neemt door wrijving de riem mee en de riem zeif neemt door wrijving de<br />

aangedreven schijf, dit is de schijf op as 2 mee.<br />

Een tegengestelde draairichting van de schijven krijgen we met een gekruiste riemoverbrenging<br />

(fig. 4.03).<br />

5.5.2 Het trekkende en het luie part van de riem<br />

We onderscheiden bij elke riemoverbrenging het trekkende part en het luie part van de riem; het<br />

trekkende part is strak gespannen en beweegt steeds van de aangedreven riemschijf naar de<br />

aandrijvende schijf (fig. 4.02 en fig. 4.03).<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 14 Vanbilsen Y


5.5.3 Overbrengingsverhouding<br />

betekent dat het aantal omwentelingen van beide riemschijven gelijk is.<br />

Ervaring leert dat beide riemschijven dan dezelfde diameter hebben.<br />

Betekent dat het toerental van de aandrijvende riemschijf driemaal groter is aan het toerental<br />

van de aangedreven riemschijf<br />

Ervaring leert dat de diameter van de aandrijvende riemschijf driemaal kleiner is dan die van de<br />

aangedreven riemschijf.<br />

betekent dat het toerental van de aandrijvende riemschijf driemaal kleiner is dan dat van de<br />

aangedreven riemschijf<br />

Ervaring leert dat de diameter van de aandrijvende riemschijf driemaal groter is dan de diameter<br />

van de aangedreven riemschijf.<br />

Algemeen geldt<br />

Het product van toerental en diameter is voor de aandrijvende en de aangedreven riemschijf<br />

gelijk.<br />

We stellen<br />

n1 = toerental van de aandrijvende riemschijf<br />

n2=toerental van de aangedreven riemschijf<br />

d1 = diameter van de aandrijvende riemschijf<br />

d2=diameter van de aangedreven riemschijf<br />

of<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 15 Vanbilsen Y


De toerentallen zijn omgekeerd evenredig met de diameters.<br />

5.5.4 Overbrengingsverhouding vaststellen door redenering<br />

Verschuift punt E op de omtrek van de aandrijvende schijf 1 een zekere afstand per seconde,<br />

dan<br />

verschuift punt F van de riem gedurende die seconde over een even grote afstand en dit geldt<br />

dan ook voor punt G op de omtrek van de aangedreven schijf 2 (fig. 4.04). De omtreksnelheden<br />

van beide riemschijven zijn gelijk op voorwaarde dat de riem niet achterblijft op de<br />

aandrijvende schijf en de aangedreven schijf niet achterblijft op de riem.<br />

Bijgevolg<br />

Hieruit volgt<br />

Het product van toerental en diameter is voor de aandrijvende en de aangedreven<br />

riemschijfgelijk.<br />

i = overbrengingsverhouding<br />

n1 = toerental aandrijvende as<br />

n2 = toerental aangedreven as<br />

d1 = diameter aandrijvende schijf<br />

d2 = diameter aangedreven schijf<br />

De toerentallen van twee assen, gekoppeld door een riem, zijn omgekeerd evenredig met de<br />

diameters van de riemschijven.<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 16 Vanbilsen Y


Voorbeeld 1 Een aandrijvende riemschijf maakt 1 440 0mw/mm. De diameter is 240 mm.<br />

Bereken de diameter van de aangedreven riemschijf als deze 360 omw/min doet.<br />

Voorbeeld 2 Een aandrijvende riemschijf heeft een diameter van 150 mm en maakt 1 440<br />

0mw/mm. Bereken het toerental van de aangedreven riemschijf die een diameter heeft van 900<br />

mm.<br />

5.5.5 Slip<br />

Bij de berekening van de overbrengingsverhouding is aangenomen dat beide riemschijven met<br />

dezelfde omtreksnelheid draaien. Dit komt niet geheel met de werkelijkheid overeen: de<br />

omtreksnelheid van de aangedreven schijf is iets kleiner dan die van de aandrijvende schijf. Dit<br />

verschijnsel noemen we riemslip. Riemslip kan ontstaan:<br />

1) wanneer de riem niet strak genoeg gespannen is;<br />

2) wanneer de riem uitrekt.<br />

De riemslip bedraagt gewoonlijk 1 tot 5 %.<br />

Een slip van 3% betekent dat er op 100 eenheden omtreksnelheid van de aandrijvende schijf een<br />

verschil is van 3 eenheden tussen de omtreksnelheid van de aandrijvende schijf en die van de<br />

aangedreven schijf.<br />

De slip is er de oorzaak van dat de aangedreven schijf steeds op een kleiner toerental draait<br />

dan men berekend heeft. Is er in voorbeeld 2 een slip van 3% dan is het aantal omw/min van de<br />

aangedreven schijf niet 240,<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 17 Vanbilsen Y


Voorbeeld 3 Een drijvende riemschijf heeft een middellijn van 100 mm en n = 960/ mm. De<br />

aangedreven schijf heeft 400 mm middellijn. Bepaal het aantal 0mw/mm van de aangedreven<br />

schijf:<br />

a) het slippercentage wordt verwaarloosd;<br />

b) b) men rekent met een slippercentage van 3%.<br />

Indien men de aangedreven schijf toch op 240 omw/min wenst te laten draaien, dan zal men ze<br />

3% kleiner maken.<br />

De riemslip is ondermeer afhankelijk van de contacthoek tussen riem en schijf. We kunnen die<br />

hoek op verschillende manieren vergroten:<br />

1) bij een horizontale riemoverbrenging het luie part van de riem langs de bovenkant leggen<br />

2) de asafstand niet te kort nemen<br />

3) de overbrengingsverhouding niet te groot nemen<br />

4) spanrollen toepassen (fig. 4.05); zij worden vooral toegepast bij kleine afstanden en voor<br />

overbrengingsverhoudingen die buiten de normale grenzen vallen (i = 5/1 tot 1/5). Het inkorten<br />

van de riemen wordt dan overbodig en we kunnen de riem los op de riemschijf plaatsen.<br />

Let op<br />

De spanrol drukt op het luie part van de riem bij de kleinste schijf.<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 18 Vanbilsen Y


5.5.6 Overbrengingsverhouding bij het gebruik van tussenassen<br />

Tussenassen worden gebruikt bij grote overbrengingsverhouding en ook bij grote asafstanden<br />

(fig. 4.06). Op elke tussenas is dan een aandrijvende en een aangedreven schijf geplaatst.<br />

We berekenen eerst het toerental van de aangedreven riemschijf op de tussenas:<br />

De aandrijvende schijf op de tussenas maakt eveneens 480 0mw/mm.<br />

Voor zes omwentelingen van schijf 1 maken schijf 2 en 3 twee omwentelingen en maakt schijf 4<br />

een omwenteling.<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 19 Vanbilsen Y


De totale overbrengingsverhouding is gelijk aan het product van de afzonderlijke<br />

overbrengingsverhoudingen<br />

5.5.7 Trapschijven<br />

Trapschijven bestaan uit een zeker aantal riemschijven die uit ~n stuk gegoten zijn en zo<br />

uitgevoerd zijn dat de som van twee bij elkaar behorende middellijnen constant is (fig. 4.08)<br />

d1 +d4 =d2 +d3 =d3 +d2 =d4 +d1<br />

We passen trapschijven toe om een regelbare overbrengingsverhouding te hebben; we kunnen<br />

dan aan as 2 meerdere toerentallen geven voor ~n toerental van as 1.<br />

Voorbeeld 4 Bereken de mogelijke toerentallen van as 2 (fig. 4.07).<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 20 Vanbilsen Y


5.5.8 Voor - en nadelen van riemoverbrenging<br />

Voordelen:<br />

1) beveiliging tegen overbelasting door het slippen van de riem<br />

2) het vermogen om stoten en trillingen te dempen (elastische riem)<br />

3) willekeurige asafstand<br />

4) eenvoudige en goedkope constructie.<br />

Nadelen:<br />

1) zware as - en lagerbelasting. De riem moet immers met voldoende voorspanning over de<br />

schijven liggen<br />

2) de overbrengingsverhouding is niet constant wegens het slippen van de riem<br />

3) blijvende (niet elastische) uitrekking van de riem kan bedrijfsstoringen veroorzaken.<br />

5.5.9 Traploze snelheidsregeling<br />

Bij het behandelen van het snelheidsdiagram van een draaibank hebben we er reeds op gewezen<br />

dat de praktische snijsnelheid altijd onder de toelaatbare waarde ligt. We beschikken immers<br />

slechts over enkele toerentallen. Om steeds de gewenste snijsnelheid te kunnen inschakelen,<br />

moeten we beschikken over alle toerentallen tussen twee grenzen; we spreken dan van een<br />

traploze of doorlopende snelheidsregeling.<br />

Fig. 4.09 stelt een snelheidsregeling voor met riemschijven. Twee stellen conische schijven<br />

vormen V-riemschijven langs spieën verschuifbaar. Tussen deze schijven bevindt zich een riem<br />

die alleen aan de zijkant draagt zoals een V-riem. Verschuiven we nu de twee bovenste schijven<br />

naar buiten en de twee onderste schijven naar binnen, dan wordt de middellijn van de bovenste<br />

schijf kleiner en die van de onderste schijf groter; we krijgen dan een andere<br />

overbrengingsverhouding.<br />

De vraag naar traploze snelheidsregeling (variatoren) is algemeen (fig. 4.10).<br />

De eisen waaraan de variator moet voldoen, worden bepaald door de aan te drijven machine.<br />

Wordt op deze factoren niet gelet, dan volgen teleurstellingen.<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 21 Vanbilsen Y


5.6 Kettingoverbrenging<br />

Kettingen zijn vooral geschikt als de assen ver uit elkaar liggen (we kunnen dan geen<br />

tandwieloverbrenging toepassen) en de overbrenging volkomen slipvrij moet zijn (fig. 4.13).<br />

De overbrenging komt tot stand door een eindeloze ketting rond kettingwielen die van tanden<br />

voorzien zijn.<br />

5.7 Herhalingsvragen<br />

5.7.1 Riemoverbrenging<br />

1. Gekruiste riemschijven draaien:<br />

a) niet<br />

b) achteruit<br />

c) in dezelfde richting<br />

d) in tegengestelde richting<br />

2. Als de overbrengingsverhouding groter is dan 1<br />

a) is het toerental van de drijver kleiner dan de volger<br />

b) zijn beide diameter even groot<br />

c) is de diameter van de drijver groter dan de volger<br />

d) is het toerental van de drijver groter dan de volger<br />

3. Bij slip draait:<br />

a) de volger sneller dan de drijver<br />

b) de drijver en de volger even snel<br />

c) de drijver sneller dan de volger<br />

d) de drijver trager dan de volger<br />

4. Men kan slip oplossen door:<br />

a) een spanrol te plaatsen op de luie part van de riem bij de kleinste riemschijf<br />

b) door de contacthoek te verkleinen<br />

c) een spanrol te plaatsen op de drijvende part van de riem bij de kleinste riemschijf<br />

d) een spanrol te plaatsen op de luie part van de riem bij de grootste riemschijf<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 22 Vanbilsen Y


5.7.2 Kettingoverbrenging<br />

5. Bij een ketting overbrenging is er:<br />

a).veel slip<br />

b).weinig slip<br />

c).geen slip<br />

d).soms slip<br />

6 Bij een ketting overbrenging gelden dezelfde formules als bij riemschijven?<br />

a) ja<br />

b) neen<br />

c) als de drijver groter is dan de volger<br />

d) als de volger groter is dan de drijver<br />

5.8 Vraagstukken<br />

1. De drijvende riemschijf van een enkelvoudige riemoverbrenging heeft een diameter van 200<br />

mm en doet<br />

200mw/s of 20 Hz. De diameter van de gedreven schijf is 800 mm.<br />

Bereken het toerental van de gedreven riemschijf.<br />

2. De drijvende riemschijt heeft een diameter van 50 mm en een toerental n1 = 16 Hz. De<br />

gedreven schijf heeft een diameter van 200 mm. Bepaal het toerental van de gedreven schijf.<br />

a. zonder slip<br />

b. met slip =2%<br />

3. Net toerental van een as n1 = 1200 mirr 1 moet worden verlaagd tot n2 = 200 mm 1 . Men beschikt<br />

over een aantal riemschijven met diameters van 100 mm tot 500 mm, opgaand met 50 mm.<br />

Welke riemschijven kan men kiezen?<br />

4. Een student fietst naar school. De kettingwielen aan de trapas en achteraan bedragen<br />

respectievelijk 44 en 18 tanden. We zeggen dat hij een verzet van 44/18 trapt. De diameter<br />

van de wielen van de fiets is 67cm.<br />

Bereken: a) Het transmissiecijfer.<br />

b) De verplaatsing bij 1 omwenteling van de trapas.<br />

c) Hoeveel omwentelingen per mm. moet hij maken om tegen 27 km/h naar school<br />

te fietsen?<br />

<strong>Indirecte</strong> <strong>aandrijving</strong> 23 Vanbilsen Y

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!