Le pulegge rappresentano macchine semplici utilizzate per molte operazioni. I sistemi di pulegge sono costituiti da due pulegge su un albero con una cinghia che li unisce. Una puleggia è la puleggia di guida e l'altra è la puleggia condotta. Le pulegge possono cambiare velocità, fornire coppia e modificare la direzione di rotazione. Il cambio di velocità con le pulegge comporta la modifica del diametro di una puleggia.
TL; DR (Troppo lungo, non letto)
I sistemi di pulegge comportano due pulegge su un albero unito da una cinghia . Queste ruote sono pulegge guidate e guidate. Modificando il diametro delle pulegge, è possibile modificare la velocità. Una puleggia più piccola che ruota una puleggia più grande porta a una più grande che si muove più lentamente ma con maggiore potenza dell'albero.
Rapporto di velocità, velocità di uscita e coppia
In un sistema a due pulegge con ruote di varia taglie, si può calcolare la differenza di velocità tra le due pulegge. Il rapporto di velocità viene rilevato utilizzando il diametro della puleggia condotta diviso per il diametro della puleggia di guida. Ad esempio, con una puleggia condotta di 150 mm e una puleggia di guida di 50 mm, il rapporto di velocità è 3. La ricerca della velocità di uscita implica prendere la velocità di ingresso e dividerla per il rapporto di velocità. Fondamentalmente, la velocità della puleggia di uscita diventa la velocità di ingresso per la fase successiva, e puoi trovare l'azionamento multi-puleggia. Se la velocità di ingresso è 75 giri /min, la velocità di uscita è 75 giri /min diviso 3 o 25 giri /min. A sua volta, si può trovare la coppia di uscita dalla puleggia di guida alla puleggia condotta moltiplicando la coppia di ingresso per il rapporto di velocità.
Pulegge e velocità
Due pulegge collegate da una cinghia che sono le stesse dimensioni gireranno alla stessa velocità con la stessa potenza dell'albero. Una puleggia più piccola che ruota su una puleggia più grande consente a quella più grande di muoversi più lentamente ma con maggiore potenza dell'albero. Un esempio potrebbe essere un camion in marcia bassa, con il motore che gira rapidamente ma le ruote girano lentamente, eppure ha una potenza significativa a velocità ridotta. In alternativa, una puleggia più grande che ruota una puleggia più piccola risulta nella più piccola girando più velocemente ma con meno potenza dell'albero. Ad esempio, un carrello con marcia alta avrebbe un motore a rotazione più lenta ma ruote a rotazione rapida, con conseguente maggiore velocità del carrello. Le frizioni garantiscono il controllo del carico e della velocità.
Esempi reali di pulegge
Le pulegge sono utilizzate nelle cinghie di trasmissione di varie macchine. Le cinture stesse possono essere fatte di materiale sintetico. Pulegge e cinghie non richiedono lubrificazione, sebbene la cinghia possa usurarsi o scivolare. In uno snowmachine, una frizione è composta da due pulegge collegate da un'ampia cinghia molto forte e tuttavia flessibile. Quando lo snowmachine incontra un carico o una resistenza, il motore rallenta e la puleggia motrice rallenta e si allarga. Quindi, le molle della frizione guidata si uniscono. Ciò si traduce in una ridotta velocità della pista ma più potenza per la motoslitta.
Per regolare la velocità della ventola, è possibile utilizzare una puleggia regolabile. Le pulegge regolabili hanno due sezioni affusolate e collegate con una metà girata sull'altra. Quando si girano l'un l'altro, la loro cinghia viene forzata all'esterno della puleggia e la velocità della ventola aumenta. Viceversa, la diminuzione della velocità della ventola comporterebbe la separazione delle metà della puleggia e l'accorciamento della distanza di avanzamento della cinghia. In sostanza, il diametro della puleggia viene modificato per ridurre la velocità della ventola e quindi il flusso d'aria.
Le automobili spesso impiegano una cinghia sincrona per il sistema di guida della fasatura del motore. Man mano che la velocità della puleggia motrice aumenta, aumenta anche la frequenza di vibrazione della cinghia. Allo stesso modo, quando si riduce la velocità della puleggia motrice, la vibrazione della cinghia diminuisce. La riduzione delle vibrazioni migliora la stabilità della trasmissione.
I nastri trasportatori utilizzati nel trasporto di materiali come l'industria mineraria fanno affidamento su un sistema di pulegge. Affinché i trasportatori funzionino in modo sicuro ed efficiente, la loro velocità deve essere controllata. Per fare ciò, la tensione della cinghia deve essere mantenuta, quindi la cintura non si affloscia e crea attrito. Le forze motrici esercitate sulle pulegge di trasmissione devono essere controllate per evitare lo slittamento della cinghia. Il trasportatore può decelerare dopo un picco di forza motrice sulla puleggia motrice. Questo controllo impedisce la fuoriuscita di materiale dal trasportatore.
Creazione di una puleggia semplice
La dimostrazione di una semplice puleggia può essere eseguita in casa con un elastico e rocchetti di filo. L'elastico rappresenta la cinghia di trasmissione e le bobine rappresentano le pulegge. Utilizzando diverse dimensioni delle bobine, è possibile dimostrare il numero di spire necessarie alla bobina guidata per ruotare la bobina dell'unità. Le bobine dimostrano la differenza di velocità delle pulegge.
