Il modo più semplice per calcolare il rapporto del pignone è contare il numero di denti su entrambi i pignoni di guida e quelli azionati e dividere il primo con il secondo. Questo rapporto indica quante volte il pignone azionato ruota per ogni giro del pignone di guida. Da questo, è possibile calcolare i giri al minuto (rpm) per il pignone condotto. Questo è lo stesso modo in cui si calcola il rapporto di trasmissione per una catena di ingranaggi. A differenza di un treno di ingranaggi, un treno di ruota dentata utilizza una catena, ma la catena non entra nel calcolo del rapporto del pignone.
Pignoni di guida e guidati
I motocicli e le biciclette hanno due ruote dentate. Quello attaccato ai pedali o all'albero motore del motore è il pignone di guida, e quello collegato alla ruota posteriore è il pignone condotto. Il pignone di guida è quasi sempre più grande di quello guidato, e mentre si cambia marcia verso l'alto, la catena si innesta con i pignoni di trasmissione progressivamente più grandi nella parte anteriore mentre si spostano simultaneamente su quelli più piccoli nella parte posteriore. Ciò aumenta il rapporto del pignone, il che rende più difficile pedalare aumentando la velocità di rotazione della ruota posteriore. I pignoni per moto funzionano essenzialmente allo stesso modo, tranne che è il motore che deve lavorare di più con le marce più alte, non con il pilota.
Calcolo del rapporto del pignone
Il rapporto del pignone è una funzione di le dimensioni relative delle ruote motrici motrici e motrici, e mentre è possibile calcolarle dividendo i loro diametri, è più semplice contare i denti. Il rapporto del pignone è semplicemente il numero di denti sul pignone di guida (T 1) diviso per il numero di denti sul pignone condotto (T 2). Se la ruota dentata anteriore di una bicicletta ha 20 denti e la ruota dentata posteriore ha 80, il rapporto del pignone è 20/80 = 1 /4 = 1: 4 o semplicemente 4. Giri relativi al minuto Un rapporto del pignone più grande può rendere la bicicletta più difficile da pedalare, ma perché aumenta la velocità di rotazione della ruota posteriore e questo rende la bicicletta più veloce. D'altra parte, un piccolo rapporto di presa rende più facile accelerare. Il rapporto tra la velocità di rotazione del pignone condotto (V 2) in rpm rispetto a quello del pignone di guida (V 1) è uguale al rapporto del pignone. Se pedali una bicicletta con un rapporto di pignone di 4 - che è tipicamente il massimo pratico - e si gira il pignone alla velocità di 60 giri /min, la ruota dentata posteriore e la ruota posteriore ruotano su: Calcolo della velocità del veicolo Conoscendo la velocità di rotazione della ruota posteriore, è possibile calcolare la velocità di avanzamento del veicolo se si conosce il diametro della ruota. Dopo averlo misurato, moltiplicalo per π per ottenere la circonferenza della ruota. Assumendo lo slittamento, il veicolo avanza di questo valore ad ogni giro. Moltiplicalo per il numero di giri al minuto e hai la velocità in avanti. Se misurate la ruota in pollici, la vostra risposta è in pollici al minuto e potreste volerlo convertire in miglia all'ora per ottenere un numero più significativo. Un calcolo di esempio può usare queste informazioni per calcolare la velocità di una bicicletta con una ruota posteriore da 28 pollici e un rapporto di trasmissione massimo di 3,5 quando il pilota è in grado di girare i pedali ad una velocità di 40 giri /min. Il raggio della ruota posteriore è (28/2) = 14 pollici, quindi la sua circonferenza è 2π (14) = 87,92 pollici. È così che la bicicletta viaggia a ogni giro della ruota. Il ciclista sta girando i pedali a 40 giri /min e il rapporto di trasmissione è 3,5, quindi la ruota posteriore ruota a 140 giri /min. Ciò significa che, in un minuto, la bicicletta percorre una distanza di 12.309 pollici. Una velocità di 12,309 pollici /minuto equivale a 0,194 miglia /minuto, che equivale a 11,64 miglia all'ora.
