نقل الحركة – بالسير والسلسلة والتروس

التصميم والتكنولوجياالهندسة الميكانيكية13–14 سنة

جارٍ التحميل…

استخدمها مع صفي ✨ خصّصها بالذكاء الاصطناعي الإبلاغ عن مشكلة

عجلتان موصولتان بسير أو سلسلة أو بأسنان متعشقة: تدور العجلة القائدة بسرعة محددة، وتتبعها العجلة المقودة بسرعة تُحسب من نسبة نقل الحركة i = n₁/n₂ = Z₂/Z₁. يغيّر الطالب عدد أسنان العجلتين (أو قطريهما) وسرعة العجلة القائدة، ويختار سيرًا مفتوحًا أو متقاطعًا، ثم يضغط «ابدأ» ليشاهد العجلتين تدوران بالنسبة والاتجاه الصحيحين، أو يسحب على العجلة القائدة ليديرها يدويًا شيئًا فشيئًا. وتعرض المحاكاة العلاقة ونسبة نقل الحركة وسرعة العجلة المقودة، وما إذا كان النقل يزيد السرعة أم يخفضها.

الدرس: نقل الحركة وتحويلها: النقل بالسير والنقل بالسلسلة والنقل بالتروس ونسبة نقل الحركة

ماذا تعرض

تنقل آليات السير والسلسلة والتروس الدوران من عجلة قائدة متصلة بالمحرك إلى عجلة مقودة. ولأن السير أو السلسلة أو الأسنان المتعشقة تقطع المسافة نفسها عند محيط العجلتين، تتناسب سرعة الدوران عكسيًا مع حجم العجلة: i = n₁/n₂ = Z₂/Z₁. النسبة الأكبر من 1 تخفض السرعة وتزيد عزم الدوران، والنسبة الأصغر من 1 تزيد السرعة. ويعتمد الاتجاه على نوع النقل: السير المفتوح والسلسلة يديران العجلتين في الاتجاه نفسه، أما السير المتقاطع أو الترسان المتعشقان فيعكسان اتجاه العجلة المقودة. وتستخدم الدراجات الهوائية وآلات التشغيل والسيور الناقلة هذه الآليات.

طريقة الاستخدام

ابدأ بالنقل بالتروس واضغط «ابدأ»، وقارن العلامتين الحمراوين على العجلتين لترى أيهما تدور أسرع. غيّر عدد الأسنان Z₁ و Z₂، وتوقّع سرعة العجلة المقودة n₂، ثم تحقق منها بالعلاقة أسفل العجلتين. غيّر «نوع النقل» إلى «النقل بالسير»، وفعّل «سير متقاطع» وراقب انعكاس اتجاه العجلة المقودة. استخدم «عكس الاتجاه»، أو اسحب العجلة القائدة يدويًا، لتتابع الحركة ببطء.

المعاملات القابلة للتغيير

  • نوع النقل النقل بالسير, النقل بالسلسلة, النقل بالتروس
  • العجلة القائدة: عدد الأسنان Z₁ (للسير: القطر D₁) 10–60 سن
  • العجلة المقودة: عدد الأسنان Z₂ (للسير: القطر D₂) 10–60 سن
  • سرعة دوران العجلة القائدة n₁ 10–300 rpm
  • سير متقاطع (للنقل بالسير فقط)

أسئلة للاستكشاف

  1. إذا كان Z₁ = 20 و Z₂ = 40 و n₁ = 60 rpm، فكم تساوي n₂، وهل يزيد النقل السرعة أم يخفضها؟
  2. أي أنواع النقل تجعل العجلة المقودة تدور عكس اتجاه العجلة القائدة؟
  3. للقيادة السريعة بالدراجة على طريق مستوٍ، هل ينبغي أن يكون للترس الأمامي أسنان أكثر أم أقل من الترس الخلفي؟