▷ Sürtünme tekerlekleri: nedir, türleri, formülü, uygulamaları...

Bu makalede sürtünme tekerleklerinin ne olduğu ve ne için kullanıldığı açıklanmaktadır. Böylece sürtünme çarklarının tanımını, özelliklerini ve çalışmasını bulacaksınız. Ayrıca sürtünme çarklarının farklı tipleri ve bu tip mekanizmanın formülleri sunulmaktadır.

Sürtünme tekerlekleri nedir?

Sürtünme tekerlekleri dönme hareketini iletmek için kullanılan iki tekerlektir. Bir başka deyişle sürtünme çarkları, iki tekerlek arasındaki sürtünmeyle dairesel hareketi ileten bir mekanizmanın elemanlarıdır.

Sürtünme tekerlekleri bu nedenle bir sürtünme iletim sistemidir, çünkü bir tekerlekten diğerine hareket aralarındaki sürtünme (veya sürtünme) sayesinde iletilir.

Sürtünme tekerleği sistemi iki bölümden oluşur:

Tahrik çarkı (veya giriş çarkı) : Dönme hareketini diğer tekerleğe ileten çarktır. Genel anlamda, tahrik tekerleğinin aksı bir motora bağlanır, böylece motor istenen dönme hareketini tahrik tekerleğine ve bunu da tahrik edilen tekerleğe iletir.
Tahrik tekerleği (veya çıkış tekerleği) : Tahrik tekerleğinin kendisine ilettiği dönme hareketi sayesinde dönen tekerlektir.

Yukarıdaki resimde görebileceğiniz gibi, iki sürtünme tekerleği temas halindedir ve dolayısıyla tahrik edilen tekerlek döndüğünde bu, iki tekerlek arasında sürtünmeye neden olur ve bu da tahrik edilen tekerleğin dönmesine neden olur.

Ayrıca ardışık olarak dönen iki tekerlek arasındaki dönüş yönü zıttır. Yani sürtünme çarklarından biri saat yönünde dönerse diğer çark saat yönünün tersine dönecektir.

Sürtünme tekerleği türleri

Sürtünme tekerleklerinin türleri şunlardır:

Dış Sürtünme Tekerlekleri – İki sürtünme tekerleği arasındaki temas, her iki tekerleğin dışında meydana gelir. Sürtünme tekerlekleri arasındaki dönüş yönü tersine çevrilir.
İç Sürtünme Çarkları : Bir sürtünme çarkı diğerinin içindedir, böylece iki çark arasındaki temas, büyük çarkın iç yüzeyi ile küçük çarkın dış yüzeyi üzerinde meydana gelir. Bu tip sürtünmeli çarklarda her iki çark da aynı yönde döner.
Frustokonik sürtünme çarkları : Sürtünme çarkları kesik koni şeklinde olup, tekerlekler arasındaki temas yan yüzeylerinden sağlanır. Sürtünme tekerleklerinin eksenleri bu nedenle paralel değildir. Bu durumda sürtünme tekerlekleri ters yönde dönmeye sahiptir.

Dış sürtünme tekerlekleri

İç sürtünme tekerlekleri

Konik sürtünme tekerlekleri

Sürtünme Çarkı Formülü

Sürtünme çarklarında, tahrik eden tekerleğin çapının açısal hızıyla çarpımı, tahrik edilen tekerleğin çapının açısal hızıyla çarpımına eşittir. Bu nedenle sürtünme tekerleklerinin formülü şu şekildedir:

$D_1\cdot N_1 =D_2\cdot N_2$

Altın:

$D_1$

tahrik tekerleğinin çapıdır.
$N_1$

tahrik tekerleğinin açısal hızıdır.
$D_2$

tahrik tekerleğinin çapıdır.
$N_2$

tahrik edilen tekerleğin açısal hızıdır.

Aynı şekilde önceki formülden çıkış hızı ile giriş hızı arasındaki oranın, giriş çapı ile çıkış çapı arasındaki orana eşdeğer olduğu sonucunu çıkarabiliriz. Dolayısıyla tüm sürtünme çarklarında aşağıdaki denklem geçerlidir:

$\cfrac{N_2}{N_1}=\cfrac{D_1}{D_2}$

Diğer taraftan, iki sürtünme tekerleği arasındaki aktarım oranı (i), tahrik edilen tekerleğin dönme hızının, tahrik tekerleğinin dönme hızına oranı olarak tanımlanır.

$i=\cfrac{N_2}{N_1}=\cfrac{D_1}{D_2}$

Böylece tüm bu ifadelerden sürtünme çarklarının aşağıdaki ilişkileri çıkarılabilir:

Tahrik tekerleğinin çapı, tahrik tekerleğinin çapından büyükse sürtünme tekerlekleri arasındaki dönüş hızı artar.
Tahrik tekerleğinin çapı, tahrik edilen tekerleğin çapından küçükse sürtünme tekerlekleri arasındaki dönüş hızı azalır.
Tahrik tekerleğinin çapı, tahrik edilen tekerleğin çapıyla aynıysa sürtünme tekerlekleri arasındaki dönüş hızı korunur.

Sürtünme tekerleklerinin avantajları ve dezavantajları

Aşağıda sürtünme tekerleklerinin bir aktarma sistemi olarak avantajları ve dezavantajları bulunmaktadır.

Sürtünme tekerleklerinin avantajları:

Sürtünme tekerleklerinin yapımı kolaydır, dolayısıyla fiyatları genellikle ucuzdur.
Sürtünme tekerlekleri çok az bakım gerektirir.
Sessiz hareket iletim sistemidir.

Sürtünme tekerleklerinin dezavantajları:

Sürtünme tekerlekleri akslar arasında önemli bir kuvvet iletemez çünkü bu tür mekanizmanın çalışması iki tekerlek arasında üretilen sürtünme kuvvetiyle ilgilidir.
Tekerleklerin kayma veya birbirine doğru kayma riski vardır.
Sürtünmeli şanzımanın mekanizma elemanlarını çok fazla yıpratması nedeniyle sürtünme çarklarının aşınması diğer şanzıman sistemlerine göre çok yüksektir.

sürtünme tekerleği uygulamaları

Son olarak sürtünme tekerleklerinin ne işe yaradığını göreceğiz, çünkü sürtünme tekerleklerinin ne olduğunu anlamanın yanı sıra ne işe yaradıklarını bilmek de önemlidir.

Sürtünme tekerlekleri, az çabanın gerekli olduğu durumlarda aktarım sistemi olarak kullanılır. Örneğin bir bisiklet dinamosu, ses ekipmanı veya bazı basit makine mekanizmaları sürtünme tekerleklerini kullanır.

Genel olarak sürtünme çarkları, birbirlerine karşı kayabilecekleri veya kayabilecekleri için yüksek güç iletmek için kullanılamazlar. Sürtünme tekerleklerinin kullanımına başka bir örnek, bazı yazıcıların küçük kuvvetleri iletmesi gereken iç mekanizmasıdır.