Hydrauliek en pneumatiek

Een andere manier om translatie naar translatie over te brengen is met behulp van cilinders.

Is een systeem gevuld met vloeistof, dan spreek je van hydrauliek (bijv. met twee zuigers, cilinders en leidingen). Is het systeem gevuld met lucht, dan noem je het pneumatiek (bijv. bij graafmachines en bulldozers).

Het voordeel van hydrauliek is dat het sneller reageert en sterker is dan pneumatiek.

Dit komt omdat je lucht kunt samendrukken waardoor het systeem trager wordt.

Katrollen

Katrollen kun je gebruiken bij overbrengingen van translatie naar translatie.

Een vaste katrol gebruik je om de richting van een kracht te veranderen.

Met een losse katrol verander je de grootte van de kracht.

Belangrijke katrollen:

• Vaste katrol
• Losse katrol

Translatie naar translatie

In een grachtenhuis kun je een grote kast moeilijk via smalle trappen naar boven brengen. De kast kan wel door het open raam. Dit kun je het handigste doen met een katrol. Een katrol werkt als volgt: boven in de gevel zit een balk met een haak eraan. Aan de haak hang je een klein wiel (katrol) met een touw of kabel erover. Je trekt aan het ene eind van het touw (translatie). Aan het andere eind van het touw hangt de kast en die gaat omhoog (translatie). Je hebt nu een overbrenging gebruikt van translatie naar translatie.

En zo werkt een overbrenging die je gebruikt bij het remmen van je fiets: de remhendel is een hefboom. Hiermee vergroot je de remkracht. Met de remhendel trek je aan de remkabel (translatie). Via de kabel breng je de beweging over op remmen (translatie). Twee hefbomen drukken de remblokjes tegen de velg.

Belangrijke onderdelen bij translatie naar translatie:

·       Katrol

·       Touw

·       Kabel

·       Draad

Merk op dat bij een vaste katrol de kracht NIET veranderd maar alleen de richting van de kracht!

Bij losse katrollen neemt de kracht AF!

Rotatie naar translatie

Een rotatie is een draaiende beweging. Een rechtlijnige beweging is een translatie. Met een kruk en een drijfstang kun je een overbrenging maken van rotatie naar translatie en met een nokkenwiel. Ook kan dit met een rondsel en een tandheugel. Een worm is een as met aan de buitenkant een schroefdraad. Als je een as draait dan wind je het touw om de as. Je noemt zo’n as een windas. Met een windas en touw kun je iets omhoog hijsen of laten zakken.

Belangrijke omzetters:

•  Kruk
• Drijfstang
• Nokkenwiel
• Rondsel
• Tandheugel
• Wormtandwiel
• Kroontandwiel
• Windas

De windas

Door flink aan het touwtje van een tol te trekken (translatie), laat je de spintol draaien (rotatie). Als de tol draait, valt hij niet om.

Aan de windas van een slingeruurwerk hangt een gewicht. Het gewicht zakt (translatie): de windas en alle tandwielen gaan draaien (rotatie). Het anker en de slinger zorgen ervoor dat het gewicht maar heel langzaam naar beneden kan zakken. De tandwielen zorgen voor de juiste overbrengingsverhouding.

Dit zijn allebei voorbeelden van translatie naar rotatie. Dus van een rechtlijnige beweging naar een draaiende beweging.

Belangrijke overzetters:

·       Spintol

·       Gewicht aan windas

Krachten

De kracht waarmee de tandwielen ronddraaien verminder evenveel als de snelheid toeneemt. Als het ene tandwiel 3x zo snel draait als het andere, kan je het ook ook 3x zo makkelijk tegenhouden.

De krachtverhouding = tandverhouding.

Als het grote tandwiel het aandrijfwiel is dan moet er een grote kracht gebruikt worden om het in beweging te krijgen.
Als het kleine tandwiel het aandrijfwiel is dan zal de overbrenging veel makkelijker gaan!

Versnelling of vertraging

Indien het aandrijfwiel groter is dan het volgwiel dan draait het volgwiel vaker rond. Hierdoor kun je spreken over een versnelling.

Als het aandrijfwiel nu kleiner is dan het volgwiel dan spreek je over een vertraging omdat het volgwiel minder vaak ronddraait dan het aandrijfwiel.

Stel het aandrijfwiel heeft 40 tanden en het volgwiel 10, Dan is de overbrenging 1 staat tot 4. Als het aandrijfwiel 1 keer rond draait dan draait het volgwiel 4x rond.

Het kleine grijze tandwiel draait 3 keer zo snel als het drijfwiel. Omdat de grijze tandwielen aan elkaar gekoppeld zijn, draait de grote partner van het dubbeltandwiel dus óók drie keer zo snel.

Daardoor draait het groene volgwiel 3x3, dus wel negen keer zo snel!

Van de andere kant: hij draait ook met negen keer minder kracht als het drijfwiel.

• Een dubbeltandwiel zorgt ervoor dat de snelheid vermenigvuldigd wordt.

• Zoveel sneller het draait, zoveel minder kracht er geleverd wordt.