NL
1. Cartech: complete voertuigtechniek!
Je stapt op de fiets, stevig in de pedalen en op weg. Je stapt in de auto,
motor starten, in de versnelling zetten en de reis kan beginnen. Allemaal
heel normaal, toch? Maar wat zit erachter, wat gebeurt er tussen de ped-
alen en de wielen, hoe werkt de techniek die het voor ons mogelijk maakt
in een lage versnelling weliswaar langzaam, maar relatief gemakkelijk een
berg op te komen, of in een hoge versnelling met grote snelheid weer naar
beneden te rijden. Hoe werken besturingen en verschillende aandrijvingssys-
temen? De bouwdoos Cartech geeft een antwoord op al deze vragen. Het
beste daaraan is: Op de modellen, die met behulp van de bouwinstructie
worden gebouwd, kun je direct uitproberen hoe alles werkt, en vervolgens in
dit boekje nalezen wat erachter zit. Dus vooruit, aan de slag!
2. Krachtoverbrenging via een ketting
Een ketting kun je uitstekend gebruiken voor de overbrenging van een kracht
van de ene as op een andere. Bij een fiets bijv. wordt met een ketting de
kracht van de pedalen (aandrijfas) overgebracht op de achteras (uitgaande
as). Tijdens het fietsen kun je zien dat de combinatie van verschillend grote
tandwielen (kettingschakeling) ervoor zorgt dat je in de 1e versnelling snel
moet trappen, en toch maar langzaam vooruit gaat, daarentegen in de 21e
versnelling maar heel langzaam hoeft te trappen en toch snel vooruit gaat,
wat dan wel aanzienlijk meer kracht kost.
Model: kettingaandrijving
(zie bouwinstructie bladzijde 6)
In ons eerste model wordt de aandrijfas niet door pedalen, maar door een
motor aangedreven. We bouwen verschillende tandwielen in en kijken wat er
gebeurt:
Proef 1:
Aandrijfas aan motor (1) met tandwiel Z20 (= 20 tanden), uit-
gaande as (2) met tandwiel Z10 (= 10 tanden), precies zoals
getoond in de bouwinstructie. Welk wiel draait sneller?
26
Waarneming:
Het wiel op de uitgaande as draait sneller dan het wiel op de aan-
drijfas.
Wanneer je de aandrijving aan de motor loskoppelt en het aandri-
jfwiel met de hand draait, kun je zien dat het wiel van de uitgaande
as precies twee keer zo snel draait als het aandrijfwiel.
Proef 2:
Verwissel de tandwielen op de twee assen: aandrijfas met tandwiel
Z10, uitgaande as met tandwiel Z20. Welk wiel draait er nu sneller?
Waarneming:
Het wiel op de uitgaande as draait langzamer dan het wiel op de
aandrijfas.
Wanneer je de aandrijving aan de motor loskoppelt en het aandri-
jfwiel met de hand draait, kun je zien dat het wiel van de uitgaande
as precies half zo snel draait als het aandrijfwiel.
Proef 3:
Beide assen met tandwiel Z20 (= 20 tanden).
Waarneming:
Beide wielen draaien even snel.
Proef 4:
Beide assen met tandwiel Z10 (= 10 tanden).
Waarneming:
Weer draaien beide wielen even snel.
Het maakt dus niets uit hoe groot de beide tandwielen zijn, zolang ze even
groot zijn (evenveel tanden hebben), draaien de assen even snel.
En wat leren we daar nu van? Simpel, we zien dat het uitsluitend van de
verhouding van de grootte van de tandwielen ten opzichte van elkaar
afhangt, hoe de snelheid van de wielen zich gedraagt. Om preciezer te zijn
komt het aan op de verhouding van het aantal tanden van de beide tand-
wielen.
In proef 3 en 4 hebben beide tandwielen hetzelfde aantal tanden.
De verhouding van
aantal tanden wiel uitgaande
as bedraagt
aantal tanden aandrijfwiel
Het aantal tanden van het wiel van de uitgaande as staat altijd in de teller,
die van het aandrijfwiel in de noemer van de breuk. Er wordt ook gezegd
dat de overbrengingsverhouding 1 staat tot 1 is. De wielen draaien even
snel.
In proef 1 is de overbrengingsverhouding:
In proef 2 is de overbrengingsverhouding:
Wanneer de overbrengingsverhouding groter dan 1 is, dan gaat het om een
overbrenging naar het langzame toe, ook wel tandwielreductie genoemd. Is
zij kleiner dan 1, wordt er naar het snelle toe overgebracht.
20
10
1
(proef 1) resp .
=
(proef 2)
20
10
1
20
2
=
(twee staat tot een).
10
1
10
1
=
(een staat tot twee).
20
2