Pogonska gred
Pogonska gred, pogonska gred, gonilna gred, propelerska gred ali Kardanova gred je del stroja, ki prenaša moč od motorja ali motorja do mesta, kjer se lahko opravlja koristno delo.
Večina motorjev ustvarja moč kot navor tako, da se nekaj vrti. To lahko počne motor z notranjim izgorevanjem (kot v avtomobilu), voda, ki poganja vodno kolo, ali plin ali voda, ki gre skozi turbino. Ta vrtilna moč se imenuje navor. Obremenitev, ki se vrti, povzroča torzijske in strižne napetosti. Pogonske gredi morajo biti dovolj močne, da prenesejo te obremenitve. Lahka pogonska gred bo učinkoviteje prenašala moč na breme, zato je treba najti ravnovesje med trdnostjo in težo.
Kardanska pogonska gred z univerzalnimi sklepi
Razkrita pogonska gred na klasičnem motornem kolesu BMW
Avtomobili
Večina današnjih avtomobilov uporablja pogonske gredi za prenos moči od motorja do koles. Večina današnjih avtomobilov ima pogon na sprednja kolesa (pogon je na sprednjih kolesih). V tem primeru so pogonske gredi nameščene med medosnim menjalnikom in vsakim od sprednjih koles.
Pri avtomobilih s pogonom na zadnji kolesi so med diferencialom in vsakim zadnjim kolesom pogonske gredi. Poleg tega je pogonska gred, ki poteka po celotni dolžini avtomobila, od menjalnika spredaj do diferenciala zadaj - v britanski angleščini se temu ne reče drive shaft, temveč propeller shaft ali propelershaft, pogonske gredi pa se lahko imenujejo polgredi (ker sta dve gredi, ki tvorita eno os).
V avtomobilih se uporabljajo različne vrste pogonskih gredi:
- 1 kos pogonske gredi
- 2 kosa pogonske gredi
- Drsenje v pogonski gredi cevi
Pogonska gred Slip in Tube je nova vrsta gredi, ki pomaga absorbirati energijo ob trku in tako ščiti ljudi v avtomobilu ali tovornjaku. Znana je tudi kot zložljiva pogonska gred.
Dvojna propelerska gred tovornjaka
Pogonske gredi za motorna kolesa
Pogonske gredi se na motornih kolesih uporabljajo skoraj toliko časa, kolikor časa obstajajo motorna kolesa. Mnogi motocikli namesto tega uporabljajo preprostejši verižni ali jermenski pogon, vendar pogonske gredi potrebujejo manj nege in imajo dolgo življenjsko dobo. Težava pri uporabi pogonskih gredi na motornem kolesu je, da je potrebna zobniška prestava, da se moč z gredi na zadnje kolo obrne za 90°, s čimer se izgubi nekaj moči.
A 1913 FN (Fabrique Nationale), Belgija, štirje valji in gredni pogon
Traktorji
Kmetijski traktorji uporabljajo vrsto pogonske gredi, ki se imenuje gred za prevzem moči ali gred PTO. To je gred, ki izhaja iz zadnjega dela traktorja. Priključite jo lahko na katero koli kmetijsko opremo, ki potrebuje moč traktorskega motorja, na primer na balirko za seno ali rezalnik koruze. Tako lahko traktor uporabljate za različne namene, kmetijska oprema pa ne potrebuje lastnega motorja, s čimer prihranite denar.
Stari traktor John Deere s kardansko gredjo pod zaščitnim pokrovom
Pogonske gredi pri kolesih
Pogonska gred se lahko namesto verižnega pogona uporablja tudi pri kolesu. Uporabljali so jih že v prejšnjem stoletju, vendar nikoli niso postali zelo priljubljeni. Pri uporabi v kolesu ima pogonska gred več prednosti in slabosti:
Prednosti
- Pogonski sistem se redkeje zatakne ali zlomi, kar je pogosta težava pri kolesih z verižnim pogonom.
- Voznik ni podmazan z maščobo in ne grize verige, ki bi se prijela za oblačila.
- Pri pogonski gredi, ki je zaprta v cevi, je potrebna manjša previdnost kot pri verižnih sistemih, saj je pogonska gred običajno
- Bolj dosledno delovanje. Družba Dynamic Bicycles trdi, da kolo s pogonsko gredjo dosledno zagotavlja 94-odstotno učinkovitost, medtem ko kolo z verižnim pogonom lahko glede na stanje zagotavlja od 75 do 97-odstotno učinkovitost.
- Več prostora nad tlemi (oddaljenost od tal) za premagovanje neravnin ali stvari na poti
- Za podjetja za izposojo koles je verjetnost kraje kolesa s pogonsko gredjo manjša, saj je očitno videti drugače. Ta vrsta koles se uporablja v več večjih evropskih mestih, kjer so bili izvedeni veliki mestni projekti izposoje ali souporabe koles.
Slabosti
- Sistem pogonske gredi tehta več kot verižni sistem, običajno 1-2 kilograma več.
- V najboljšem stanju veriga zagotavlja večjo učinkovitost
- Nekatere težave z verigami rešuje prekritje verige in zobnikov s kovinskim ali plastičnim pokrovom.
- Uporaba lahkih zobnikov z velikim številom prestavnih razmerij je nemogoča, čeprav se lahko uporabijo zobniki v pesto.
- Snemanje kolesa je lahko težavno
Kolo na gredni pogon.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je pogonska gred?
O: Pogonska gred je del stroja, ki prenaša moč iz motorja ali motorja na mesto, kjer se lahko opravi koristno delo.
V: Kako se ustvarja moč v motorjih ali motorjih?
O: Moč v motorjih in pogonih se ustvarja kot navor, tako da se nekaj vrti.
V: Kateri so primeri virov vrtilne moči?
O: Primeri virov vrtilne moči so motor z notranjim izgorevanjem (v avtomobilu), voda, ki poganja vodno kolo, in plin ali voda, ki gre skozi turbino.
V: Kaj sta torzijska in strižna napetost?
O: Torzijska in strižna napetost sta vrsti napetosti, ki nastaneta, ko obremenitev, ki jo vrti pogonska gred, ustvarja upor pri vrtenju.
V: Zakaj morajo biti pogonske gredi močne?
O: Pogonske gredi morajo biti dovolj močne, da prenesejo navor, torzijo in strižne napetosti, ki nastanejo zaradi obremenitve.
V: Kakšno ravnovesje je treba doseči pri načrtovanju pogonskih gredi?
O: Pri načrtovanju pogonskih gredi je treba doseči ravnovesje med trdnostjo in težo, tako da je pogonska gred močna, vendar ne pretežka.
V: Kako lahka pogonska gred vpliva na učinkovitost prenosa moči?
O: Lahka pogonska gred bo učinkoviteje prenašala moč na breme, ker ima manjšo maso za pospeševanje in zaviranje, zaradi česar se izgublja manj energije.
