Isi
Pemutaran disk pada poros sering diterjemahkan menjadi gerakan linear. Contoh yang paling jelas adalah roda mobil, tetapi gerakan ke depan juga penting ketika merancang sistem roda gigi dan sabuk. Terjemahan dari rotasi ke kecepatan linier sangat mudah; yang perlu Anda ketahui hanyalah jari-jari (atau diameter) dari cakram pemintalan. Jika Anda ingin kecepatan linier dalam kaki per menit, penting untuk diingat Anda perlu mengukur jari-jari dalam kaki.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Untuk disk yang berputar pada n rpm, kecepatan maju dari poros yang terpasang adalah • 2 •r jika jari-jari disk adalah r.
Perhitungan Dasar
Tentukan titik P pada keliling disk yang berputar. P melakukan kontak dengan permukaan sekali dengan masing-masing putaran, dan dengan setiap putaran, ia bergerak dengan jarak yang sama dengan keliling lingkaran. Jika gaya gesek cukup, poros yang terpasang ke disk bergerak maju dengan jarak yang sama dengan setiap putaran. Disk dengan jari-jari r memiliki keliling 2πr, sehingga setiap putaran menggerakkan poros ke depan dengan jarak itu. Jika disk berputar n kali per menit, poros bergerak jarak n • 2πr setiap menit, yang merupakan kecepatan maju.
s = n • 2πr
Ini lebih umum untuk mengukur diameter (d) disk, seperti roda mobil, daripada jari-jari. Karena r = d ÷ 2, kecepatan maju mobil menjadi nπd, di mana n adalah kecepatan rotasi ban.
s = n • πd
Contoh
Mobil dengan ban 27 inci melaju 60 mil per jam. Seberapa cepat rodanya berputar?
Konversi kecepatan mobil dari mil per jam ke kaki per menit: 60 mph = 1 mil per menit, yang pada gilirannya adalah 5.280 kaki / menit. Ban mobil memiliki diameter 1,125 kaki. Jika s = n • πd, bagi kedua sisi persamaan dengan πd:
n = s ÷ πd = (5280 kaki / menit) ÷ 3.14 • 1.125 kaki = 1.495 rpm.
Gesekan Adalah Faktor
Ketika disk yang bersentuhan dengan permukaan berputar, poros di mana disk berputar hanya bergerak maju jika gaya gesekan antara disk dan permukaan cukup besar untuk mencegah tergelincir. Gaya gesekan tergantung pada koefisien gesekan antara dua permukaan dalam kontak dan pada gaya ke bawah yang diberikan oleh berat cakram dan berat yang diterapkan pada poros.Ini menciptakan gaya ke bawah yang tegak lurus pada titik kontak yang disebut gaya normal, dan gaya ini menjadi kurang ketika permukaan miring. Sebuah ban mobil dapat mulai tergelincir ketika mobil menaiki bukit, dan mereka dapat tergelincir di atas es, karena koefisien gesekan es kurang dari aspal.
Selip mempengaruhi gerakan maju. Saat menerjemahkan kecepatan rotasi menjadi kecepatan linier, Anda dapat mengkompensasi slippage dengan mengalikannya dengan faktor yang sesuai yang diperoleh dari koefisien gesekan dan sudut kemiringan.