SGK Công Nghệ 9 - Bài 3. Nguyên lí chuyển động của xe đạp
Bài GUYÊN Li CHUYỀN ĐỘNG CỦA XE ĐẠP Biết được nguyên lí chuyển động của xe đạp. Hiểu được nguyên lí làm việc của bộ truyền động. Xác định được tỉ sô truyền của bộ truyền động xích. 1. Chuyển động Hướng chuyên động tịnh tiến của xe Hi nil 7 I - NGUYÊN LÍ CHUYỂN ĐỘNG Khi chúng ta đạp bàn đạp, lực truyền qua đùi xe làm trục giữa quay, đĩa quay, kéo xích chuyên động, xích kéo líp cùng bánh sau quay (bánh chủ động), khi bánh xe quay và lăn trên mặt đường làm cho xe chuyển động về phía trước (hình 7). Nguyên tắc truyền động như sau : Lực từ chân người đạp Bàn đạp Đùi xe Trục giữa -*■ Đĩa —> Xích —> Líp —> Bánh xe sau —» Xe chuyển động Xe đạp có thể đi lùi được không ? Tại sao ? Đổi hướng chuyên động Bánh xe trước làm nhiệm vụ dẫn hướng, hướng chuyên động của xe phụ thuộc vào hướng chuyển động của bánh xe trước, do người điều khiển bẻ tay lái (ghi-đông) sang phải hoặc trái. Nguyên tắc truyền động như sau : Tay người đi xe Tay lái của xe (ghi-đông) -» cổ phuốc Càng trước -*■ Bánh xe trước -» Hướng chuyển động của xe. Dừng xe Khi muôn dừng xe chúng ta phải bóp phanh. Em hãy giải thích vì sao khi ta bóp phanh thì xe dừng chuyển động ? Khi phanh, yêu cầu phải phanh đều cả hai bánh xe. Nêu chỉ phanh một bánh xe thì có thể xảy ra một trong hai trường hợp sau : Chỉ phanh bánh xe trước : khi đó bánh xe trước không quay, bánh xe sau vẫn quay do quán tính nên có xu hướng đẩy xe chuyển động về phía trước làm rê xe hoặc làm hất ngã người ngồi trên xe nếu đang đi với tốc độ nhanh hay xuống dốc. Chi phanh bánh xe sau : khi đó bánh xe sau không quay, nhưng xe vẫn đang có quán tính chuyển động, bánh xe trước sẽ lăn ở trạng thái không cân bằng, như vậy độ an toàn cũng không cao. n - BỘ TRUYỀN ĐỘNG CỦA XE ĐẠP Bộ truyền động chính của xe đạp gồm đĩa, xích và líp. Chuyên động được truyền từ trục đĩa tới xích, líp nhờ sự ăn khớp giữa các mắt xích và răng trên đĩa, líp nên được gọi là truyền động xích. Nguyên lí làm việc của bộ truyền động xích Đĩa -♦ Xích -* Líp TỈ sô' truyền của bộ truyền động xích Vận tốc của xe đạp ngoài sự phụ thuộc vào tốc độ đạp của người đi xe còn phụ thuộc vào tỉ số truyền của bộ truyền động xích (hình 8). Tỉ sô truyền này được tính theo công thức sau : Hình 8. Mô tà bộ truyền động xích n2 Dị Z] nl D2 Z2 Trong đó : Dị là đường kính của đĩa (mm); Zị là sô răng của đĩa ; nj là tốc độ quay của đĩa (vg/ph); D2 là đường kính của líp (mm); z2 là số răng của líp ; n2 là tốc độ quay của líp (vg/ph) Thông thường, đường kính đĩa to hơn đường kính líp và sô'răng của đĩa nhiều hơn số răng của líp (Zj >z2). Tại sao như vậy ? Tốc độ quay của đĩa nj phụ thuộc vào tốc độ đạp chân nhanh hay chậm của người đi xe. Tốc độ của xe phụ thuộc vào tốc độ quay của bánh xe sau (tốc độ quay của líp) n2. Như vậy, với một tốc độ quay nj của đĩa, chúng ta có thể có nhiều tốc độ quay n2 của bánh xe khác nhau nhờ việc thay đổi đường kính Dị (thay đổi sô răng Zị) hoặc D2 (thay đổi sô răng z2). Tỉ sô truyền i > 1 nghĩa là : khi tốc độ quay của đĩa là nj thì bánh xe quay nhanh hơn i lần (n2 = i.nj). Tuy nhiên, nếu thiết kế tỉ số truyền càng lớn thì lực đạp lên bàn đạp càng lớn. Do vậy, tỉ sô truyền không được quá lớn. Căn cứ vào tốc độ tối đa có thể đạt được của xe đạp mà người ta thiết kế tỉ sô truyền sao cho phù họp với mục đích sử dụng. Tại sao ở các xe đạp đua và xe đạp địa hình lại có các bộ đĩa - líp với đường kính và số răng khác nhau ? (hình 9). Ghi nhớ : Xe chuyên động được nhờ lực tác dụng của chân người đạp lên bàn đạp. Từ chuyển động quay tròn của đùi, đĩa thông qua bộ truyền động xích làm cho bánh sau xe đạp quay và đẩy xe chuyên động về phía truớc. Tốc độ chuyển động của xe đạp phụ thuộc vào tốc độ quay của đĩa và tỉ số truyền của bộ truyền động xích. Bánh xe sau của xe đạp là bánh chủ động, bánh xe trước làm nhiệm vụ dẫn hướng. CÂU HỞI Giải thích tại sao người ta chê tạo đĩa xích to hon líp ? Hãy tính tỉ số truyền cho bộ truyền động xích trong hai trường hợp : Zj = 46 ; z2 = 20. Zị = 46 ; z2=16. So sánh tỉ số truyền của hai trường hợp trên ? Từ đó, nêu nhận xét về mối quan hệ giữa tỉ số truyền và sô răng z2 khi Zị không đổi.