310 mekaniska system

Exempel på energiöverföring i mekaniska system från kraftkälla till användning:

motor till hjul i bil, traktor, motorcykel och andra fordon
motor till propeller i båtar
turbin till generator i vindkraftverk, kolkraftverk,
explosion till rotation i till exempel bensinmotor

Exempel på mekaniska delar som överför kraften:

stång
från en axel till en annan: kugghjul, rem, kedja
växel för att ändra rotationshastighet
koppling för att kunna växla mellan inkopplad och frånkopplad

Kraftöverföring i bil

Instuderingsfrågor följer nedan. Frågor som avslutas med (C) är lite svårare frågor som görs av de som vill ha högre betyg. Textsvar kommer i de flesta fall behöva kompletteras med illustrationer.

längd: 5:53

1.

Hur överförs rörelsen från kolvarna till hjulen? Beskriv med ord och bild. Hjälpfrågor följer nedan.

2.

Hur omvandlas rörelsen från att gå fram och tillbaka som kolvarna gör till en rotationsrörelse. Rita och förklara. Se även filmen nedan.

längd: 0:44

3.

Berätta om kopplingens funktion och uppgift.

längd: 6:46

4.

Berätta om växellådan. Ledfrågor följer.

A. Hur bestäms utväxlingen? Hur många kuggar ska kugghjulen på drivaxeln och den andra axeln ha om drivaxeln ska snurra dubbelt så många varv som den andra axeln? Se filmen nedan.

B. Du har tre kugghjul med 8 kuggar och lika många med 24 kuggar. Hur många gånger så många rotationer per minut kan du få den sista axeln att rotera jämfört med den första? (C)

längd: 8:50

C. Hur gör man för att få hjulen att rulla bakåt? Se filmen ovan.

D. Hur väljs växeln med hjälp av växelspaken? (C) Mer i filmen nedan.

längd: 6:05

5

Differentialen. Se filmen nedan från 2:50 till 7:20.

längd: 4:30

A. Varför behövs differentialen?

B. Förklara hur differentialen fungerar? (C)

Kraftöverföring i motorcykel

På motorcyklar överförs kraften från motor till bakhjul på ett av tre sätt:

kedja
rem
kardanaxel

längd: 2:58

6

Vilka för och nackdelar har kedja, rem och kardanaxel vid kraftöverföring?

7

A. Kraft överförs mellan två axlar med hjälp av två kugghjul och en kedja. Hur många kugghjul ska respektive kugghjul ha för att den andra axeln ska snurra tre gånger så fort som den första? Rita och förklara.

B. Vid remdrift överförs kraften med hjälp av två rullar och en rem. Hur ska rullarnas diameter väljas om den andra axeln ska snurra 40% så fort som den första? Rita och förklara.

Mer

8

A. Vad används kardanknutar till?

B. Kan den uppgiften lösas på något annat vis? Hur?

9

Hur kan antalet varv per minut som en axel snurrar mätas med hjälp av en Arduino? Rita och förklara. Om du hinner kan du göra kopplingen. (C)

10 (C)

Hitta på en egen fråga. Besvara frågan. Motivera kort varför du tycker frågan är viktig.

Om du vill kan du länka till en film som man behöver se för att svara på frågan.

Lämna in frågan till din lärare. Kanske på Teams.