Mewn systemau mecanyddol, mae gerau yn chwarae rhan hanfodol wrth drosglwyddo pŵer a mudiant. Wrth ystyried gerau ar yr un siafft, mae cwestiwn pwysig yn codi: a oes ganddynt yr un trorym? Bydd yr erthygl hon yn archwilio'r pwnc hwn yn fanwl, gan ystyried egwyddorion mecaneg a nodweddion systemau gêr.
Deall Torque
1. Diffiniad o Torque
- Mae torque yn fesur o'r grym a all achosi gwrthrych i gylchdroi o amgylch echelin. Yn fathemategol, caiff ei gyfrifo fel cynnyrch y grym a gymhwysir a'r pellter o'r echelin cylchdro (braich lifer). Mae Torque ($\tau$) yn cael ei roi gan y fformiwla $\tau=F\times r$, lle mae $F$ yn rym a $r$ yw'r radiws neu fraich lifer .
2. Rôl Torque mewn Systemau Gear
- Mewn system gêr, trosglwyddir torque o un gêr i'r llall. Mae'r trorym mewnbwn yn cael ei gymhwyso i'r offer gyrru, a thrwy rwyllo'r gerau, trosglwyddir y torque i'r gêr sy'n cael ei yrru. Mae'r berthynas rhwng y torques ar wahanol gerau yn gysylltiedig â'u cymarebau gêr.
Gerau ar yr Un Siafft
1. Cysylltiad Anhyblyg
- Mae gerau ar yr un siafft wedi'u cysylltu'n anhyblyg â'i gilydd. Mae hyn yn golygu eu bod yn cylchdroi gyda'i gilydd fel un uned. Gan eu bod yn rhan o'r un gydran gylchdro, bydd unrhyw trorym a roddir ar y siafft yn effeithio ar yr holl gerau ar y siafft honno ar yr un pryd.
2. Yr un cyflymder onglog
- Mae gan gerau ar yr un siafft yr un cyflymder onglog ($\omega$). Mae cyflymder onglog yn fesur o ba mor gyflym y mae gwrthrych yn cylchdroi o amgylch echelin. Ar gyfer gerau ar yr un siafft, os yw un gêr yn cylchdroi ar gyflymder onglog penodol, bydd yr holl gerau ar y siafft honno'n cylchdroi ar yr un cyflymder onglog.
- Rhoddir y berthynas rhwng trorym ($\tau$), cyflymder onglog ($\omega$), a phŵer ($P$) gan y fformiwla $P=\tau\times\omega$. Gan fod y cyflymder onglog yr un peth ar gyfer gerau ar yr un siafft, a chan dybio nad oes unrhyw golledion pŵer yn y siafft ei hun, bydd y trorym ar y gerau hyn yr un peth.
Eithriadau ac Ystyriaethau
1. Ffrithiant ac Aneffeithlonrwydd
- Mewn systemau mecanyddol byd go iawn, efallai y bydd rhywfaint o ffrithiant o fewn y Bearings siafft neu rhwng y gerau a'r siafft. Gall y ffrithiant hwn achosi ychydig bach o golled trorym. Fodd bynnag, os yw'r ffrithiant yn gymharol fach ac yn unffurf ar draws y gerau ar yr un siafft, bydd y gwahaniaeth mewn torque yn ddibwys at y rhan fwyaf o ddibenion ymarferol.
2. Grymoedd Allanol ar Gerau Unigol
- Os oes grymoedd allanol yn gweithredu'n benodol ar un o'r gerau ar yr un siafft (fel llwyth ychwanegol neu gyfyngiad), gall hyn o bosibl greu gwahaniaeth yn y trorym effeithiol a brofir gan y gêr hwnnw o'i gymharu â'r lleill ar yr un siafft . Ond mewn system gytbwys a ddyluniwyd yn gywir, mae grymoedd allanol o'r fath fel arfer yn cael eu lleihau neu eu cyfrif.
I gloi, mewn sefyllfa ddelfrydol lle nad oes unrhyw ffactorau allanol sylweddol sy'n effeithio ar gerau unigol, mae gan gerau ar yr un siafft yr un trorym. Mae hyn oherwydd eu cysylltiad anhyblyg a'r ffaith eu bod yn rhannu'r un cyflymder onglog. Fodd bynnag, mewn cymwysiadau byd go iawn, mae angen ystyried ffactorau megis ffrithiant a grymoedd allanol, er yn y rhan fwyaf o achosion, gellir ystyried y torque ar gerau ar yr un siafft tua'r un peth at ddibenion dadansoddi a dylunio peirianneg.
