Kupunguza Gia za Sayari

Kwa juu juu, inaweza kuonekana kwamba gia "zinapunguzwa" kwa wingi au ukubwa, jambo ambalo ni kweli kwa kiasi. Wakati mashine inayozunguka kama vile injini au mota ya umeme inahitaji kasi ya kutoa ipunguzwe na/au torque iongezwe, gia hutumiwa kwa kawaida kufikia matokeo yanayotarajiwa. "Kupunguza" gia hurejelea haswa kasi ya mashine inayozunguka; kasi ya kuzunguka ya mashine inayozunguka "hupunguzwa" kwa kuigawanya kwa uwiano wa gia zaidi ya 1:1. Uwiano wa gia zaidi ya 1:1 hupatikana wakati gia ndogo (ukubwa uliopunguzwa) yenye idadi ndogo ya meno yenye matundu na kuendesha gia kubwa yenye idadi kubwa ya meno.

Kupunguza gia kuna athari kinyume kwenye torque. Torque ya kutoa ya mashine inayozunguka huongezeka kwa kuzidisha torque kwa uwiano wa gia, kupunguza hasara za ufanisi.

Ingawa katika matumizi mengi, kupunguza gia hupunguza kasi na huongeza torque, katika matumizi mengine, kupunguza gia hutumika kuongeza kasi na kupunguza torque. Jenereta katika turbine za upepo hutumia kupunguza gia kwa njia hii ili kubadilisha kasi ya blade ya turbine polepole kuwa kasi ya juu inayoweza kutoa umeme. Matumizi haya hutumia visanduku vya gia ambavyo vimeunganishwa kinyume na vile vilivyo katika matumizi ambayo hupunguza kasi na kuongeza torque.

Upunguzaji wa gia hupatikanaje? Aina nyingi za vipunguzaji zina uwezo wa kufikia upunguzaji wa gia ikiwa ni pamoja na, lakini sio tu, sanduku za gia sambamba, sanduku za gia za minyoo za sayari na pembe ya kulia. Katika sanduku za gia sambamba (au vipunguzaji), gia ya pinion yenye idadi fulani ya matundu ya meno na huendesha gia kubwa yenye idadi kubwa ya meno. Uwiano wa "upunguzaji" au gia huhesabiwa kwa kugawanya idadi ya meno kwenye gia kubwa kwa idadi ya meno kwenye gia ndogo. Kwa mfano, ikiwa mota ya umeme inaendesha gia ya pinion ya meno 13 ambayo huunganisha gia ya meno 65, upunguzaji wa 5:1 hupatikana (65 / 13 = 5). Ikiwa kasi ya mota ya umeme ni 3,450 rpm, sanduku la gia hupunguza kasi hii kwa mara tano hadi 690 rpm. Ikiwa torque ya mota ni 10 lb-in, sanduku la gia huongeza torque hii kwa kiwango cha 5 hadi 50 lb-in (kabla ya kuondoa hasara za ufanisi wa sanduku la gia).

Sanduku za gia sambamba mara nyingi huwa na seti nyingi za gia hivyo kuongeza upunguzaji wa gia. Upunguzaji wa jumla wa gia (uwiano) huamuliwa kwa kuzidisha uwiano wa gia ya mtu binafsi kutoka kwa kila hatua ya kuweka gia. Ikiwa sanduku la gia lina seti za gia za 3:1, 4:1 na 5:1, uwiano wa jumla ni 60:1 (3 x 4 x 5 = 60). Katika mfano wetu hapo juu, mota ya umeme ya 3,450 rpm ingepunguzwa kasi yake hadi 57.5 rpm kwa kutumia sanduku la gia la 60:1. Torque ya mota ya umeme ya lb-in 10 ingeongezwa hadi lb-in 600 (kabla ya upotevu wa ufanisi).

Ikiwa gia ya pinion na gia yake ya kuunganisha zina idadi sawa ya meno, hakuna upungufu unaotokea na uwiano wa gia ni 1:1. Gia hiyo inaitwa idler na kazi yake kuu ni kubadilisha mwelekeo wa mzunguko badala ya kupunguza kasi au kuongeza torque.

Kuhesabu uwiano wa gia katika kipunguza gia cha sayari si rahisi kwani inategemea idadi ya meno ya jua na gia za pete. Gia za sayari hufanya kazi kama vizibaji na haziathiri uwiano wa gia. Uwiano wa gia ya sayari ni sawa na jumla ya idadi ya meno kwenye jua na gia ya pete iliyogawanywa na idadi ya meno kwenye gia ya jua. Kwa mfano, seti ya sayari yenye gia ya jua ya meno 12 na gia ya pete ya meno 72 ina uwiano wa gia wa 7:1 ([12 + 72]/12 = 7). Seti za gia za sayari zinaweza kufikia uwiano kutoka takriban 3:1 hadi takriban 11:1. Ikiwa upunguzaji zaidi wa gia unahitajika, hatua za ziada za sayari zinaweza kutumika.

Kupungua kwa gia katika kiendeshi cha minyoo cha pembe ya kulia kunategemea idadi ya nyuzi au "vianzio" kwenye minyoo na idadi ya meno kwenye gurudumu la minyoo linalooanisha. Ikiwa minyoo ina vianzio viwili na gurudumu la minyoo linalooanisha lina meno 50, uwiano wa gia unaotokana ni 25:1 (50 / 2 = 25).