Kas ir zobratu vilciens?

Viena no pirmajām vienkāršu mašīnu evolūcijām, pārnesumu vilcienā ir gan ritenis, gan svira. Ja kopā tiek izmantoti vairāki pārnesumi, tie var veikt uzdevumus, kuriem nepieciešams lielāks spēks, nekā var nodrošināt tikai viens pārnesums. Mazs zobrats, ko griež motors, var, piemēram, pagriezt lielāku. Lielāks zobrats spēj pārvietot lielākus objektus, nekā spēj mazākais zobrats, taču, tā kā tā rotācijas darbināšanai tiek izmantoti mazi zobrati, lielajam zobratam nav nepieciešams lielāks, mazāk efektīvs motors, lai tas darbotos.

Tradicionāli vilcienā pārnesumiem tiek doti dažādi nosaukumi. Pārnesumu, kas nodrošina pārnesumu vilciena enerģijas avotu, sauc par vadītāju, savukārt vilciena pēdējo pārnesumu, kas saņem enerģiju, sauc par piedziņas pārnesumu. Zobrati, kas atrodas starp šiem diviem, tiek saukti par tukšgaitas svirām.

Enerģijas daudzums, ko katrs zobrats spēj pārnest, ir atkarīgs no zobu skaita un izmēra. Katrs pārnesumu vilciena pārnesums maina saņemto griešanās virzienu. Šie divi faktori ir jāņem vērā, jo spēka daudzumam un spēka virzienam, ko saņem piedziņas pārnesums, jābūt precīzi tādam, kāds nepieciešams darbinātajai ierīcei.

Lai sasniegtu pareizu gala lielumu un jaudas virzienu, pārnesumu vilcienā var izmantot daudz dažādu veidu pārnesumus. Līdzās tipiskajiem noapaļotajiem cilindriskajiem zobratiem, kas būtībā ir riteņi ar zobu rindām, ir arī zobrata un zobrata zobrati, kas nodod enerģiju no cilindriskā zobrata uz siksnu vai skrūvi. Izplatīti ir arī konusveida zobrati. Tās ir biezākas cilindrisko zobratu versijas un tiek izmantotas, lai pārsūtītu enerģiju no cilindriskā zobrata 90 grādu leņķī. Sviras zobratus var iestatīt vienu otra iekšpusē, lai rotējošo enerģiju pārvērstu rotējošā enerģijā.

Zobratu vilciens ir viens no vecākajiem un praktiskākajiem mehāniskās jaudas pārnešanas līdzekļiem. No agrīniem ūdens riteņiem līdz moderniem iekšdedzes dzinējiem tie tiek izmantoti gandrīz visos mehāniskajos iestatījumos un var darboties kopā ar tūkstošiem gadu jaunāku un vecāku tehnoloģiju. Pat tad, kad citi veco tehnoloģiju veidi kļūst novecojuši un tiek aizstāti ar jaunākām, sarežģītākām formām, ir iespējams, ka pārnesumu vilcieni joprojām tiks plaši izmantoti.