Platte riemen: Probleemoplossing

Platte riemen zijn cruciaal in veel industriële toepassingen omdat ze helpen om vermogen over te dragen van de ene poelie naar de andere. Het concept van krachten en momenten wordt gebruikt om het maximale moment op een poelie te bepalen. Neem bijvoorbeeld een platte riem die om twee poelies, A en B, met respectievelijke stralen van 30 cm en 10 cm, wikkelt. De hoek tussen de riem en de horizontaal is 20 graden bij de poelies. Terwijl poelie B met de klok mee roteert en poelie A aandrijft, ontstaat er spanning T₂ aan het ene uiteinde van de riem, terwijl spanning T₁ aan het andere uiteinde wordt gecreëerd.

De hoek van contact tussen de riem en het oppervlak, β, moet worden berekend om het maximale moment te bepalen. Deze hoek wordt verkregen uit de geometrie van het systeem en blijkt 140 graden te zijn. Als gevolg hiervan wordt de hoek van contact tussen de riem en het oppervlak in radialen, samen met de waarde van de statische wrijvingscoëfficiënt, 0,4, ingevoerd in de expressie voor de riemspanning.

Rekening houdend met het maximale toelaatbare spanningsniveau T₂ van 1000 N, is de berekende waarde van T₁ 376,93 N. Terwijl poelie B met de klok mee roteert, ontstaat er een spanningsverschil bij poelie B, wat een moment genereert bij poelie A. Door een vrijlichaamsdiagram voor poelie A te overwegen kan de momentevenwichtsvoorwaarde worden toegepast.

De straal- en spanningswaarden worden vervolgens ingevoerd om het maximale moment als 186,921 N.m te verkrijgen.