Technisch Werken

Wat is transmissie en welke verschillende soorten overbrenging zijn er in de techniek?

In veel technieken wordt gebruik gemaakt van vermogens om een bepaalde arbeid te verrichten. Niet alleen in de voertuigentechniek wordt gebruik gemaakt van vermogens ook in de machinebouw en werktuigbouwkunde. Er zijn verschillende technieken die in de praktijk worden toegepast voor het omvormen en overbrengen van vermogens. Het overbrengen van vermogens wordt ook wel transmissie genoemd. Het doel van transmissie is op het juiste moment kracht omzetten in snelheid en snelheid omzetten in kracht.

Binnen de werktuigbouwkunde wordt gebruik gemaakt van aandrijfmotoren. Deze aandrijfmotoren hebben een bepaalde snelheid en een bepaald koppel. De snelheid waarmee werktuigen arbeid verrichten is verschillend. Daarom worden in werktuigen overbrengingssystemen toegepast waarmee de juiste snelheid, de juiste kracht of het juiste koppel kan worden geregeld. Deze overbrengingen worden ook wel transmissies genoemd.

Er zijn verschillende soorten overbrengingen. Deze worden in vier hoofdgroepen gecategoriseerd. Deze vier hoofdgroepen zijn als volgt:

  • mechanische overbrengingen
  • hydraulische overbrengingen
  • pneumatische overbrengingen
  • elektrische overbrengingen

Hieronder is een beschrijving weergegeven van de eigenschappen van deze verschillende overbrengingen.

Mechanische overbrengingen
Mechanische overbrengingen worden in de techniek zeer veel toegepast. Daarnaast zijn mechanische overbrengingen ook de oudste overbrengingen in de techniek. Door de jaren heen zijn verschillende mechanische systemen ontwikkelt waarmee krachten kunnen worden overgebracht. Onder de mechanische overbrengen vallen de volgende transmissies:

Tandwieloverbrenging: deze overbrengingen bestaan uit minimaal twee tandwielen die minimaal zes tanden bevatten die in elkaar draaien. Deze draaien in tegengestelde richting. Wanneer men wil dat het gedreven tandwiel draait in de zelfde richting als het drijvende wiel dan zal men tussen beide tandwielen een extra tandwiel moeten plaatsen. Bij tandwieloverbrenging wordt meestal gebruik gemaakt van tandwielen met een verschillende diameter. Een klein tandwiel dat een groot tandwiel in beweging brengt zorgt voor een vertraging en voor een krachttoename. Een groot tandwiel dat een klein tandwieltje in beweging brengt zorgt voor een versnelling. In het laatste geval neemt de kracht echter wel af.

Wormwieloverbrenging: deze overbrenging bestaat wormwielen. Deze wielen zijn spiraalvormige tandwielen die doormiddel van aandrijving langzaam gaan draaien. Wormwielen hebben dan een hoog koppel. Als een wormwiel echter wordt aangedreven blokkeert het systeem en kan er geen overbrenging plaatsvinden.

Riemoverbrenging: bij deze overbrenging wordt gebruik gemaakt van een riem. Deze loopt over twee evenwijdige assen. Op deze assen zijn zogenoemde riemschijven gemonteerd. De riem loopt over deze schijven. De riem die voor riemoverbrengingen wordt gebruikt bevat geen einde. De diameter die wordt gebruikt voor de riemschijven van een riemoverbrengingen kan verschillen. Door verschillende diameters toe te passen kunnen versnellingen of vertragingen worden gerealiseerd. Wanneer de diameters gelijk zijn van de riemschijven draaien beide riemen met ongeveer met dezelfde snelheid, wanneer er nauwelijks slip optreed. Een voordeel van riemoverbrenging is dat men doormiddel van een riem een behoorlijke afstand kan overbruggen tussen de riemschijven. Een nadeel van een riemoverbrenging is dat de riem ook kan slippen over de riemschrijven. Daardoor gaat de gedreven riemschijf langzamer draaien dan de drijvende riemschijf. Door gebruikt te maken van vertande riemen en vertande riemschrijven  kan dit nadeel worden voorkomen.

Kettingoverbrenging: deze overbrenging combineert de eigenschappen van tandwieloverbrengingen en riemoverbrengingen. Een kettingoverbrenging kan net als een riemoverbrenging over een langere afstand beweging overbrengen. Dit is bij een tandwieloverbrenging bijvoorbeeld niet goed mogelijk omdat men daarbij gebonden is aan de diameters van de tandwielen. Een ketting kan over een langere afstand worden aangebracht om tandwielen met elkaar te verbinden. De vorm van de tandwielen zijn bij een kettingoverbrenging anders dan de vorm van de tandwielen die worden gebruikt bij een tandwieloverbrenging. De assen van de tandwielen moeten evenwijdig lopen omdat de ketting anders niet goed aangebracht kan worden en daarnaast zorgt een ketting die scheef is aangebracht voor meer wrijving en slijtage. Kettingen moeten goed onderhouden worden. Ze moeten regelmatig moet het juiste smeermiddel worden gesmeerd om metallisch contact zoveel mogelijk te beperken. In tegenstelling tot riemoverbrengingen zorgen kettingoverbrengingen voor meer lawaai.

Cardanoverbrenging: deze overbrenging wordt gebruikt om een beweging over een grote afstand te realiseren tussen twee assen die elkaar snijden in het verlengde. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een kruiskoppeling. Deze kruiskoppeling is verbonden aan een zogenoemde cardanas. Deze overbrenging is vernoemd naar de Italiaan Girolamo Cardano. Door de cardanoverbrenging kan niet een versnelling worden gerealiseerd. Beide assen draaien met dezelfde snelheid. Cardanassen worden onder andere in auto´s gebruikt. Het vormt de koppeling van de versnellingsbak met het differentieel.

Hydraulische overbrenging
Hydraulische overbrengingen worden gebruikt voor het overbrengen van grote vermogens en krachten. Hiervoor worden hydraulische circuits aangelegd in machines, voertuigen en werktuigen. Hydraulische systemen vallen onder hydrauliek. Deze techniek draait om vloeistofdruk. De meest gebruikte vloeistof in hydrauliek is hydrauliekolie. Deze olie wordt doormiddel van een pomp op druk gebracht. Door deze pomp wordt mechanische  energie omgezet in hydraulische energie. Deze hydraulische energie is in feite hydraulische druk en kan weer worden omgezet in mechanische energie. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een translerende of roterende motor. Hydraulische overbrenging wordt onder andere veel toegepast in kraanaandrijvingen en graafmachines.

Pneumatische overbrenging
Een pneumatische overbrenging lijkt veel op een hydraulische overbrengingen. Het belangrijkste verschil is dat hydrauliek gebruik maakt van oliedruk en pneumatiek gebruik maakt dan luchtdruk. Hiervoor wordt lucht gebruikt die een bepaalde druk heeft, dit wordt ook wel perslucht genoemd. Een compressor wordt gebruikt om lucht te comprimeren. Er zijn verschillende soorten compressors die in de techniek worden gebruikt, zo zijn er bijvoorbeeld schroefcompressors en zuigercompressors. Compressors zorgen voor luchtdruk. Om continuïteit in luchtdruk te garanderen wordt gebruik gemaakt van ketels waarin de lucht wordt opgeslagen. Doormiddel van pneumatische druk kunnen krachten worden overgebracht en kan machine arbeid verrichten.

Elektrische overbrenging
Een elektrische overbrenging kan worden gebruikt om grote vermogens over te brengen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een elektrische kring. Hiervoor moet elektriciteit worden opgewekt. Een motor kan voor het opwekken van elektriciteit doormiddel van verbranding van een brandstof, zoals diesel of benzine, een generator aandrijven. Dit systeem wordt ook wel een aggregaat genoemd en dient er voor om doormiddel van een brandstofmotor elektrische energie op te wekken. Deze elektrische energie vormt een energiebron voor een elektromotor. De elektromotor hoeft echter niet naast de generator te staan. Doormiddel van elektriciteitskabels kan de elektrische energie over de gewenste afstand worden overgebracht. Hierbij moet rekening worden gehouden met de weerstand die de elektriciteitskabel bied en de weerstand van de elektromotor. Wanneer het geboden vermogen is afgestemd op het benodigde vermogen kan een elektromotor effectief arbeid verrichten.

Men spreekt van een dieselelektrische aandrijving wanneer een generator wordt aangedreven door een dieselmotor. De generator levert vervolgens stroom voor één over meerdere elektromotoren. Dit is een vorm van indirecte overbrenging. Dieselelektrische aandrijving wordt onder andere gebruikt in treinen en in bepaalde dieselauto´s. Wanneer men deze aandrijftechniek gebruikt in schepen en andere vaartuigen noemt men dit dieselelektrische voortstuwing.

Deel dit artikel!

Als senior intercedent bij een groot technisch uitzendbureau is Pieter Geertsma verantwoordelijk voor het bemiddelen van personeel in het marktsegment werktuigbouwkunde. Daarnaast is hij landelijk aanspreekpunt voor vragen over dit marktsegment en de ontwikkelingen die daarin plaatsvinden. Door intensieve samenwerking met interne en externe collega’s heeft hij een goed beeld van de totale technische markt. Hierdoor krijgt hij naast nieuws over techniek, innovaties en arbeidsmarkt ook actuele vacatures binnen.

Getagd met , , , , , , , , , , , , , , , , ,
Geplaatst in Techniek
Like ons op Facebook!