Công nghệ 9 Bài 3: Nguyên lí hoạt động của xe đạp

a. Chuyển động

• Khi chúng ta đạp bàn đạp, lực truyền qua đùi xe làm trục giữa quay, đĩa quay, kéo xích chuyển động, xích kéo líp cùng bánh sau quay (bánh chủ động), khi bánh xe quay và lăn trên mặt đường làm cho xe chuyển động về phía trước.
• Nguyên tắc chuyển động như sau: Lực từ chân người đạp → Bàn đạp → Đùi xe → Trục giữa → Đĩa → Xích → Líp → Bánh xe sau → Xe chuyển động.

b. Đổi hướng chuyển động.

• Bánh xe trước làm nhiệm vụ dẫn hướng, dẫn chuyển động của xe phụ thuộc vào hướng chuyển động của bánh trước, do người điều khiển bẻ tay lái (ghi – đông) sang phải hoặc trái.
• Nguyên tắc truyền động như sau: Tay người đi xe → tay lái của xe ( ghi đông ) → Cổ phuốc →  Càng trước → Bánh xe trước → Hướng chuyển động của xe

c. Dừng xe

- Khi đang đi, muốn dừng xe ta phải phanh.

- Khi phanh, yêu cầu phải phanh đều hai bánh xe. Nếu chỉ phanh một bánh xe thì có thể xảy ra một trong hai trường hợp sau:

• Chỉ phanh bánh xe trước: khi đó bánh xe trước không quay, bánh xe sau vẫn quay do quán tính nên có xu hướng đẩy xe chuyển động về phía trước làm rê xe hoặc làm hất ngã người ngồi trên xe nếu đang đi với tốc độ nhanh hay xuống dốc.
• Chỉ phanh bánh sau: khi đó bánh xe sau không quay, nhưng xe vẫn đang có quán tính chuyển động, bánh xe trước sẽ lăn ở trạng thái không cân bằng, như vậy độ an toàn sẽ không cao.

- Bộ truyền động chính của xe đạp gồm đĩa, xích và líp.

- Chuyển động được truyền từ trục đĩa tới xích, líp nhờ sự ăn khớp giữa các mắt xích và răng trên đĩa, líp nên được coi là truyền động xích.

a. Nguyên lý của bộ truyền động xích

 Đĩa → Xích → Líp

b. Tỷ số truyền của bộ truyền động xích

- Vận tốc của xe đạp ngoài sự phụ thuộc vào tốc độ đạp của người đi xe còn phụ thuộc vào tỉ số truyền của bộ truyền động xích.

- Tỉ số truyền này được tính theo công thức sau:

\(i = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{{{D_2}}}{{{D_1}}} = \frac{{{Z_2}}}{{{Z_1}}}\)

• D₁ đường kính của đĩa (mm)
• D₂ đường kính của líp (mm)
• Z₁ Là số răng của đĩa
• Z₂ Là số răng của líp
• N₁ Là tốc độ quay của đĩa (Vg/ph)
• N₂ Là tốc độ quay của líp (Vg/ph)
• Líp có số răng ít hơn, đĩa sẽ to hơn đường kính líp và số răng quay nhanh hơn. 

Câu 1: Giải thích tại sao người ta chế tạo đĩa xích to hơn líp? 

Gợi ý làm bài

• Đĩa của xích to hơn líp hay đường kính của đĩa lớn hơn đường kính của líp , như vậy khi bạn đạp 01 vòng của đĩa thì líp quay nhiều vòng hơn và bánh xe quay cũng nhiều vòng kết quả được đoạn đường xa hơn. 
• Nếu kích thước đĩa và líp bằng nhau thì khi bạn 01 vòng đĩa thì bành xe cũng chỉ quay được 01 vòng.
• Tuy nhiên tỷ lệ đường kính đĩa và líp phải được các kỹ sư cơ khí tính toán sao cho bảo đảm được an toàn năng lượng nghĩa là hiệu quả của 01 công tạo ra là lớn nhất.
• Nếu đĩa (đĩa dẫn) có răng Z₁ quay với tốc độ n₁ ( vòng/phút), líp ( đĩa bị dẫn) có số răng Z₂ quay với tốc độ n₂ (vòng/phút) thì tỉ số truyền: \(i = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{{{Z_2}}}{{{Z_1}}}\) hay \({n_2} = {n_1} \times \frac{{{Z_2}}}{{{Z_1}}}\) 
• Từ hệ thức trên ta thấy líp có số răng ít hơn sẽ  quay nhiều vòng hơn

Câu 2: Hãy tính tỉ số truyền cho bộ truyền động xích trong 2 trường hợp: 

a, Z1 =46, Z2= 20

b, Z1 =46, Z2=16

Gợi ý làm bài

a. Tỉ số truyền: \(i = \frac{{{Z_1}}}{{{Z_2}}} = \frac{{46}}{{20}} = \frac{{23}}{{10}}\)

b. Tỉ số truyền: \(i = \frac{{{Z_1}}}{{{Z_2}}} = \frac{{46}}{{16}} = \frac{{23}}{8}\)

Sau khi học xong bài này các em cần nắm vững các nội dung trọng tâm sau:

• Biết được nguyên lý chuyển động của xe đạp.
• Hiểu được nguyên lý làm việc của bộ truyền động.
• Xác định được tỉ số truyền của bộ truyền động xích.