Для решения задачи, давайте разберёмся с тем, как работает передача шестерёнок и как они взаимодействуют друг с другом.
Шаг 1: Понять структуру передачи
У нас есть:
- 5 шестерёнок с 8 зубьями.
- 2 шестерёнки с 24 зубьями.
- 2 шестерёнки с 40 зубьями.
Допустим, что все шестерёнки соединены последовательно (одна за другой).
Шаг 2: Определить соотношение оборотов
Когда одна шестерёнка вращается, она передаёт своё вращение на следующую шестерёнку. В передаче сошлись шестерёнки с разным количеством зубьев, и это влияет на количество оборотов ведомой оси.
Формула для расчета количества оборотов другой шестерёнки:
[
N_1 \cdot Z_1 = N_2 \cdot Z_2
]
где:
- (N_1) и (N_2) — обороты первой и второй шестерёнки,
- (Z_1) и (Z_2) — количество зубьев на первой и второй шестерёнке.
Шаг 3: Начнем с ведущей оси
Ведущая ось совершает 6 оборотов в минуту. Переведем это значение в секунды (поскольку нам необходимо узнать, сколько оборотов сделает ведомая ось за 90 секунд):
[
6 \text{ оборотов в минуту} = \frac{6}{60} = 0.1 \text{ оборотов в секунду}
]
Теперь умножаем на 90 секунд:
[
0.1 \cdot 90 = 9 \text{ оборотов}
]
Шаг 4: Учтем зубья шестерёнок
Теперь нужно понять, как влияют шестерёнки на передаче. Поскольку у нас разное количество зубьев, давайте определим общее соотношение зубьев в системе:
5 шестерёнок с 8 зубьями:
- Общее количество зубьев = (5 \cdot 8 = 40)
2 шестерёнки с 24 зубьями:
- Общее количество зубьев = (2 \cdot 24 = 48)
2 шестерёнки с 40 зубьями:
- Общее количество зубьев = (2 \cdot 40 = 80)
Шаг 5: Общая передача по зубьям
Теперь определяем частоту вращения:
- Общая передача = (Z_{\text{ведущая}} / Z_{\text{ведомая}})
Посчитаем для каждой пары шестерёнок, начиная с ведущей, и подойдём к ведомой шестерёнке (поскольку нужно знать общее соотношение).
Сначала ведущая шестерёнка (например, 8 зубьев) передаёт движение на шестерёнку с 24 зубьями:
[
\frac{8}{24} = \frac{1}{3}
]
Это означает, что для каждого оборота ведущей шестерёнки с 8 зубьями, шестерёнка с 24 зубьями делает ( \frac{1}{3} ) оборота.
Для шестерёнок с 40 зубьями, если на них передаётся движение, соотношение будет:
[
\frac{24}{40} = \frac{3}{5}
]
Шаг 6: Подсчет оборотов
Таким образом, для всех шестерёнок:
- Для каждой пары шестерёнок нужно умножить передачу.
Если Ведущая шестерёнка (8) -> (24), а дальше (24) -> (40):
- Первая передача:
- 6 оборотов (ведущая) составляют (6 \cdot \frac{1}{3} = 2) оборота на первой ведомой.
- Вторая передача:
- (2 \cdot \frac{3}{5} = \frac{6}{5} \approx 1.2)
Шаг 7: Итог
Итак, всё вместе говорит о том, что по взаимодействию всех шестерёнок, ведомая ось сделает 9 оборотов в 90 секунд.
Ответ
Ведомая ось сделает примерно 9 оборотов за 90 секунд.