Inhoud
Tandwielen en katrollen doen nuttig werk. Er is een bijna oneindig aantal toepassingen voor tandwielen en katrollen, van transmissies in de auto tot scheepsbouw. Bovendien zijn mechanische klokken uitsluitend afhankelijk van tandwielen en katrollen om de handen te bewegen. Door de sterkte-eisen te begrijpen, zult u begrijpen waarom alleen bepaalde materialen kunnen worden gebruikt om tandwielen en katrollen te maken.
Roestvrij staal
Voor toepassingen op zee is roestvrij staal het voorkeursmateriaal voor het maken van katrollen, lieren en een assortiment tuigage omdat het niet zal corroderen of roesten. Dit geldt met name in zoutwateromgevingen, waar gewoon staal snel zou roesten. Een gebiedskatrollen zijn te vinden in zeilboot tuigage is aan de bovenkant van de mast. Katrollen worden gebruikt om de zeilen op te hijsen. Andere gebieden waar katrollen worden gebruikt, zijn de punten aan de onderkant van de zeilen, waar de touwen aan de boot worden bevestigd. Ook loopt op alle boten de ankerketting door een katrol, die is gemaakt van roestvrij staal.
Staal
Voor transmissies van auto's is staal het voorkeursmateriaal. Staal is sterk en behoudt zijn vorm goed, wat van cruciaal belang is omdat alle motoren vermogen door de transmissie laten stromen. De ene versnelling moet bijvoorbeeld meer dan 100 pk naar de volgende versnelling overbrengen. Als de tandwielen van een zacht materiaal zoals aluminium waren gemaakt, zouden de tanden eenvoudig afschuiven.
Op het meest basale niveau is een mechanische klok een transmissie. De snelheid van de draaiende assen vermindert in snelheid, dus één as maakt elke 60 seconden één draai. Andere assen worden nog langzamer voor de minuut en de uren. Veel klokken gebruiken ook staal voor hun overbrenging.
Messing
Veel versnellingsmechanismen gebruiken messing voor de tandwielen. Messing is niet zo sterk als staal, maar het is sterk genoeg voor gebieden waar slechts een klein beetje sterkte nodig is. Veel klokken hebben koperen tandwielen omdat de spanning erg klein is. Het oudste bekende versnellingsmechanisme is het Antikythera-mechanisme. Archeologen geloven dat het rond 80 v.Chr. Werd gemaakt. Uit röntgenfoto's bleek dat zijn uitrusting van brons was, wat een vroeg type messing is. De functie ervan is nog niet volledig begrepen, maar het onderzoek is nog gaande.
Hout
Historisch gezien werd hout gebruikt om katrollen te maken voordat metalen werden gebruikt. Veel vroege zeilschepen, zoals de Viking- of oude Romeinse schepen, gebruikten veelvuldig houten katrollen voor het hijsen van zeilen met touwen. In 2010 wordt hout niet gebruikt om tandwielen en katrollen te maken, omdat metalen veel sterker zijn. Sommige hobbyisten maken echter klokken met alle houten tandwielen.