Τα γρανάζια είναι οδοντωτοί τροχοί που συνδέονται ανά δύο και λειτουργούν ως μηχανισμοί μετάδοσης της κίνησης και των δυνάμεων στις μηχανές. Διακρίνουμε τέσσερις βασικούς μηχανισμούς με γρανάζια: Ράβδου και τροχίσκου, ευθείας οδόντωσης, κωνικού οδοντωτού τροχού και ατέρμονος κοχλία. Σε κάθε γρανάζι, ο μικρότερος τροχός περιστρέφεται πιο γρήγορα από το μεγαλύτερο, και αυτή η διαφορά των ταχυτήτων μεταφράζεται σε διαφορά δυνάμεων: Ο μεγαλύτερος τροχός δέχεται μεγαλύτερη δύναμη. Επομένως, τα γρανάζια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αυξήσουν ή να μειώσουν δυνάμεις και για να αλλάξουν την ταχύτητα ή και τη διεύθυνση της κίνησης.

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΚΟΧΛΙΑ

Στο μηχανισμό “ατέρμονος κοχλία”, μια χορδή που είναι τυλιγμένη σε ελικοειδές σχήμα γύρω από κάποιο σταθερό άξονα, συνδέεται με οδοντωτό τροχό.
Αυτός ο μηχανισμός δημιουργεί ισχυρές δυνάμεις, γι’ αυτό χρησιμοποιείται σε αρκετά μουσικά όργανα, όπως η κιθάρα και το διπλό μπάσο, για να κουρδίζει τις χορδές.

ΕΥΘΕΙΑ ΟΔΟΝΤΩΣΗ

Σε αυτή τη διάταξη, δύο οδοντωτοί τροχοί εφαρμόζουν ο ένας με τον άλλο στο ίδιο επίπεδο. Το γρανάζι αποτελεί τμήμα ενός αρχαίου ημερολογιακού μηχανισμού, που χρονολογείται περίπου στο 500 μ.χ. και πιθανότατα έδειχνε τις θέσεις του Ήλιου και της Σελήνης πάνω σε ένα ταμπλό.

ΑΛΛΑΓΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗΣ

Στη αρχαία Ρώμη χρησιμοποιούσαν ξύλινους κωνικούς οδοντωτούς μηχανισμούς – όπως αυτό που διαθέτει ο νερόμυλος – για να μετατρέπουν τη διεύθυνση της περιστροφής από οριζόντια σε κατακόρυφη.

ΚΩΝΙΚΟΣ ΟΔΟΝΤΩΤΟΣ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ

Εδώ έχουμε δύο οδοντωτούς τροχούς που συνδέονται υπό γωνία για να αλλάζουν τη διεύθυνση περιστροφής. Αν οι τροχοί έχουν διαφορετικό πλήθος δοντιών, αλλάζουν και την ταχύτητα περιστροφής και τη δύναμη. Για παράδειγμα, αν ο μεγάλος τροχός έχει τα διπλά δόντια, περιστρέφεται με τη μισή ταχύτητα και δέχεται διπλάσια δύναμη, σε σύγκριση με το μικρό.

Βιβλιογραφία:

Εγκυκλοπαίδεια «ΑΥΤΟΠΤΗΣ ΜΑΡΤΥΡΑΣ»

XAΡΑΛΑΜΠΟΣ ΜΕΛΙΝΙΩΤΗΣ