Wielomwentelingen

Wielomwentelingen zijn het aantal voltooide omwentelingen van een wiel om zijn as. Deze telling is een gangbare maat voor het koppelen van rotatie aan lineaire beweging en wordt op diverse manieren gemeten en toegepast, bijvoorbeeld in voertuigen, fietsen en robots.

De relatie tussen wielomwentelingen en afstand is eenvoudig: één voltooide omwenteling bestrijkt een afstand gelijk aan de omtrek van het wiel, C. Voor een wiel met diameter D is C = πD (of C = 2πr met straal r). Het aantal omwentelingen N dat nodig is om een bepaalde afstand s af te leggen, is N = s / C. De snelheid van een wiel is gerelateerd aan de rotatiesnelheid: v = N_dot × C, waarbij N_dot het aantal omwentelingen per seconde is. Als men RPM gebruikt (omwentelingen per minuut), geldt v = (RPM / 60) × C.

Eenheden en gerelateerde grootheden: eenheidloos teltal “omwentelingen” wordt vaak gebruikt voor het aantal voltooide omwentelingen, terwijl RPM of omwentelingen per seconde wordt gebruikt om rotatiesnelheid aan te geven. De hoeksnelheid is ω = 2π N_dot, en de hoek wijkt af naargelang het gewenste precisie.

Toepassingen en overwegingen: in voertuigen worden wielomwentelingen gebruikt om snelheden en snelheidsensoren te berekenen, ABS en tractiecontrole te sturen, en in telemetrie. Bij roestvrij en slijtage kan de effectieve omtrek van een wiel variëren door bandenspanning, belasting of slijtage, waardoor kalibratie nodig is. Slip kan optreden wanneer het wiel draait zonder lineaire beweging, wat de relatie tussen N en afstand verstoort. Wielomwentelingen vormen daarmee een fundamentele link tussen rotatie en translatie in mechanische systemen.