snelheidverhouding

Snelheidverhouding, in het Engels velocity ratio, is een dimensieloze maat die in de techniek de verhouding aangeeft tussen de snelheid van de inspanning (input) en de snelheid van de last (output) in een eenvoudig werktuig. Het geeft aan hoe snel de beweging wordt omgezet en is geometrisch bepaald.

De snelheidverhouding wordt gedefinieerd als VR = afstand die de inspanning aflegt / afstand die de last aflegt. In een ideaal, wrijvingsloos werktuig is de snelheidverhouding gelijk aan het mechanisch voordeel (MA). In de praktijk is MA meestal kleiner dan VR vanwege wrijving en verliezen. De efficiëntie van een systeem is dan η = MA / VR.

Voorbeelden. Bij een hefboom: VR = lengte van de inpandsarm / lengte van de lastarm. Bij katrollenstelsels: een enkelvoudige vaste katrol heeft VR = 1 (alleen richtingverandering); bij een blok-keerlijn of takel met meerdere touwsegmenten stijgt VR naar het aantal ondersteunende touwsegmenten. Een hellend vlak heeft VR = lengte van de helling / hoogte. Een schroef heeft VR = (2πr) / lead, waarbij r de middelste radius van de schroef is en lead de voortgang per omwenteling. Voor een wig of aansnijding geldt VR = lengte van de schuifbaan / dikte.

Relaties en toepassingen. Bij aandrijfsystemen zoals tandwielen en trekbanden verandert VR in verhouding met de grootte of het aantal tanden of bosses van de overbrengingen. Omdat VR een geometrische eigenschap is, blijft deze in principe hetzelfde; de praktische opbrengst wordt echter beperkt door wrijving. Snelheidverhouding wordt veel gebruikt bij het ontwerp en de analyse van hefwerktuigen, transportbanden en overbrengingen, en als leerinstrument in de techniek om mechanische efficiëntie en krachtverhoudingen te begrijpen.