Wat is een tandrad?
Een tandrad is een mechanisch onderdeel dat wordt gebruikt in machinesamenstellingen. Het is ook bekend als een versnelling en is een essentieel onderdeel van veel gebruikelijke apparaten, waaronder transmissies in de auto. Het lichaam van het tandwiel roteert net als een wiel en de buitenrand is bekleed met uitsteeksels die tanden of tandwielen worden genoemd; vandaar de naam tandrad. Met deze tandwielen kan de versnelling energie en richting overbrengen naar de andere tandwielen in de machine. Het is een basisonderdeel waarmee veel uitgebreidere machines kunnen werken, en wordt als zodanig vaak metaforisch toegepast op objecten of mensen met vergelijkbare functies.
De tanden op een tandwiel zijn ontworpen om samen te werken met aangrenzende machinedelen die soortgelijke tanden dragen. Wanneer kracht wordt uitgeoefend om het tandwiel te laten draaien, zorgen de tandwielen ervoor dat deze andere tandwielen ook in een vergelijkbare of tegengestelde richting draaien, afhankelijk van het ontwerp van de tanden. Dit mechanische concept is al millennia lang begrepen. Zulke tandwielen zijn aanwezig in het Antikythera-mechanisme, een Grieks astronomie-apparaat dat is ontdekt in een oud Romeins scheepswrak. Wetenschappers geloven dat het apparaat in ongeveer 100 voor Christus is gemaakt.
Tijdens de industriële revolutie van de 18e eeuw werd het tandwiel een belangrijk onderdeel van de ontwikkeling van technologie. Grote machines gebruikten tandwielen om assemblagelijnen en andere fabrieksmachines aan te drijven. Transportmiddelen zoals stoomboten, treinen en uiteindelijk vliegtuigen en auto's maakten gebruik van tandwielen om vermogen over te dragen van motoren naar wielen en rotoren. Kleine fijn afgestemde tandwielen en tandwielen werden gebruikt in klokken, zakhorloges en zelfs vroege computerachtige apparaten.
De automobieltransmissie is een goed voorbeeld van hoe een tandrad werkt. Een dergelijke transmissie bestaat eigenlijk uit vele in elkaar grijpende tandwielen. De primaire versnelling gebruikt energie van de motor van het voertuig om zijn rotatie aan te drijven. Het zet deze rotatie over naar andere tandwielen, die sneller of langzamer draaien, afhankelijk van hun grootte en aantal tanden. De langzamer draaiende versnellingen worden gebruikt wanneer het voertuig weinig versnelling nodig heeft en de transmissie kan in een snellere of hogere versnelling worden geschakeld voor sneller rijden.
Dit principe wordt met verschillende mate van complexiteit toegepast in duizenden verschillende soorten machines. Daarom zijn enkele van de meest geavanceerde technologische apparaten afhankelijk van een eenvoudig tandwiel, een machine die door de oude Grieken wordt begrepen. Dit heeft geleid tot uitdrukkingen als "Ik ben gewoon een tandwiel in een machine", wat betekent dat de spreker een niet-herkende en mogelijk vervangbare functie heeft in een grote organisatie of bedrijf. De uitdrukking onderstreept het belang van het individu, maar zonder dergelijke tandwielen zouden de meeste machines natuurlijk helemaal niet kunnen functioneren.