Použití kol, ozubených kol a kladek VEX GO

Schéma všech dílů kola, ozubeného kola a kladky v sadě VEX GO.

Stavební systém VEX GO je zábavný a snadný způsob, jak umožnit studentům ve třetí až páté třídě prozkoumat principy pohybu. Jeho flexibilita a funkce najde uplatnění i ve vyšších ročnících.

Diagram znázorňující mechaniku vzdálenosti a síly pomocí dvou kruhových kusů VEX GO. Modré kolo je větší než kus zelené kladky, takže při otáčení urazí větší vzdálenost, ale bude k tomu vyžadovat větší sílu.

Tento článek vám představí části, které umožní vašim projektům VEX GO pohybovat se.

Mezi tyto části patří:

Při vytváření projektů s těmito částmi je třeba mít na paměti klíčovou myšlenku. K přesunu na vzdálenost je potřeba síla. Větší kolo, větší převod nebo větší kladka ujedou delší vzdálenost pokaždé, když udělají jednu úplnou otáčku, ale bude to vyžadovat větší sílu. Menší kolo, menší převod nebo menší kladka ujedou kratší vzdálenost, ale bude to vyžadovat menší sílu.


Kola

Schéma všech dílů kola v sadě VEX GO.

Systém VEX GO má tři typy kol.

Tyto zahrnují:

  • Modré kolo.
  • Šedé kolo.
  • Pneumatika.

Modré kolo

Schéma dílu modrého kola znázorňující, že má mřížku 3 x 3 kulatých otvorů. Středový kulatý otvor je určen pro uložení osy kola.

Modré kolo má osm upevňovacích otvorů pro připevnění dalších částí ke kolu a má středový kulatý otvor, který umožní kolu volně se otáčet na čepu nebo hřídeli.

Šedé kolo

Schéma dílu šedého kola znázorňující, že má mřížku 3 x 3 otvorů. Všechny otvory jsou kulaté s výjimkou středového otvoru, který je čtvercový a je určen pro umístění na osu kola.

Šedé kolo má osm upevňovacích otvorů pro připevnění dalších částí ke kolu a má čtvercový středový otvor. Čtvercový otvor umožní vložení čtyřhranného čepu/hřídele a umožní přenos síly, který přinutí kolo se protočit.

Pneumatika

Schéma dílu pneumatiky připojeného k vnějšímu okraji dílu zelené kladky za účelem vytvoření kola. Kus zelené kladky má ve svém středu jeden čtvercový otvor, který je určen pro uložení na ose kladky.

Pneumatiku lze kombinovat se zelenou kladkou a vytvořit tak malé kolo. Zelená kladka má čtvercový středový otvor, který umožňuje vložení čtyřhranného čepu/hřídele a umožňuje přenos síly, aby se kladka točila.

Schéma robota GO Code Base se šipkami označujícími dva typy kol. Díly šedého kola přenášejí sílu k pohonu robota, zatímco dílky modrého kola se volně kutálejí a nepřenášejí sílu.

Projekt Code Base poskytuje velmi dobrý příklad toho, jak kola fungují. Středový kulatý otvor projektových modrých kol umožňuje kolům volně se otáčet. Středové čtvercové otvory šedých kol umožňují motorům přenášet jejich výkon na hřídele, které donutí kódovou základnu pohybovat se.


ozubená kola

Schéma všech dílů Gear v sadě VEX GO. U každého kusu ozubeného kola je zobrazen počet zubů, přičemž červený má 8 zubů, zelený má 16 zubů, modrý má 24 zubů a růžový má 24 zubů.

Ozubená kola jsou velmi užitečné součásti. Ozubená kola lze použít k přenosu energie z jednoho na druhý. Ozubená kola lze zkombinovat, aby se sestava „zařadila“, a tím se sestava bude pohybovat rychleji, ale nebude schopna vyvinout tolik síly. Ozubená kola lze zkombinovat pro „přeřazení“ sestavy, což způsobí, že se sestava bude pohybovat pomaleji, ale bude moci vyvinout větší sílu.

Chcete-li určit, jak bude převodový systém „zařazovat nahoru“ nebo „zařazovat dolů“, je důležité znát počet zubů na ozubeném kole. Můžete to zjistit tak, že vyberete jeden zub na ozubeném kole a poté spočítáte zuby kolem ozubeného kola zpět k tomuto zubu.

Systém VEX GO má čtyři různé převody. Tři z těchto ozubených kol mají čtvercový středový otvor, který umožní vložení čtyřhranného čepu/hřídele a umožní přenos síly, aby se ozubené kolo/hřídel točilo.

Převody v systému VEX GO zahrnují:

  • Red Gear.
  • Zelená převodovka.
  • Blue Gear.
  • Růžové zařízení.

Red Gear

Schéma dílu Red Gear, znázorňující, že má ve svém středu jeden čtvercový otvor, který je určen pro uložení na osu ozubeného kola.

Red Gear má osm zubů a středový čtvercový otvor.

Green Gear

Schéma dílu Green Gear, znázorňující, že má ve svém středu jeden čtvercový otvor, který je určen pro uložení na osu ozubeného kola.

Green Gear má 16 zubů a středový čtvercový otvor.

Blue Gear

Schéma dílu Blue Gear znázorňující, že má celkem 5 otvorů. Všechny otvory jsou kulaté s výjimkou středového otvoru, který je čtvercový a je určen pro umístění na osu kola.

Blue Gear má 24 zubů. Má čtyři upevňovací otvory pro připevnění dalších dílů k převodu a čtvercový středový otvor.

Růžové zařízení

Schéma dílu Pink Gear znázorňující, že má 5 kulatých otvorů. Středový otvor je kulatý a je určen pro umístění na osu kola.

Pink Gear má 24 zubů a čtyři upevňovací otvory. Jeho středový otvor je kulatý a umožní převodu volně se otáčet na hřídeli nebo čepu.

Některé důležité myšlenky, které je třeba pochopit o ozubených kolech, jsou:

  • Přenos výkonu.
  • Směr otáčení.
  • Řazení nahoru.
  • Řazení dolů.

Přenos energie

Schéma sestavení motorizovaného super auta se dvěma spojenými ozubenými koly na boku označenými. Zelené ozubené kolo nalevo je hnací zařízení, které používá energii, a zelené ozubené kolo napravo je poháněné zařízení, které přenáší sílu.

K přenosu síly může dojít mezi dvěma sestavenými ozubenými koly. Ozubené kolo, na které je aplikována síla (známé jako hnací kolo), přenese svou sílu na další rychlostní stupeň (známý jako hnané kolo).

Směr otáčení

Schéma sestavení motorizovaného super auta se zvýrazněnými dvěma spojenými ozubenými koly na boku. Hnací Green Gear nalevo je označen jako rotující ve směru hodinových ručiček a hnaný Green Gear napravo je označen jako rotující proti směru hodinových ručiček.

Když jsou smontována dvě ozubená kola, bude se hnané kolo otáčet v opačném směru, než se otáčí hnací kolo. Například, pokud se hnací kolo otáčí ve směru hodinových ručiček, bude se hnané kolo otáčet proti směru hodinových ručiček.

Řazení nahoru

Schéma sestavení motorizovaného super auta se dvěma spojenými ozubenými koly na boku označenými. Větší, poháněný Blue Gear na levé straně je označen tak, aby se otáčel jednou, a menší, poháněný Red Gear napravo je označen, aby se otáčel třikrát.

K převodu dochází, když jsou smontována dvě ozubená kola a hnací kolo má více zubů než hnané kolo. Co když má například hnací kolo 24 zubů (Blue Gear) a hnané kolo má osm zubů (Red Gear)?

Když hnací kolo jednou roztočí svých 24 zubů, donutí se hnané kolo s osmi zuby otočit třikrát úplně. Hnané kolo se bude otáčet třikrát rychleji; ozubené kolo však bude schopno vyvinout pouze 1/3 síly.

Převodovka dolů

Schéma sestavení motorizovaného super auta se dvěma spojenými ozubenými koly na boku označenými. Menší hnací Red Gear na levé straně je označen tak, že se roztočí jednou, a větší, poháněný Blue Gear napravo je označen tak, že se otočí o jednu třetinu otáčky.

Převod dolů nastává, když má hnací kolo méně zubů než hnané kolo. Co by se například stalo, kdyby hnací kolo mělo osm zubů (Red Gear) a hnané kolo 24 zubů (Blue Gear)?

Když osm zubů hnacího kola udělá jednu úplnou otáčku, hnané kolo s 24 zuby se otočí pouze o 1/3 otáčky (osm zubů). Hnané kolo se bude otáčet 1/3 rychlosti; bude však moci použít trojnásobnou sílu.

Schéma sestavení super auta se třemi spojenými ozubenými koly. První je jízdní Blue Gear, který má štítek s nápisem Driving gear with Red Square Beam. Druhým je Blue Gear, který má štítek s nápisem Přenos energie. Třetí je řízený Red Gear, který má štítek s nápisem Gearing up, řízení Blue Gear s řízeným Red Gear.

Konstrukce Supercar obsahuje několik velmi dobrých příkladů toho, jak lze použít převody.

Síla k pohybu auta vychází z energie natažené gumičky. Upevňovací otvory na Blue Gear umožňují připevnění Red Square Beam pomocí distančních sloupků, které pomáhají gumičce pohybovat Blue Gear.

Druhý Blue Gear zajišťuje přenos energie.

K přeřazení dojde, když druhý Blue Gear pohání Red Gear na hřídeli Šedého kola, čímž se Supercar pohybuje!


Kladky

Schéma dílu Orange Pulley, znázorňující, že má celkem 5 otvorů. Všechny otvory jsou kulaté s výjimkou středového otvoru, který je čtvercový a je určen pro montáž na osu řemenice.

Kladky jsou velmi univerzální díly. Některé z věcí, na které mohou být použity, zahrnují:

  • Kola.
  • Kladkové systémy.
  • Dekorace.

Systém VEX GO má dvě velikosti kladek. Obě řemenice mají čtvercový středový otvor, který umožňuje vložení čtyřhranného čepu/hřídele a umožňuje přenos síly, aby se řemenice roztočila. Mezi kladky patří:

  • Menší zelená kladka, která byla zmíněna dříve v tomto článku a kterou lze zkombinovat s pneumatikou a vytvořit tak malé kolo.
  • Větší oranžová kladka, která má čtyři kulaté připojovací otvory pro připevnění dalších částí ke kladce.

Kladkové systémy

Diagram znázorňující mechaniku kladkových systémů využívajících kusy zelené kladky a lana. Diagram ukazuje, že lano připojené ke kladce se bude točit v opačných směrech na obou stranách. Chcete-li vytáhnout předmět připevněný zleva nahoru, musíte pravou stranu lana stáhnout dolů. Diagram také ukazuje, že kladka s lanem připojeným ke kotvě na jedné straně bude mít dvojnásobnou mechanickou výhodu, protože každá strana lana nyní nese polovinu hmotnosti.

Kladky v systému VEX GO lze kombinovat s lany a vytvořit tak kladkový systém. Kladkový systém může buď změnit směr síly působící na lano, nebo zvýšit jeho mechanickou výhodu.

Dekorace

Detail obličeje na stavbě VEX GO Crawler, kde jsou kousky Green Gear použity jako ozdobné oči na robotově obličeji.

Kladky, ozubená kola a kola jsou zábavné součásti. Použijte svou představivost k vytvoření očí, hlav nebo jiných věcí pro vaše projekty.

Kola, ozubená kola a řemenice jsou důležitými součástmi vašeho systému VEX GO. Přinesou pohyb vašim projektům. Pohyb přenese vaši představivost do reality!

For more information, help, and tips, check out the many resources at VEX Professional Development Plus

Last Updated: