Χρήση αξόνων V5

Το μεταλλικό σύστημα VEX χρησιμοποιεί τετράγωνους άξονες αντί για στρογγυλούς άξονες για να επιτρέπει στα συγκροτήματα να περιστρέφονται ή να περιστρέφονται. Αυτό το τετράγωνο σχήμα επιτρέπει στους άξονες να ταιριάζουν σε μια τετράγωνη υποδοχή στους κινητήρες και παρέχει μια φυσική σύνδεση με τους άξονες κίνησης, αντί για μια σύνδεση τριβής που χρησιμοποιείται με τους στρογγυλούς άξονες. Το τετράγωνο σχήμα των αξόνων επιτρέπει επίσης στα εξαρτήματα κίνησης, όπως οι τροχοί, τα γρανάζια και οι οδοντωτοί τροχοί, καθώς και σε αισθητήρες όπως ο κωδικοποιητής οπτικού άξονα και το ποτενσιόμετρο, να έχουν μια φυσική σύνδεση κίνησης για να τα περιστρέφουν. Αυτό συμβαίνει επειδή έχουν μια χυτευμένη πλαστική τετράγωνη οπή ή ένα μεταλλικό ένθετο με μια τετράγωνη οπή μεγέθους που επιτρέπει στους άξονες να ολισθαίνουν μέσα από τα εξαρτήματα. Αυτοί οι άξονες είναι επίσης γνωστοί ως άξονες κίνησης.

Οι άξονες διατίθενται σε διάφορα μήκη έως και 12 ίντσες και διατίθενται σε δύο εκδόσεις, τον άξονα και τον άξονα υψηλής αντοχής.

Άξονες

Αυτοί οι άξονες έχουν τετράγωνη ράβδο διαμέτρου ⅛”. Οι άξονες αποτελούν μέρος του συστήματος VEX EDR από την εισαγωγή του και είναι συμβατοί με όλα τα προϊόντα VEX Motion. Οι άξονες μπορούν να κοπούν σε προσαρμοσμένα μήκη, ωστόσο μπορούν να στρίψουν, να λυγίσουν ή να κοπούν όταν υποβληθούν σε ακραίες καταπονήσεις.

Άξονες υψηλής αντοχής

Αυτοί οι άξονες έχουν τετράγωνη ράβδο ¼”. Οι άξονες υψηλής αντοχής εισήχθησαν αργότερα στη σειρά προϊόντων VEX EDR και είναι συμβατοί μόνο με τα προϊόντα VEX Motion, τα οποία έχουν σχεδιαστεί για να φιλοξενούν μεγαλύτερους άξονες, όπως ο κινητήρας V5 Smart, τα γρανάζια υψηλής αντοχής, τα γρανάζια και η αλυσίδα υψηλής αντοχής και οι τροχοί 3,25". Οι άξονες μπορούν να κοπούν σε προσαρμοσμένα μήκη και μπορούν να αντέξουν υψηλές καταπονήσεις, ωστόσο δεν θα περάσουν μέσα από τις τετράγωνες οπές του δομικού μετάλλου και απαιτούν διάτρηση μιας προσαρμοσμένης οπής (τρυπάνι 5/16” ή 8 mm) εάν αυτή η απαίτηση αποτελεί μέρος ενός σχεδιασμού συναρμολόγησης. Οι άξονες υψηλής αντοχής ζυγίζουν περισσότερο από τους τυπικούς άξονες.

Στέλεχος	Άξονας υψηλής αντοχής

Άξονες στήριξης

Οι οπές στο δομικό μέταλλο είναι τετράγωνες, επομένως είναι απαραίτητο να στηρίζεται ένας άξονας για να περιστρέφεται ομαλά. Επιπλέον, σε σχεδόν όλες τις συνελεύσεις είναι σημαντικό να παρέχονται τουλάχιστον δύο παράλληλα σημεία στήριξης. Εάν δεν παρέχονται δύο στηρίγματα για κάθε άξονα, ο άξονας θα μπορεί να περιστρέφεται ελαφρά πάνω και κάτω στο μοναδικό σημείο στήριξης και αυτό θα κάνει την περιστροφή του άξονα πιο δύσκολη. Όσο βαρύτερο είναι το συγκρότημα ρομπότ που υποστηρίζει ο άξονας, τόσο πιο σημαντικό είναι να παρέχονται αυτά τα δύο σημεία στήριξης. Δείτε το παρακάτω βίντεο για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους άξονες στήριξης.

Υπάρχουν διαθέσιμα διάφορα εξαρτήματα για την παροχή αυτών των στηριγμάτων.

Άξονες

Τα διαθέσιμα εξαρτήματα για την υποστήριξη των τετράγωνων αξόνων ⅛” περιλαμβάνουν:

• Τα επίπεδα ρουλεμάν είναι πλαστικά μέρη με μια σειρά από τρεις οπές που θα υποστηρίξουν έναν άξονα σε 1 οπή και επιτρέπουν τη χρήση βιδών και παξιμαδιών ή πριτσινιών σύνδεσης για την τοποθέτηση στις υπόλοιπες οπές. Το επίπεδο ρουλεμάν έχει πλαστικές προεξοχές στη μία πλευρά σχεδιασμένες να εισάγονται στις τετράγωνες οπές του μετάλλου. Εάν λείπουν αυτές οι ακίδες, το ρουλεμάν πρέπει να απορριφθεί επειδή μπορεί να χαλαρώσει υπό τάση. Το επίπεδο έδρανο έχει σχεδιαστεί ώστε να έχει και τις 3 οπές που υποστηρίζονται από δομικό μέταλλο.
• Τα ρουλεμάν Pillow Blockείναι πλαστικά μπλοκ pillow που επιτρέπουν την μετατόπιση ενός άξονα είτε πάνω, κάτω είτε στο πλάι του δομικού μεταλλικού τεμαχίου στο οποίο είναι τοποθετημένο το ρουλεμάν. Τα ρουλεμάν μπλοκ μαξιλαριού δεν πωλούνται ξεχωριστά. Μπορούν να αγοραστούν στο πακέτο Pillow Block Bearing & Lock Bar.
• Συγκρατητήρας εξαγωνικού παξιμαδιού 1 στύλου με επίπεδα ρουλεμάν είναι πλαστικά ρουλεμάν γρήγορης συναρμολόγησης. Το ένα άκρο του συγκρατητήρα περιέχει μια κολόνα η οποία έχει μέγεθος και σχήμα ώστε να εφαρμόζει με ασφάλεια στην τετράγωνη οπή του μεταλλικού τεμαχίου της δομής. Η κεντρική οπή του συγκρατητήρα έχει μέγεθος και εγκοπή ώστε να εφαρμόζει σταθερά σε ένα εξαγωνικό παξιμάδι, επιτρέποντας τη σύσφιξη μιας βίδας #8-32 χωρίς την ανάγκη κλειδιού για τη συγκράτηση του παξιμαδιού. Το άλλο άκρο του συγκρατητήρα έχει μια οπή για να περάσει ένας άξονας. Το εξάγωνο παξιμάδι συγκράτησης 1 με στύλο έχει σχεδιαστεί για να υποστηρίζεται από δομικό μέταλλο.

Ρουλεμάν άξονα υψηλής αντοχής

Το μόνο διαθέσιμο μέρος για την υποστήριξη του άξονα υψηλής αντοχής είναι το ρουλεμάν άξονα υψηλής αντοχής. Αυτά είναι πλαστικά μέρη παρόμοια με τα επίπεδα ρουλεμάν, με την εξαίρεση ότι η κεντρική οπή έχει μέγεθος για να περνάει ο άξονας ¼”. Τα ρουλεμάν άξονα υψηλής αντοχής μπορούν να χρησιμοποιηθούν επιλέγοντας έναν άξονα υψηλής αντοχής που έχει το ακριβές μήκος που θα τοποθετηθεί ανάμεσα σε δύο ρουλεμάν που είναι προσαρτημένα ανάμεσα σε δύο δομικά μεταλλικά κομμάτια. Ωστόσο, σε αυτή τη διαμόρφωση, ο άξονας δεν θα έχει περάσει μέσα από το δομικό μέταλλο και θα στηρίζεται μόνο από το πλαστικό του ρουλεμάν, το οποίο ενδέχεται να παρουσιάσει αστοχία όταν ασκηθεί πίεση. Διαφορετικά, πρέπει να ανοίξετε μια προσαρμοσμένη οπή μέσα από το δομικό μέταλλο, αρκετά μεγάλη ώστε να επιτρέπει στον άξονα υψηλής αντοχής να περιστρέφεται ελεύθερα αφού εισαχθεί μέσα από το ρουλεμάν και το μέταλλο. Το ρουλεμάν άξονα υψηλής αντοχής έχει σχεδιαστεί ώστε να υποστηρίζεται και από τις 3 οπές από δομικό μέταλλο.

Επίπεδα ρουλεμάν	Ρουλεμάν μπλοκ μαξιλαριού	Συγκρατητήρες εξαγωνικού παξιμαδιού 1 στύλου	Ρουλεμάν άξονα υψηλής αντοχής

Παραδείγματα δύο σημείων υποστήριξης

1 Σημείο Στήριξης (Κακό)	2 Σημεία Υποστήριξης (Καλό)	2 Σημεία Υποστήριξης (Καλό)

Σύλληψη αξόνων

Οι άξονες πρέπει να παγιδεύονται ώστε ο άξονας να περιστρέφεται ελεύθερα και να μην γλιστράει έξω από το συγκρότημα. Επιπλέον, τα μέρη που προορίζεται να περιστρέφονται από τον άξονα πρέπει να παγιδεύονται ή/και να στερεώνονται στον άξονα, ώστε να περιστρέφονται μαζί με τον άξονα.

Υπάρχουν ορισμένες επιλογές εξαρτημάτων για τη σύλληψη αξόνων ⅛". Όταν παγιδεύετε έναν άξονα που τοποθετείται σε μια υποδοχή κινητήρα, είναι σημαντικό να στερεώσετε ένα κολάρο με τέτοιο προσανατολισμό ώστε να εφάπτεται σε ένα δομικό στοιχείο απέναντι από τον κινητήρα. Αυτό θα κρατήσει τον άξονα σταθερά τοποθετημένο στον κινητήρα. Είναι επίσης σημαντικό να στερεώσετε τους τροχούς, τα γρανάζια και τα γρανάζια ώστε να μην ολισθαίνουν μπρος-πίσω σε έναν άξονα. Ένας τρόπος για να το κάνετε αυτό είναι να στερεώσετε ένα κολάρο στον άξονα σε κάθε πλευρά του εξαρτήματος. Όταν τα κολάρα τοποθετούνται σε ένα κομμάτι δομικού μετάλλου ή σε ένα ρουλεμάν, η τοποθέτηση μιας ροδέλας μεταξύ του εξαρτήματος και του εξαρτήματος μπορεί να μειώσει την τριβή.

Τα ακόλουθα μέρη μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη σύλληψη ενός άξονα ⅛”:

• Τα κολάρα άξονα σύσφιξης είναι πλαστικοί κύλινδροι με μια τετράγωνη οπή ⅛” που διατρέχει το κέντρο του κυλίνδρου. Ο κύλινδρος έχει μια διαμήκη σχισμή κατά μήκος του με μια κάθετη οπή για τη βίδα από την οποία μπορεί να περάσει μια βίδα #8-32 και να ασφαλιστεί με ένα παξιμάδι Nylock. Αυτά τα κολάρα έχουν σχεδιαστεί έτσι ώστε ο άξονας να εισάγεται μέσα από την τετράγωνη οπή και στη συνέχεια να σφίγγεται η βίδα #8-32 για να στερεωθεί το κολάρο στον άξονα. Το κολάρο του άξονα σύσφιξης είναι το πιο φαρδύ από τα εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται για τη σύλληψη των αξόνων, ο χώρος και το μήκος του άξονα πρέπει να σχεδιαστούν στο συγκρότημα ώστε να καλύπτουν αυτό το πλάτος.
• Τα λαστιχένια κολάρα άξονα είναι ένας λεπτός λαστιχένιος κύλινδρος με ένα τετράγωνο ένθετο ⅛” που διατρέχει το κέντρο του κυλίνδρου. Αυτά τα κολάρα έχουν σχεδιαστεί έτσι ώστε ο άξονας να εισάγεται μέσα από το τετράγωνο και το κολάρο να συλλαμβάνει τον άξονα λόγω της τριβής που εφαρμόζεται. Τα ελαστικά κολάρα άξονα είναι τα λεπτότερα από τα εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται για τη συγκράτηση αξόνων, ωστόσο, δεν διαθέτουν βίδα σύσφιξης που να ασκεί πίεση στον άξονα όπως τα κολάρα άξονα σύσφιξης, ούτε βίδα ρύθμισης που να έχει σφιχτεί στον άξονα όπως τα κολάρα άξονα.
• Τα κολάρα άξονα είναι μεταλλικοί κύλινδροι με μια στρογγυλή οπή που διατρέχει το κέντρο, μεγέθους τέτοιου ώστε ένας άξονας ⅛” να μπορεί να ολισθαίνει μέσα από την οπή. Στο πλάι του κολάρου υπάρχει μια κάθετη οπή με σπείρωμα #8-32 με μια βίδα ασφάλισης μέσα σε αυτήν. Αυτά τα κολάρα έχουν σχεδιαστεί ώστε η βίδα ρύθμισης να σφίγγεται στον άξονα. Οι βίδες στερέωσης απαιτούν ένα κλειδί Allen 5/64” για να σφίξουν τη βίδα. Η οπή με σπείρωμα #8-32 στο κολάρο επιτρέπει την αφαίρεση της βίδας ασφάλισης και την αντικατάσταση είτε μιας βίδας #8-32 είτε ενός συνδέσμου #8-32 για τις αντηρίδες. Αυτές οι αντικαταστάσεις μπορούν να οδηγήσουν σε κάποιες δημιουργικές συναρμολογήσεις. Η βίδα ασφάλισης στο κολάρο μπορεί να δημιουργήσει γλύφανο στον άξονα εάν σφιχτεί υπερβολικά. Εάν συμβεί αυτό, το γλύφανο θα πρέπει να λιμαριστεί λείο πριν επαναχρησιμοποιηθεί ο άξονας.
• Τα κολάρα άξονα υψηλής αντοχής είναι τα μόνα διαθέσιμα εξαρτήματα για τη συγκράτηση ενός άξονα υψηλής αντοχής, εκτός εάν ο άξονας συγκρατείται τοποθετώντας τον ανάμεσα σε δύο ρουλεμάν που υποστηρίζονται από δομικό μέταλλο, όπως περιγράφεται παραπάνω. Το κολάρο άξονα υψηλής αντοχής είναι σχεδόν πανομοιότυπο με το πλαστικό κολάρο άξονα σύσφιξης, με εξαίρεση το κολάρο που έχει μια τετράγωνη τρύπα ¼” που διατρέχει το κέντρο του.

Αυτό το βίντεο εξηγεί τις διαφορές μεταξύ των λαστιχένιων κολάρων άξονα και των κολάρων άξονα, καθώς και πότε πρέπει να χρησιμοποιείται το καθένα από αυτά.

Κολάρο άξονα σύσφιξης	Λαστιχένιο κολάρο άξονα	Κολάρο άξονα	Κολάρο άξονα υψηλής αντοχής

Στερέωση εξαρτημάτων σε άξονες

Ένας άλλος τύπος σύλληψης άξονα είναι η στερέωση ενός εξαρτήματος στον άξονα έτσι ώστε να περιστρέφεται μαζί με τον άξονα. Πολλά εξαρτήματα μπορούν εύκολα να στερεωθούν στον άξονα επειδή έχουν είτε μια χυτευμένη τετράγωνη οπή είτε ένα μεταλλικό ένθετο με τετράγωνη οπή όπως αναφέρθηκε παραπάνω. Όταν ένα μεταλλικό εξάρτημα χρειάζεται να στερεωθεί σε έναν άξονα, χρειάζεται ένα επιπλέον εξάρτημα. Για τον άξονα ⅛”, αυτά τα μέρη περιλαμβάνουν:

• Η ράβδος ασφάλισης άξονα μετάδοσης κίνησης είναι μια μεταλλική πλάκα που έχει δύο οπές στο άκρο, μεγέθους για βίδα #8-32 και παξιμάδι σύνδεσης για τη στερέωση της ράβδου σε ένα μεταλλικό εξάρτημα, και τρεις τετράγωνες οπές ⅛", οι οποίες επιτρέπουν την εισαγωγή ενός άξονα μέσω της μεσαίας τετράγωνης οπής, επιτρέποντας στον άξονα να κινεί το μεταλλικό εξάρτημα ώστε να περιστρέφεται. Σημειώστε ότι οι δύο τετράγωνες οπές στις πλευρές της κεντρικής τετράγωνης οπής μπορούν να χρησιμοποιηθούν με το μέταλλο πίσσας ¼" που έχει καταργηθεί.
• Η ράβδος ασφάλισης είναι μια πλαστική ράβδος που έχει δύο οπές στο άκρο της, μεγέθους για βίδα #8-32 και παξιμάδι σύνδεσης για την τοποθέτηση της ράβδου σε ένα μεταλλικό εξάρτημα, και υπάρχει ένα μεταλλικό ένθετο με ένα τετράγωνο ⅛” στο κέντρο, το οποίο επιτρέπει την εισαγωγή του άξονα μέσα από την τετράγωνη οπή, επιτρέποντάς του να κινεί το μεταλλικό εξάρτημα ώστε να περιστρέφεται. Το μεταλλικό ένθετο εισάγεται σε μια σχισμή στην πλαστική ράβδο, η οποία έχει σχεδιασμό με δόντι καστάνιας που επιτρέπει την αφαίρεση του μεταλλικού ενθέματος και στη συνέχεια την επανεισαγωγή του στην σχισμή με την τετράγωνη οπή προσανατολισμένη σε διαφορετική θέση. Είναι απαραίτητο η ράβδος ασφάλισης να είναι τοποθετημένη στο μεταλλικό εξάρτημα έτσι ώστε να είναι προσανατολισμένη με την πλευρά του μεταλλικού ενθέματος της ράβδου να εφάπτεται στο μέταλλο, διαφορετικά ο άξονας μπορεί να σπρώξει το μεταλλικό ένθετο από την υποδοχή της ράβδου απελευθερώνοντας το μεταλλικό εξάρτημα από τον άξονα. Οι μπάρες κλειδώματος δεν πωλούνται ξεχωριστά. Μπορούν να αγοραστούν στο πακέτο Pillow Block Bearing & Lock Bar. Οι πλαστικές ράβδοι ασφάλισης είναι πιο επιρρεπείς σε αστοχία υπό ακραίες καταπονήσεις από τις μεταλλικές ράβδους ασφάλισης άξονα μετάδοσης κίνησης.

Τη στιγμή που γράφεται αυτό το άρθρο, δεν υπάρχουν διαθέσιμες μπάρες ασφάλισης από την VEX για τους άξονες υψηλής αντοχής. Παρ 'όλα αυτά, μπορεί να ανοιχτεί μια προσαρμοσμένη οπή μέσα από το μεταλλικό δομικό στοιχείο και να τοποθετηθεί στο μέταλλο ένα γρανάζι υψηλής αντοχής ή ένα γρανάζι υψηλής αντοχής με οπές στερέωσης. Στη συνέχεια, ο άξονας υψηλής αντοχής μπορεί να εισαχθεί μέσω μεταλλικού εξαρτήματος και γραναζιού/αλυσοτροχού. Το τοποθετημένο γρανάζι/γρανάζι λειτουργεί σαν ράβδος ασφάλισης επιτρέποντας στον άξονα να κινεί το μεταλλικό εξάρτημα ώστε να περιστρέφεται. Εάν υπάρχουν διαθέσιμα εξειδικευμένα εργαλεία, μία από τις τρύπες σε μια μεταλλική πλάκα ή μια μεταλλική ράβδο μπορεί να διευρυνθεί σε μια τετράγωνη τρύπα ¼” με μια γλωττίδα για να δημιουργηθεί μια προσαρμοσμένη πλάκα ασφάλισης για τον μεγάλο άξονα. Αυτή τη στιγμή, υπάρχει ένας πωλητής aftermarket που πουλάει μεταλλικές ράβδους VEX διαφορετικών μηκών με οπή διαμέτρου ¼ ίντσας.

Μπάρα ασφάλισης άξονα μετάδοσης κίνησης	Μπάρες κλειδαριών	Μεταλλική ράβδος με τρύπα ¼”

Παραδείγματα σύλληψης άξονα

Συναρμολόγηση ελεύθερης περιστροφής

Υπάρχει μια περίπτωση κατά την οποία ένα γρανάζι, ένας οδοντωτός τροχός, ένα μεταλλικό εξάρτημα ή ένας τροχός μπορεί να μην είναι επιθυμητό να στερεωθεί σε έναν άξονα. Σε αυτήν την περίπτωση, το εξάρτημα (τροχός ή μεταλλική δομή) θα έχει οπές στερέωσης και θα είναι τοποθετημένο στην κινούμενη ή «εξόδου» πλευρά ενός συστήματος κίνησης με γρανάζια ή οδοντωτούς τροχούς. Το κινούμενο γρανάζι ή ο κινούμενος οδοντωτός τροχός και ο τροχός μπορούν να χρησιμοποιούν ένθετα στρογγυλής οπής για να τους επιτρέπουν να περιστρέφονται ελεύθερα στον άξονα. Ο τροχός ή το μεταλλικό εξάρτημα που είναι τοποθετημένο στον κινούμενο οδοντωτό τροχό/οδοντωτό τροχό θα περιστρέφεται από τον κινητήριο οδοντωτό τροχό (εισόδου) ή τον κινητήριο οδοντωτό τροχό και την αλυσίδα και όχι από τον άξονα στον οποίο έχει εισαχθεί. Το συγκρότημα ελεύθερης περιστροφής δεν έχει την πρόσθετη τριβή που προκαλεί η περιστροφή τόσο του άξονα όσο και του συγκροτήματος.

Δείτε την τρισδιάστατη κατασκευή παρακάτω για μια λεπτομερή ματιά σε μια συναρμολόγηση Free Spinning στο VEX V5.

Ρομποτική Πραγματικότητα

Η στήριξη και η σύλληψη των αξόνων είναι μια σημαντική πτυχή της συναρμολόγησης ενός ρομπότ. Είτε πρόκειται για παιχνίδι στην τάξη είτε για αγώνα αποκλεισμού σε έναν μεγάλο διαγωνισμό ρομποτικής, δεν υπάρχουν πολλά πράγματα τόσο απογοητευτικά όσο το να κοιτάς έξω στο γήπεδο και να βλέπεις ένα γρανάζι, έναν τροχό ή ένα γρανάζι από το ρομπότ να βρίσκεται στο έδαφος ή να κινεί ένα joystick στο χειριστήριο του ρομπότ και να μην συμβαίνει τίποτα επειδή ένας άξονας έχει γλιστρήσει έξω από έναν κινητήρα.

Κίνδυνος ασφαλείας:

Σημεία τσιμπήματος Βεβαιωθείτε ότι τα δάχτυλά σας, τα ρούχα, τα καλώδια και άλλα αντικείμενα δεν θα πιαστούν ανάμεσα στα κινούμενα εξαρτήματα.

Άξονες και εξαρτήματα μπορούν να αγοραστούν στο κατάστημα VEX Robotics.