Χρήση τροχών, γραναζιών και τροχαλιών VEX GO

Διάγραμμα όλων των τεμαχίων τροχού, γραναζιού και τροχαλίας στο κιτ VEX GO.

Το σύστημα κατασκευής VEX GO είναι ένας διασκεδαστικός και εύκολος τρόπος που επιτρέπει στους μαθητές της τρίτης έως πέμπτης τάξης να εξερευνήσουν τις αρχές της κίνησης. Η ευελιξία και η λειτουργικότητά του μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε υψηλότερες ποιότητες.

Διάγραμμα που απεικονίζει τη μηχανική της απόστασης και της δύναμης χρησιμοποιώντας δύο κυκλικά κομμάτια VEX GO. Ο Μπλε Τροχός είναι μεγαλύτερος από το κομμάτι της Πράσινης Τροχαλίας, επομένως θα διανύσει μεγαλύτερη απόσταση όταν περιστρέφεται, αλλά θα απαιτήσει επίσης μεγαλύτερη δύναμη για να το κάνει αυτό.

Αυτό το άρθρο θα σας παρουσιάσει τα εξαρτήματα που θα επιτρέψουν την κίνηση των έργων VEX GO σας.

Αυτά τα μέρη περιλαμβάνουν:

Καθώς δημιουργείτε έργα με αυτά τα μέρη, υπάρχει μια βασική ιδέα που πρέπει να έχετε κατά νου. Χρειάζεται δύναμη για να μετακινηθεί μια απόσταση. Ένας μεγαλύτερος τροχός, ένα μεγαλύτερο γρανάζι ή μια μεγαλύτερη τροχαλία θα διανύουν μεγαλύτερη απόσταση κάθε φορά που κάνουν μία πλήρη στροφή, αλλά αυτό θα απαιτήσει περισσότερη δύναμη. Ένας μικρότερος τροχός, ένα μικρότερο γρανάζι ή μια μικρότερη τροχαλία θα διανύσει μικρότερη απόσταση, αλλά αυτό θα απαιτήσει λιγότερη δύναμη.


Τροχοί

Διάγραμμα όλων των τεμαχίων τροχών στο κιτ VEX GO.

Το σύστημα VEX GO διαθέτει τρεις τύπους τροχών.

Αυτά περιλαμβάνουν:

  • Ο Μπλε Τροχός.
  • Ο Γκρίζος Τροχός.
  • Το Ελαστικό.

Μπλε Τροχός

Διάγραμμα του κομματιού Blue Wheel, που απεικονίζει ότι έχει ένα πλέγμα 3 επί 3 με στρογγυλές τρύπες. Η κεντρική στρογγυλή οπή προορίζεται για να ταιριάζει στον άξονα του τροχού.

Ο Μπλε Τροχός έχει οκτώ οπές στερέωσης για την προσάρτηση άλλων εξαρτημάτων στον τροχό και μια κεντρική στρογγυλή οπή που επιτρέπει στον τροχό να περιστρέφεται ελεύθερα σε έναν πείρο ή άξονα.

Γκρι Τροχός

Διάγραμμα του κομματιού του Gray Wheel, που απεικονίζει ότι έχει ένα πλέγμα οπών 3 επί 3. Όλες οι τρύπες είναι στρογγυλές εκτός από την κεντρική τρύπα, η οποία είναι τετράγωνη και προορίζεται να ταιριάζει στον άξονα του τροχού.

Ο γκρι τροχός έχει οκτώ οπές στερέωσης για την προσάρτηση άλλων εξαρτημάτων στον τροχό και έχει μια τετράγωνη κεντρική οπή. Η τετράγωνη οπή θα επιτρέψει την εισαγωγή ενός τετράγωνου πείρου/άξονα και θα επιτρέψει τη μεταφορά ισχύος για να αναγκάσει τον τροχό να περιστραφεί.

Λάστιχο

Διάγραμμα του ελαστικού που συνδέεται με την εξωτερική άκρη ενός κομματιού πράσινης τροχαλίας για να δημιουργηθεί ένας τροχός. Το κομμάτι της πράσινης τροχαλίας έχει μια ενιαία τετράγωνη τρύπα στο κέντρο του που προορίζεται να ταιριάζει στον άξονα της τροχαλίας.

Το ελαστικό μπορεί να συνδυαστεί με μια πράσινη τροχαλία για να δημιουργήσει έναν μικρό τροχό. Η Πράσινη Τροχαλία έχει μια τετράγωνη κεντρική τρύπα που επιτρέπει την εισαγωγή ενός τετράγωνου πείρου/άξονα και επιτρέπει τη μεταφορά ισχύος για να αναγκάσει την τροχαλία να περιστραφεί.

Διάγραμμα του ρομπότ GO Code Base, με βέλη που επισημαίνουν τους δύο τύπους τροχών του. Τα κομμάτια του γκρι τροχού μεταφέρουν ισχύ για να κινήσουν το ρομπότ, ενώ τα κομμάτια του μπλε τροχού κυλούν ελεύθερα και δεν μεταφέρουν ισχύ.

Το έργο Code Base παρέχει ένα πολύ καλό παράδειγμα του πώς λειτουργούν οι τροχοί. Η κεντρική στρογγυλή τρύπα των Μπλε Τροχών του έργου επιτρέπει στους τροχούς να κυλούν ελεύθερα. Οι κεντρικές τετράγωνες οπές των γκρίζων τροχών επιτρέπουν στους κινητήρες να μεταφέρουν την ισχύ τους στους άξονες, γεγονός που θα αναγκάσει τη βάση κώδικα να κινηθεί.


Γρανάζια

Διάγραμμα όλων των εξαρτημάτων του μηχανισμού μετάδοσης κίνησης στο κιτ VEX GO. Ο αριθμός των δοντιών κάθε γραναζιού εμφανίζεται, με το κόκκινο να έχει 8 δόντια, το πράσινο να έχει 16 δόντια, το μπλε να έχει 24 δόντια και το ροζ να έχει 24 δόντια.

Τα γρανάζια είναι πολύ χρήσιμα εξαρτήματα. Τα γρανάζια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μεταφορά ισχύος από το ένα στο άλλο. Τα γρανάζια μπορούν να συνδυαστούν για να «ρυθμίσουν» ένα συγκρότημα και αυτό θα κάνει το συγκρότημα να κινείται πιο γρήγορα, αλλά δεν θα είναι σε θέση να ασκήσει τόση δύναμη. Τα γρανάζια μπορούν να συνδυαστούν για να «κατεβάσουν» ένα συγκρότημα και αυτό θα κάνει το συγκρότημα να κινείται πιο αργά, αλλά θα είναι σε θέση να ασκήσει μεγαλύτερη δύναμη.

Για να προσδιορίσετε πώς ένα σύστημα γραναζιών θα «ανεβάσει» ή θα «κατεβάσει ταχύτητα», είναι σημαντικό να γνωρίζετε τον αριθμό των δοντιών σε ένα γρανάζι. Μπορείτε να το διαπιστώσετε αυτό επιλέγοντας ένα δόντι σε ένα γρανάζι και στη συνέχεια μετρώντας τα δόντια γύρω από το γρανάζι μέχρι αυτό το δόντι.

Το σύστημα VEX GO διαθέτει τέσσερις διαφορετικές ταχύτητες. Τρία από αυτά τα γρανάζια έχουν μια τετράγωνη κεντρική οπή που επιτρέπει την εισαγωγή ενός τετράγωνου πείρου/άξονα και επιτρέπει τη μεταφορά ισχύος για να αναγκάσει το γρανάζι/άξονα να περιστραφεί.

Τα γρανάζια στο σύστημα VEX GO περιλαμβάνουν:

  • Το Κόκκινο Εργαλείο.
  • Το Πράσινο Εργαλείο.
  • Το Μπλε Γρανάζι.
  • Το Ροζ Γρανάζι.

Κόκκινο Gear

Διάγραμμα του κόκκινου γραναζιού, που απεικονίζει ότι έχει μία μόνο τετράγωνη οπή στο κέντρο του που προορίζεται να ταιριάζει στον άξονα του γραναζιού.

Το Κόκκινο Γρανάζι έχει οκτώ δόντια και μια κεντρική τετράγωνη τρύπα.

Πράσινος Εξοπλισμός

Διάγραμμα του Πράσινου Γραναζιού, που απεικονίζει ότι έχει μία μόνο τετράγωνη οπή στο κέντρο του που προορίζεται να ταιριάζει στον άξονα του γραναζιού.

Το Πράσινο Γρανάζι έχει 16 δόντια και μια κεντρική τετράγωνη τρύπα.

Μπλε εξοπλισμός

Διάγραμμα του κομματιού Blue Gear, που δείχνει ότι έχει συνολικά 5 τρύπες. Όλες οι τρύπες είναι στρογγυλές εκτός από την κεντρική τρύπα, η οποία είναι τετράγωνη και προορίζεται να ταιριάζει στον άξονα του τροχού.

Το Μπλε Γρανάζι έχει 24 δόντια. Έχει τέσσερις οπές σύνδεσης για τη σύνδεση άλλων εξαρτημάτων στο γρανάζι και μια τετράγωνη κεντρική οπή.

Ροζ Εξοπλισμός

Διάγραμμα του κομματιού Pink Gear, που απεικονίζει ότι έχει 5 στρογγυλές τρύπες. Η κεντρική οπή είναι στρογγυλή και προορίζεται για να ταιριάζει στον άξονα του τροχού.

Το ροζ γρανάζι έχει 24 δόντια και τέσσερις οπές στερέωσης. Η κεντρική του τρύπα είναι στρογγυλή και θα επιτρέπει στο γρανάζι να περιστρέφεται ελεύθερα σε έναν άξονα ή έναν πείρο.

Μερικές σημαντικές ιδέες που πρέπει να κατανοήσετε σχετικά με τα γρανάζια είναι:

  • Μεταφορά ισχύος.
  • Κατεύθυνση περιστροφής.
  • Προετοιμασία.
  • Χαμηλώνοντας ταχύτητα.

Μεταφορά ισχύος

Διάγραμμα της κατασκευής του μηχανοκίνητου υπεραυτοκινήτου, με τα δύο συνδεδεμένα γρανάζια στο πλάι του να φέρουν την ετικέτα. Το Πράσινο Γρανάζι στα αριστερά είναι το Κινητήριο Γρανάζι που εφαρμόζει ισχύ και το Πράσινο Γρανάζι στα δεξιά είναι το Κινητό Γρανάζι που μεταφέρει την ισχύ.

Η μεταφορά ισχύος μπορεί να πραγματοποιηθεί μεταξύ δύο συναρμολογημένων γραναζιών. Το γρανάζι στο οποίο εφαρμόζεται ισχύς (γνωστό ως κινητήριο γρανάζι) θα μεταφέρει την ισχύ του στην επόμενη ταχύτητα (γνωστή ως κινούμενο γρανάζι).

Κατεύθυνση περιστροφής

Διάγραμμα της κατασκευής του μηχανοκίνητου υπεραυτοκινήτου, με τα δύο συνδεδεμένα γρανάζια στο πλάι του επισημασμένα. Το κινούμενο Πράσινο Γρανάζι στα αριστερά φέρει την ένδειξη ότι περιστρέφεται δεξιόστροφα και το κινούμενο Πράσινο Γρανάζι στα δεξιά φέρει την ένδειξη ότι περιστρέφεται αριστερόστροφα.

Όταν συναρμολογούνται δύο γρανάζια, το κινούμενο γρανάζι θα περιστρέφεται προς την αντίθετη κατεύθυνση καθώς περιστρέφεται ο τροχός του κινούμενου γραναζιού. Για παράδειγμα, εάν το γρανάζι κίνησης περιστρέφεται δεξιόστροφα, το κινούμενο γρανάζι θα περιστραφεί αριστερόστροφα.

Προετοιμασία

Διάγραμμα της κατασκευής του μηχανοκίνητου υπεραυτοκινήτου, με τα δύο συνδεδεμένα γρανάζια στο πλάι του να φέρουν την ετικέτα. Το μεγαλύτερο, κινούμενο Μπλε Γρανάζι στα αριστερά έχει την ετικέτα ότι πρέπει να περιστραφεί μία φορά, και το μικρότερο, κινούμενο Κόκκινο Γρανάζι στα δεξιά έχει την ετικέτα ότι πρέπει να περιστραφεί τρεις φορές.

Η ανύψωση των γραναζιών συμβαίνει όταν συναρμολογούνται δύο γρανάζια και το γρανάζι κίνησης έχει περισσότερα δόντια από το κινούμενο γρανάζι. Για παράδειγμα, τι γίνεται αν το γρανάζι κίνησης έχει 24 δόντια (Μπλε γρανάζι) και το κινούμενο γρανάζι έχει οκτώ δόντια (Κόκκινο γρανάζι);

Όταν το γρανάζι κίνησης περιστρέφει τα 24 δόντια του μία φορά, θα αναγκάσει το κινούμενο γρανάζι με οκτώ δόντια να περιστραφεί τρεις πλήρεις φορές. Το κινούμενο γρανάζι θα περιστρέφεται τρεις φορές πιο γρήγορα, ωστόσο, το γρανάζι θα μπορεί να ασκήσει μόνο το 1/3 της δύναμης.

Μείωση ταχύτητας

Διάγραμμα της κατασκευής του μηχανοκίνητου υπεραυτοκινήτου, με τα δύο συνδεδεμένα γρανάζια στο πλάι του να φέρουν την ετικέτα. Το μικρότερο, κινούμενο Κόκκινο Γρανάζι στα αριστερά έχει την ετικέτα ότι περιστρέφεται μία φορά, και το μεγαλύτερο, κινούμενο Μπλε Γρανάζι στα δεξιά έχει την ετικέτα ότι περιστρέφεται το ένα τρίτο μιας περιστροφής.

Η μείωση της ταχύτητας συμβαίνει όταν το γρανάζι κίνησης έχει λιγότερα δόντια από το κινούμενο γρανάζι. Για παράδειγμα, τι θα συνέβαινε αν το γρανάζι κίνησης έχει οκτώ δόντια (κόκκινο γρανάζι) και το κινούμενο γρανάζι έχει 24 δόντια (μπλε γρανάζι);

Όταν τα οκτώ δόντια του κινητήριου γραναζιού έχουν κάνει μία πλήρη περιστροφή, το κινούμενο γρανάζι των 24 δοντιών θα έχει περιστρέψει μόνο το 1/3 της περιστροφής (οκτώ δόντια). Το κινούμενο γρανάζι θα περιστρέφεται με το 1/3 της ταχύτητας, ωστόσο, θα μπορεί να ασκήσει τριπλάσια δύναμη.

Διάγραμμα της κατασκευής του Super Car, με τα τρία συνδεδεμένα γρανάζια να επισημαίνονται. Το πρώτο είναι ένα μπλε γρανάζι οδήγησης που φέρει μια ετικέτα που γράφει "Γρανάζι οδήγησης με προσαρτημένη κόκκινη τετράγωνη δοκό". Το δεύτερο είναι ένα Blue Gear που έχει μια ετικέτα που γράφει Μεταφορά ισχύος. Το τρίτο είναι ένα κινούμενο Red Gear που έχει μια ετικέτα που γράφει Gearing up, driving Blue Gear with driven Red Gear.

Η κατασκευή του Supercar περιλαμβάνει μερικά πολύ καλά παραδείγματα για το πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα γρανάζια.

Η δύναμη για την κίνηση του αυτοκινήτου ξεκινά από την ενέργεια ενός τεντωμένου λαστιχιού. Οι οπές σύνδεσης σε ένα Μπλε Γρανάζι επιτρέπουν τη σύνδεση μιας Κόκκινης Τετράγωνης Δοκού με προεξοχές για να βοηθήσουν το λάστιχο να κινήσει το Μπλε Γρανάζι.

Ένα δεύτερο Μπλε Γρανάζι παρέχει μεταφορά ισχύος.

Μια ταχύτητα ανεβαίνει όταν το δεύτερο Μπλε Γρανάζι κινεί το Κόκκινο Γρανάζι στον άξονα του Γκρι Τροχού, κάνοντας το Supercar να κινηθεί!


Τροχαλίες

Διάγραμμα του κομματιού Orange Pulley, που δείχνει ότι έχει συνολικά 5 τρύπες. Όλες οι τρύπες είναι στρογγυλές εκτός από την κεντρική τρύπα, η οποία είναι τετράγωνη και προορίζεται να ταιριάζει στον άξονα της τροχαλίας.

Οι τροχαλίες είναι πολύ ευέλικτα εξαρτήματα. Μερικά από τα πράγματα για τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν περιλαμβάνουν:

  • Τροχοί.
  • Συστήματα τροχαλιών.
  • Διακοσμήσεις.

Το σύστημα VEX GO διαθέτει δύο μεγέθη τροχαλιών. Και οι δύο τροχαλίες έχουν μια τετράγωνη κεντρική οπή που επιτρέπει την εισαγωγή ενός τετράγωνου πείρου/άξονα και επιτρέπει τη μεταφορά ισχύος για να αναγκάσει την τροχαλία να περιστραφεί. Οι τροχαλίες περιλαμβάνουν:

  • Η μικρότερη Πράσινη Τροχαλία, η οποία αναφέρθηκε νωρίτερα σε αυτό το άρθρο, μπορεί να συνδυαστεί με το Ελαστικό για να δημιουργήσει έναν μικρό τροχό.
  • Η μεγαλύτερη πορτοκαλί τροχαλία που έχει τέσσερις στρογγυλές οπές στερέωσης για την προσάρτηση άλλων εξαρτημάτων στην τροχαλία.

Συστήματα τροχαλιών

Διάγραμμα που απεικονίζει τη μηχανική των συστημάτων τροχαλιών χρησιμοποιώντας κομμάτια Πράσινης Τροχαλίας και Σχοινιού. Το διάγραμμα δείχνει ότι ένα σχοινί που είναι προσαρτημένο σε μια τροχαλία θα περιστρέφεται σε αντίθετες κατευθύνσεις εκατέρωθεν. Για να τραβήξετε ένα αντικείμενο που είναι προσαρτημένο στα αριστερά προς τα πάνω, η δεξιά πλευρά του σχοινιού πρέπει να τραβηχτεί προς τα κάτω. Το διάγραμμα δείχνει επίσης ότι μια τροχαλία με σχοινί προσαρτημένο σε μια άγκυρα στη μία πλευρά θα έχει διπλάσιο μηχανικό πλεονέκτημα, καθώς κάθε πλευρά του σχοινιού υποστηρίζει πλέον το μισό του βάρους.

Οι τροχαλίες στο σύστημα VEX GO μπορούν να συνδυαστούν με τα σχοινιά για να δημιουργήσουν ένα σύστημα τροχαλιών. Ένα σύστημα τροχαλιών μπορεί είτε να αλλάξει την κατεύθυνση μιας δύναμης που ασκείται σε ένα σχοινί είτε να αυξήσει το μηχανικό του πλεονέκτημα.

Διακοσμήσεις

Κοντινό πλάνο του προσώπου σε μια κατασκευή VEX GO Crawler, όπου κομμάτια Green Gear χρησιμοποιούνται ως διακοσμητικά μάτια στο πρόσωπο του ρομπότ.

Οι τροχαλίες, τα γρανάζια και οι τροχοί είναι διασκεδαστικά μέρη. Χρησιμοποιήστε τη φαντασία σας για να δημιουργήσετε μάτια, κεφάλια ή οποιαδήποτε άλλα πράγματα για τα έργα σας.

Οι τροχοί, τα γρανάζια και οι τροχαλίες είναι σημαντικά μέρη του συστήματος VEX GO. Θα δώσουν κίνηση στα έργα σας. Η κίνηση θα κάνει τη φαντασία σας πραγματικότητα!

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

Last Updated: