Utilisation des arbres V5

Le système VEX EDR utilise des arbres carrés plutôt que des essieux ronds pour permettre aux assemblages de tourner ou de tourner. Cette forme carrée permet aux arbres de s'insérer dans une douille carrée dans les moteurs et fournit une connexion physique aux arbres d'entraînement, au lieu d'une connexion à friction qui est utilisée avec les essieux ronds. La forme carrée des arbres permet également aux composants de mouvement tels que les roues, les engrenages et les pignons, ainsi qu'aux capteurs tels que l'encodeur d'arbre optique et le potentiomètre d'avoir une connexion d'entraînement physique pour les faire tourner. C'est parce qu'ils ont un trou carré en plastique moulé ou un insert métallique avec un trou carré dimensionné pour permettre aux arbres de glisser à travers les composants. Ces arbres sont également appelés arbres d'entraînement.

Les arbres sont disponibles dans un certain nombre de longueurs différentes jusqu'à 12" et sont disponibles en deux versions, l'arbre et l'arbre haute résistance.

Arbres

Ces arbres sont en barre carrée de ⅛". Les arbres font partie du système VEX EDR depuis son introduction et sont compatibles avec tous les produits VEX Motion. Les arbres peuvent être coupés à des longueurs personnalisées, mais ils peuvent se tordre, se plier ou se cisailler lorsqu'ils sont soumis à des contraintes extrêmes.

Arbres à haute résistance

Ces arbres sont en barre carrée de ¼". Les arbres à haute résistance ont été introduits plus tard dans la gamme de produits VEX EDR et ils ne sont compatibles qu'avec les produits VEX Motion qui ont été conçus pour s'adapter aux plus grands arbres tels que le moteur intelligent V5, les engrenages à haute résistance, les pignons et la chaîne à haute résistance, et les roues de 3,25 pouces. Les arbres peuvent être coupés à des longueurs personnalisées et peuvent résister à des contraintes élevées, mais ils ne passeront pas à travers les trous carrés de la structure métallique et nécessiteront le perçage d'un trou personnalisé (foret de 5/16" ou 8 mm) si cette exigence fait partie de une conception d'assemblage. Les arbres haute résistance pèsent plus que les arbres standard.

Arbre Arbre haute résistance
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Arbres de support

Les trous dans la structure métallique sont carrés, il est donc essentiel de soutenir un arbre afin que l'arbre tourne en douceur. De plus, dans presque tous les assemblages, il est important de prévoir au moins deux points d'appui parallèles. Si deux supports ne sont pas fournis pour chaque manche, le manche pourra pivoter légèrement de haut en bas sur le seul point de support et cela rendra le manche plus difficile à tourner. Plus l'ensemble robotique supporté par l'arbre est lourd, plus il est important de prévoir ces deux points d'appui. Il existe un certain nombre de pièces disponibles pour fournir ces supports.

Arbres

Les pièces disponibles pour supporter les arbres carrés de ⅛" comprennent :

  • Les méplats de roulement sont des pièces en plastique avec une série de trois trous qui supporteront un arbre dans 1 trou et permettront des vis et des écrous ou Rivets de fixation à utiliser pour le montage dans les trous restants. Le Bearing Flat a des broches en plastique sur un côté conçues pour être insérées dans les trous carrés du métal. Si ces broches sont manquantes, le roulement doit être jeté car le roulement peut se desserrer sous l'effet de la contrainte. Le Bearing Flat est conçu pour que les 3 trous soient soutenus par du métal structurel.
  • paliers à semelle sont des paliers à semelle en plastique qui permettent à un arbre d'être décalé au-dessus, en dessous ou sur le côté de la pièce métallique structurelle sur laquelle le roulement est monté. Les paliers à semelle ne sont pas vendus séparément. Ils peuvent être achetés dans le pack de barres de verrouillage & pour palier à semelle.
  • Retenue d'écrou hexagonal à 1 poteau avec méplats de roulement sont des roulements en plastique à assemblage rapide. Une extrémité du dispositif de retenue contient un poteau qui est dimensionné et façonné pour s'insérer solidement dans le trou carré de la pièce métallique structurelle. Le trou central du dispositif de retenue est dimensionné et fendu pour s'adapter solidement à un écrou hexagonal, permettant de serrer une vis #8-32 sans avoir besoin d'une clé pour maintenir l'écrou. L'autre extrémité du dispositif de retenue a un trou pour le passage d'un arbre. Le écrou hexagonal de retenue à 1 poteau est conçu pour être soutenu par du métal structurel.

Roulements d'arbre haute résistance

La seule pièce disponible pour supporter l'arbre haute résistance est le roulement d'arbre haute résistance. Ce sont des pièces en plastique similaires aux méplats de roulement, à l'exception du fait que le trou central est dimensionné pour que l'arbre de ¼" puisse y passer. Le roulement d'arbre à haute résistance peut être utilisé en sélectionnant un arbre à haute résistance qui est la longueur exacte à prendre en sandwich entre deux roulements attachés entre deux pièces de structure métallique. Cependant, dans cette configuration, l'arbre n'aura pas traversé le métal de la structure et ne sera supporté que par le plastique du roulement qui peut se rompre lorsqu'il est soumis à une contrainte. Sinon, un trou personnalisé doit être percé à travers le métal de la structure suffisamment grand pour permettre à l'arbre haute résistance de tourner librement après avoir été inséré à travers le roulement et le métal. Le roulement d'arbre haute résistance est conçu pour que les 3 trous soient soutenus par du métal structurel.

Méplats de roulement Paliers à semelle Retenues d'écrou hexagonal à 1 poteau Roulements d'arbre haute résistance
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Exemples de deux points d'appui

1 point d'appui (pauvre) 2 points d'appui (bon) 2 points d'appui (bon)
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Arbres de capture

Les arbres doivent être capturés pour que l'arbre tourne librement et ne glisse toujours pas hors de l'assemblage. De plus, les pièces que le manche est destiné à faire tourner doivent être capturées et/ou fixées au manche afin qu'elles tournent avec le manche.

Il existe des options de pièces pour capturer des arbres de ⅛". Lors de la capture d'un arbre placé dans une douille de moteur, il est important de fixer un collier dans une orientation telle qu'il bute contre un élément structurel opposé au moteur. Cela maintiendra solidement l'arbre placé dans le moteur. Il est également important d'empêcher les roues, les engrenages et les pignons de glisser d'avant en arrière sur un arbre. Une façon de procéder consiste à fixer un collier à l'arbre de chaque côté du composant. Lorsque les colliers sont placés contre une pièce de métal structurel ou un roulement, le placement d'une rondelle entre la pièce et le composant peut réduire le frottement.

Les pièces suivantes peuvent être utilisées pour capturer un arbre de ⅛" :

  • Les colliers d'arbre de serrage sont des cylindres en plastique avec un trou carré de ⅛" traversant le centre du cylindre, le cylindre a un longitudinalement divisé sur sa longueur avec un trou de vis perpendiculaire pour qu'une vis #8-32 puisse passer à travers et être fixée avec un écrou Nylock. Ces colliers sont conçus pour que l'arbre soit inséré à travers le trou carré, puis la vis #8-32 est serrée pour serrer le collier sur l'arbre. Le collier d'arbre de serrage est la plus large des pièces utilisées pour capturer les arbres, l'espace et la longueur de l'arbre doivent être conçus dans l'assemblage afin de s'adapter à cette largeur.
  • Les colliers d'arbre en caoutchouc sont un cylindre en caoutchouc mince avec un insert carré de ⅛" passant par le centre du cylindre. Ces colliers sont conçus de manière à ce que la tige soit insérée à travers le carré et que la bague capture la tige par le frottement appliqué. Les colliers d'arbre en caoutchouc sont les pièces les plus minces utilisées pour capturer les arbres, cependant, ils n'ont pas de vis de serrage appliquant une pression sur l'arbre comme les colliers d'arbre de serrage, ou une vis de réglage qui a été serrée contre l'arbre comme les colliers d'arbre .
  • Les colliers d'arbre sont des cylindres en métal avec un trou rond traversant le centre, dimensionnés pour qu'un arbre de ⅛" puisse glisser à travers le trou. Sur le côté du collier se trouve un trou fileté perpendiculaire #8-32 avec une vis de réglage à l'intérieur. Ces colliers sont conçus pour que la vis de réglage soit serrée contre l'arbre. Les vis de réglage nécessitent une clé hexagonale de 5/64" pour serrer la vis. Le trou fileté #8-32 dans le collier permet de retirer la vis de réglage et de remplacer une vis #8-32 ou un coupleur #8-32 pour les entretoises. Ces substitutions peuvent conduire à des assemblages créatifs. La vis de réglage dans le collier peut créer une fraise dans l'arbre si elle est trop serrée. Si cela se produit, la fraise doit être limée avant de réutiliser la tige.
  • Les colliers d'arbre haute résistance sont les seules pièces disponibles pour capturer un arbre haute résistance à moins que l'arbre ne soit capturé en le prenant en sandwich entre deux roulements soutenus par du métal structurel comme décrit ci-dessus. Le collier d'arbre haute résistance est presque identique au collier d'arbre de serrage en plastique, à l'exception du collier doté d'un trou carré de ¼" traversant son centre.
Collier d'arbre de serrage Collier d'arbre en caoutchouc Collier d'arbre Collier d'arbre haute résistance
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Fixation des composants aux arbres

Un autre type de capture d'arbre consiste à fixer un composant à l'arbre afin qu'il tourne avec l'arbre. De nombreux composants peuvent être facilement fixés à l'arbre car ils ont soit un trou carré moulé, soit un insert métallique avec un trou carré comme mentionné ci-dessus. Lorsqu'un composant métallique doit être fixé à un arbre, une pièce supplémentaire est nécessaire. Pour l'arbre ⅛", ces pièces comprennent :

  • Barre de verrouillage de l'arbre d'entraînement est une plaque métallique qui a deux trous d'extrémité dimensionnés pour une vis #8-32 et un écrou de fixation pour monter la barre sur un composant métallique et trois trous carrés de ", ce qui permet d'insérer un arbre à travers le trou carré du milieu permettant à l'arbre d'entraîner le composant métallique à tourner. Notez que les deux trous carrés sur les côtés du trou carré central peuvent être utilisés avec le métal au pas de ¼ po abandonné.
  • La barre de verrouillage est une barre en plastique qui a deux trous d'extrémité dimensionnés pour une vis #8-32 et un écrou de fixation pour le montage la barre à un composant métallique et il y a un insert métallique avec un carré de ⅛" au centre qui permet à l'arbre d'être inséré à travers le trou carré permettant à l'arbre d'entraîner le composant métallique à tourner. L'insert métallique est inséré dans une fente de la barre en plastique qui a une conception de dent à cliquet permettant de retirer l'insert métallique puis de le réinsérer dans la fente avec le trou carré orienté dans une position différente. Il est essentiel que la barre de verrouillage soit montée sur le composant métallique de manière à ce qu'elle soit orientée avec le côté de l'insert métallique de la barre affleurant contre le métal, sinon l'arbre peut pousser l'insert métallique de la fente de la barre libérant le composant métallique de l'arbre . Les barres de verrouillage ne sont pas vendues séparément. Ils peuvent être achetés dans le pack de barres de verrouillage & pour palier à semelle. Les barres de verrouillage en plastique sont plus susceptibles de tomber en panne sous des contraintes extrêmes que les barres de verrouillage en métal de l'arbre d'entraînement.

Au moment de la rédaction de cet article, il n'y a pas de barres de verrouillage disponibles de VEX pour les arbres à haute résistance. Néanmoins, un trou personnalisé peut être percé à travers le composant structurel métallique et un engrenage à haute résistance ou un pignon à haute résistance avec des trous de montage peut être monté sur le métal. Ensuite, l'arbre haute résistance peut être inséré à travers le composant métallique et l'engrenage/le pignon. L'engrenage/pignon monté agit comme une barre de verrouillage permettant à l'arbre de faire tourner le composant métallique. Si des outils spécialisés sont disponibles, l'un des trous d'une plaque métallique ou d'une barre métallique peut être agrandi en un trou carré de ¼" avec une broche pour créer une plaque de verrouillage personnalisée pour le grand arbre. À l'heure actuelle, il existe un vendeur après-vente qui vend des barres de métal VEX de différentes longueurs avec un trou percé à un carré de ¼".

Barre de verrouillage de l'arbre de transmission Barres de verrouillage Barre de métal avec un trou de ¼” percé
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Exemples de capture d'arbre

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  1. Le collier d'arbre en caoutchouc empêche l'arbre de glisser hors de la douille d'entraînement du moteur
  2. Deux colliers d'arbre en caoutchouc empêchent la roue de 4" de glisser d'avant en arrière sur l'arbre
  3. Des inserts métalliques carrés dans la roue de 4" fixent la roue à l'arbre

Assemblage de filature libre

Il existe des circonstances dans lesquelles un engrenage, un pignon, un composant métallique ou une roue peut ne pas être souhaité pour être fixé à un arbre. Dans ce cas, le composant (roue ou structure métallique) aurait des trous de montage et serait monté sur le côté entraîné ou « sortie » d'un système d'entraînement à engrenages ou à pignons. L'engrenage mené ou le pignon mené et la roue peuvent utiliser des inserts à trou rond pour leur permettre de tourner librement sur l'arbre. et non par l'arbre sur lequel il est inséré. L'ensemble de filage libre n'a pas le frottement supplémentaire de faire tourner à la fois l'arbre et l'assemblage.

Un exemple d'assemblage de filage libre

Assemblage de filature libre

  1. L'engrenage entraîné haute résistance et la roue de 3,25 ont tous deux des inserts à trou rond pour leur permettre de tourner librement sur l'arbre. La roue 3.25 est montée sur un engrenage haute résistance.
  2. L'engrenage d'entraînement à haute résistance a des inserts carrés en métal pour le fixer à l'arbre et permet au moteur d'entraîner l'arbre et à son tour d'entraîner l'engrenage en le faisant tourner.
  3. L'arbre n'a pas à tourner avec la roue.

Robot Réalité

Le support et la capture des arbres est un aspect important de l'assemblage d'un robot. Qu'il s'agisse d'un jeu en classe ou d'un match d'élimination dans une grande compétition de robotique, il n'y a pas beaucoup de choses aussi décourageantes que de regarder sur le terrain et de voir un engrenage, une roue ou un pignon du robot posé sur le sol ou déplacer un joystick sur le contrôleur du robot et rien ne se passe car un arbre a glissé hors d'un moteur.

Danger pour la sécurité :
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Points de pincement

Veillez à ce que vos doigts, vêtements, fils et autres objets ne se coincent pas entre les composants en mouvement.

Les arbres et le matériel peuvent être achetés à https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/motion.