V5 शाफ्ट का उपयोग

VEX धातु प्रणाली, संयोजनों को घूमने या घुमाने की अनुमति देने के लिए गोल धुरों के बजाय वर्गाकार शाफ्ट का उपयोग करती है। यह वर्गाकार आकार शाफ्ट को मोटरों में वर्गाकार सॉकेट में फिट करने की अनुमति देता है तथा गोल धुरों के साथ उपयोग किए जाने वाले घर्षण कनेक्शन के स्थान पर ड्राइव शाफ्टों को एक भौतिक कनेक्शन प्रदान करता है। शाफ्ट का वर्गाकार आकार पहियों, गियरों और स्प्रोकेट जैसे गति घटकों के साथ-साथ ऑप्टिकल शाफ्ट एनकोडर और पोटेंशियोमीटर जैसे सेंसरों को उन्हें घुमाने के लिए एक भौतिक ड्राइव कनेक्शन की सुविधा भी देता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि उनमें एक ढला हुआ प्लास्टिक का चौकोर छेद या एक धातु का आवेषण होता है जिसमें एक चौकोर छेद होता है जो शाफ्ट को घटकों के माध्यम से फिसलने की अनुमति देता है। इन शाफ्टों को ड्राइव शाफ्ट के नाम से भी जाना जाता है।

शाफ्ट 12” तक की विभिन्न लम्बाइयों में उपलब्ध हैं और दो संस्करणों में आते हैं, शाफ्ट और उच्च शक्ति शाफ्ट।

शाफ्ट

ये शाफ्ट ⅛” वर्गाकार बार हैं। शाफ्ट्स, VEX EDR प्रणाली के प्रारंभ से ही इसका हिस्सा रहे हैं तथा सभी VEX मोशन उत्पादों के साथ संगत हैं। शाफ्ट को कस्टम लंबाई में काटा जा सकता है, हालांकि अत्यधिक दबाव के कारण वे मुड़ सकते हैं, झुक सकते हैं या अलग हो सकते हैं।

उच्च शक्ति शाफ्ट

ये शाफ्ट ¼” वर्गाकार बार हैं। उच्च शक्ति शाफ्ट को बाद में VEX EDR उत्पाद लाइन में पेश किया गया था और वे केवल VEX मोशन उत्पादों के साथ संगत हैं, जिन्हें बड़े शाफ्ट जैसे कि V5 स्मार्ट मोटर, उच्च शक्ति गियर, उच्च शक्ति स्प्रोकेट और चेन, और 3.25" पहियों को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। शाफ्ट को कस्टम लंबाई में काटा जा सकता है और वे उच्च तनाव को झेल सकते हैं, हालांकि वे संरचनात्मक धातु के वर्गाकार छेदों से होकर नहीं गुजरेंगे और यदि यह आवश्यकता असेंबली डिजाइन का हिस्सा है तो कस्टम छेद (5/16" या 8 मिमी ड्रिल बिट) की आवश्यकता होगी। उच्च शक्ति शाफ्ट का वजन मानक शाफ्ट से अधिक होता है।

शाफ़्ट	उच्च शक्ति शाफ्ट

सहायक शाफ्ट

संरचनात्मक धातु में छेद वर्गाकार होते हैं, इसलिए शाफ्ट को सुचारू रूप से घुमाने के लिए शाफ्ट को सहारा देना आवश्यक है। इसके अतिरिक्त, लगभग सभी असेंबली में कम से कम दो समानांतर समर्थन बिंदु प्रदान करना महत्वपूर्ण है। यदि प्रत्येक शाफ्ट के लिए दो सपोर्ट उपलब्ध नहीं कराए गए हैं, तो शाफ्ट को सपोर्ट के एकल बिंदु पर थोड़ा ऊपर-नीचे घूमने की अनुमति होगी और इससे शाफ्ट को घूमना कठिन हो जाएगा। शाफ्ट जिस रोबोट असेंबली को सहारा दे रहा है वह जितनी भारी है, समर्थन के ये दो बिंदु प्रदान करना उतना ही अधिक महत्वपूर्ण है। सहायक शाफ्ट के बारे में अधिक जानकारी के लिए निम्नलिखित वीडियो देखें।

ये सहायता प्रदान करने के लिए कई भाग उपलब्ध हैं।

शाफ्ट

⅛” वर्गाकार शाफ्ट को सहारा देने के लिए उपलब्ध भागों में शामिल हैं:

• बेयरिंग फ्लैट्स तीन छेदों की एक श्रृंखला वाले प्लास्टिक के हिस्से हैं जो 1 छेद में शाफ्ट को सहारा देंगे और शेष छेदों में माउंटिंग के लिए स्क्रू और नट या अटैचमेंट रिवेट्स का उपयोग करने की अनुमति देंगे। बेयरिंग फ्लैट में एक तरफ प्लास्टिक के कांटे होते हैं जिन्हें धातु के चौकोर छेदों में डालने के लिए डिजाइन किया गया है। यदि ये कांटे गायब हों, तो बेयरिंग को हटा देना चाहिए, क्योंकि तनाव पड़ने पर बेयरिंग ढीली हो सकती है। बेयरिंग फ्लैट को इस प्रकार डिजाइन किया गया है कि इसके सभी 3 छेद संरचनात्मक धातु द्वारा समर्थित हों।
• पिलो ब्लॉक बियरिंग्सप्लास्टिक पिलो ब्लॉक हैं जो शाफ्ट को संरचनात्मक धातु के टुकड़े के ऊपर, नीचे, या किनारे पर ऑफसेट करने की अनुमति देता है जिस पर बियरिंग लगाई जाती है। पिलो ब्लॉक बियरिंग्स अलग से नहीं बेचे जाते हैं। इन्हें पिलो ब्लॉक बेयरिंग & लॉक बार पैक में खरीदा जा सकता है।
• 1-पोस्ट हेक्स नट रिटेनर w/बेयरिंग फ्लैट्स त्वरित असेंबली प्लास्टिक बियरिंग हैं। रिटेनर के एक सिरे पर एक पोस्ट होती है जिसका आकार और बनावट संरचनात्मक धातु के टुकड़े के वर्गाकार छेद में सुरक्षित रूप से फिट होने के लिए होती है। रिटेनर का केंद्रीय छेद हेक्स नट को सुरक्षित रूप से फिट करने के लिए आकार और स्लॉट किया गया है, जिससे नट को पकड़ने के लिए रिंच की आवश्यकता के बिना #8-32 स्क्रू को कसने की अनुमति मिलती है। रिटेनर के दूसरे सिरे पर शाफ्ट के गुजरने के लिए एक छेद होता है। 1-पोस्ट हेक्स नट रिटेनर संरचनात्मक धातु द्वारा समर्थित होने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

उच्च शक्ति शाफ्ट बियरिंग्स

उच्च शक्ति शाफ्ट को सहारा देने के लिए उपलब्ध एकमात्र भाग उच्च शक्ति शाफ्ट बेयरिंग है। ये प्लास्टिक के हिस्से हैं जो बेयरिंग फ्लैट्स के समान हैं, अंतर यह है कि बीच का छेद ¼” शाफ्ट के गुजरने के लिए आकार का होता है। उच्च शक्ति शाफ्ट बेयरिंग का उपयोग उच्च शक्ति शाफ्ट का चयन करके किया जा सकता है, जो संरचनात्मक धातु के दो टुकड़ों के बीच जुड़े दो बेयरिंग के बीच सैंडविच होने वाली सटीक लंबाई है। हालांकि, इस विन्यास में, शाफ्ट संरचनात्मक धातु से होकर नहीं गुजरेगा और केवल बेयरिंग के प्लास्टिक द्वारा समर्थित होगा, जो तनाव में रखे जाने पर विफल हो सकता है। अन्यथा, संरचनात्मक धातु में एक पर्याप्त बड़ा छेद ड्रिल करने की आवश्यकता होती है, जिससे उच्च शक्ति शाफ्ट को बेयरिंग और धातु में डालने के बाद वह स्वतंत्र रूप से घूम सके। उच्च शक्ति शाफ्ट बेयरिंग को संरचनात्मक धातु द्वारा समर्थित सभी 3 छेदों के लिए डिज़ाइन किया गया है।

बेयरिंग फ्लैट्स	तकिया ब्लॉक बियरिंग्स	1-पोस्ट हेक्स नट रिटेनर	उच्च शक्ति शाफ्ट बियरिंग्स

दो समर्थन बिंदुओं के उदाहरण

1 समर्थन बिंदु (खराब)	2 समर्थन बिंदु (अच्छा)	2 समर्थन बिंदु (अच्छा)

शाफ्ट कैप्चरिंग

शाफ्ट को स्वतंत्र रूप से घूमने के लिए तथा संयोजन से बाहर न खिसकने के लिए शाफ्ट को पकड़ना आवश्यक है। इसके अतिरिक्त, जिन भागों को शाफ्ट को घुमाने के लिए बनाया गया है, उन्हें शाफ्ट पर पकड़ना और/या स्थिर करना आवश्यक है, ताकि वे शाफ्ट के साथ घूम सकें।

⅛” शाफ्ट को पकड़ने के लिए कुछ भाग विकल्प हैं। मोटर सॉकेट में रखे गए शाफ्ट को पकड़ते समय, कॉलर को इस प्रकार स्थापित करना महत्वपूर्ण होता है कि वह मोटर के विपरीत संरचनात्मक घटक के सामने आ जाए। इससे शाफ्ट मोटर में सुरक्षित रूप से लगा रहेगा। पहियों, गियरों और स्प्रोकेटों को शाफ्ट पर आगे-पीछे फिसलने से रोकना भी महत्वपूर्ण है। ऐसा करने का एक तरीका घटक के प्रत्येक तरफ शाफ्ट पर एक कॉलर लगाना है। जब कॉलर को संरचनात्मक धातु के टुकड़े या बेयरिंग के विरुद्ध रखा जाता है, तो भाग और घटक के बीच वॉशर रखने से घर्षण कम हो सकता है।

निम्नलिखित भागों का उपयोग ⅛” शाफ्ट को पकड़ने के लिए किया जा सकता है:

• क्लैम्पिंग शाफ्ट कॉलर प्लास्टिक सिलेंडर होते हैं, जिनमें सिलेंडर के केंद्र से होकर गुजरने वाला ⅛” वर्गाकार छेद होता है, सिलेंडर की लंबाई के नीचे एक अनुदैर्ध्य विभाजन होता है, जिसमें एक लंबवत पेंच छेद होता है, जिससे होकर #8-32 स्क्रू गुजरता है और उसे नाइलॉक नट से सुरक्षित किया जाता है। इन कॉलरों को इस प्रकार डिजाइन किया गया है कि शाफ्ट को वर्गाकार छेद में डाला जाता है और फिर कॉलर को शाफ्ट पर जकड़ने के लिए #8-32 स्क्रू को कस दिया जाता है। क्लैम्पिंग शाफ्ट कॉलर शाफ्ट को पकड़ने के लिए उपयोग किए जाने वाले भागों में सबसे चौड़ा है, इस चौड़ाई को समायोजित करने के लिए असेंबली में स्थान और शाफ्ट की लंबाई को डिज़ाइन करने की आवश्यकता होती है।
• रबर शाफ्ट कॉलर एक पतला रबर सिलेंडर है जिसमें सिलेंडर के केंद्र से होकर ⅛” वर्गाकार इन्सर्ट गुजरता है। इन कॉलरों को इस प्रकार डिजाइन किया गया है कि शाफ्ट को वर्ग के माध्यम से डाला जाता है और कॉलर लगाए गए घर्षण द्वारा शाफ्ट को पकड़ लेता है। रबर शाफ्ट कॉलर शाफ्ट को पकड़ने के लिए उपयोग किए जाने वाले भागों में सबसे पतले होते हैं, हालांकि, इनमें क्लैंपिंग शाफ्ट कॉलर की तरह शाफ्ट पर दबाव डालने वाला क्लैंपिंग स्क्रू नहीं होता है, या शाफ्ट कॉलर की तरह शाफ्ट के खिलाफ कसने वाला सेट स्क्रू नहीं होता है।
• शाफ्ट कॉलर धातु के सिलेंडर होते हैं जिनके बीच में एक गोल छेद होता है, जिसका आकार ऐसा होता है कि ⅛” शाफ्ट छेद से होकर गुजर सकता है। कॉलर के किनारे पर एक लंबवत #8-32 थ्रेडेड छेद होता है जिसमें एक सेट स्क्रू होता है। इन कॉलरों को इस प्रकार डिजाइन किया गया है कि इनमें शाफ्ट के विरुद्ध सेट स्क्रू को कसा जा सके। सेट स्क्रू को कसने के लिए 5/64” हेक्स कुंजी की आवश्यकता होती है। कॉलर में #8-32 थ्रेडेड छेद सेट स्क्रू को हटाने और #8-32 स्क्रू या स्टैंडऑफ के लिए #8-32 कपलर को प्रतिस्थापित करने की अनुमति देता है। इन प्रतिस्थापनों से कुछ रचनात्मक संयोजनों का जन्म हो सकता है। कॉलर में लगे स्क्रू को यदि बहुत अधिक कस दिया जाए तो शाफ्ट में छेद हो सकता है। यदि ऐसा होता है, तो शाफ्ट को पुनः उपयोग में लाने से पहले बर को चिकना कर लेना चाहिए।
• उच्च शक्ति शाफ्ट कॉलर उच्च शक्ति शाफ्ट को पकड़ने के लिए उपलब्ध एकमात्र भाग हैं जब तक कि शाफ्ट को संरचनात्मक धातु द्वारा समर्थित दो बीयरिंगों के बीच सैंडविच करके कैप्चर नहीं किया जाता है जैसा कि ऊपर वर्णित है। उच्च शक्ति शाफ्ट कॉलर प्लास्टिक क्लैम्पिंग शाफ्ट कॉलर के लगभग समान है, सिवाय इसके कि कॉलर के बीच में ¼” वर्गाकार छेद होता है।

यह वीडियो रबर शाफ्ट कॉलर और शाफ्ट कॉलर के बीच अंतर और उनमें से प्रत्येक का उपयोग कब करना है, इसके बारे में बताता है।

क्लैम्पिंग शाफ्ट कॉलर	रबर शाफ्ट कॉलर	शाफ्ट कॉलर	उच्च शक्ति शाफ्ट कॉलर

शाफ्ट पर घटकों को लगाना

शाफ्ट कैप्चर का एक अन्य प्रकार शाफ्ट पर एक घटक को स्थिर करना है, ताकि वह शाफ्ट के साथ घूम सके। कई घटकों को शाफ्ट पर आसानी से लगाया जा सकता है, क्योंकि उनमें या तो एक ढाला हुआ वर्गाकार छेद होता है या फिर ऊपर बताए अनुसार वर्गाकार छेद वाला धातु का आवरण होता है। जब किसी धातु के घटक को शाफ्ट पर लगाना होता है तो अतिरिक्त भाग की आवश्यकता होती है। ⅛” शाफ्ट के लिए ये भाग शामिल हैं:

• ड्राइव शाफ्ट लॉक बार एक धातु की प्लेट है, जिसमें दो अंत छेद होते हैं, जो एक #8-32 स्क्रू और संलग्न नट के लिए आकार के होते हैं, जो बार को धातु के घटक पर माउंट करने के लिए होते हैं और तीन ⅛” वर्ग छेद होते हैं, जो एक शाफ्ट को मध्य वर्ग छेद के माध्यम से डालने की अनुमति देता है, जिससे शाफ्ट धातु के घटक को घुमाने के लिए ड्राइव कर सकता है। ध्यान दें, केंद्र वर्गाकार छेद के किनारों पर दो वर्गाकार छेदों का उपयोग बंद हो चुके ¼” पिच धातु के साथ किया जा सकता है।
• लॉक बार एक प्लास्टिक बार है, जिसमें दो अंत छेद हैं, जो एक #8-32 स्क्रू और संलग्न नट के आकार के हैं, जो बार को धातु के घटक पर माउंट करने के लिए हैं और केंद्र में ⅛” वर्ग के साथ एक धातु का सम्मिलन है जो शाफ्ट को वर्ग छेद के माध्यम से डालने की अनुमति देता है, जिससे शाफ्ट धातु के घटक को घुमाने के लिए प्रेरित होता है। धातु के इन्सर्ट को प्लास्टिक बार में एक स्लॉट में डाला जाता है, जिसमें एक रैचेट टूथ डिजाइन होता है, जिससे धातु के इन्सर्ट को हटाया जा सकता है और फिर एक अलग स्थिति में चौकोर छेद के साथ स्लॉट में पुनः डाला जा सकता है। यह आवश्यक है कि लॉक बार को धातु के घटक पर इस प्रकार लगाया जाए कि बार का धातु वाला भाग धातु के साथ समतल हो जाए, अन्यथा शाफ्ट बार के स्लॉट से धातु के सम्मिलित भाग को बाहर धकेल सकता है, जिससे शाफ्ट से धातु का घटक बाहर निकल सकता है। लॉक बार अलग से नहीं बेचे जाते हैं। इन्हें पिलो ब्लॉक बेयरिंग & लॉक बार पैक में खरीदा जा सकता है। प्लास्टिक लॉक बार, धातु ड्राइव शाफ्ट लॉक बार की तुलना में अत्यधिक तनाव के कारण खराब होने की अधिक संभावना रखते हैं।

इस लेख के लिखे जाने के समय, उच्च शक्ति शाफ्ट के लिए VEX से कोई लॉक बार उपलब्ध नहीं है। फिर भी, धातु संरचनात्मक घटक के माध्यम से एक कस्टम छेद ड्रिल किया जा सकता है और एक उच्च शक्ति गियर या माउंटिंग छेद के साथ एक उच्च शक्ति स्प्रोकेट को धातु पर माउंट किया जा सकता है। फिर, उच्च शक्ति शाफ्ट को धातु घटक और गियर/स्प्रोकेट के माध्यम से डाला जा सकता है। माउंटेड गियर/स्प्रोकेट एक लॉक बार की तरह कार्य करता है, जो शाफ्ट को धातु घटक को घुमाने के लिए प्रेरित करता है। यदि विशेष उपकरण उपलब्ध हों तो धातु की प्लेट या धातु की पट्टी में से किसी एक छेद को ब्रोच की सहायता से ¼” वर्गाकार छेद में बड़ा किया जा सकता है, जिससे बड़े शाफ्ट के लिए कस्टम लॉक प्लेट बनाई जा सकती है। वर्तमान में, एक आफ्टर-मार्केट विक्रेता है जो ¼” वर्ग के छेद के साथ विभिन्न लम्बाई के VEX धातु बार बेचता है।

ड्राइव शाफ्ट लॉक बार	लॉक बार	¼” छेद वाली धातु की पट्टी

शाफ्ट कैप्चर के उदाहरण

मुफ़्त स्पिनिंग असेंबली

ऐसी परिस्थिति होती है जब गियर, स्प्रोकेट, धातु घटक या पहिया को शाफ्ट पर स्थिर करना वांछनीय नहीं होता है। इस मामले में, घटक (पहिया या धातु संरचना) में माउंटिंग छेद होंगे और इसे गियर या स्प्रोकेट ड्राइव सिस्टम के संचालित या "आउटपुट" पक्ष पर लगाया जाएगा। संचालित गियर या संचालित स्प्रोकेट और पहिया राउंड-होल इन्सर्ट का उपयोग कर सकते हैं, जिससे वे शाफ्ट पर मुक्त रूप से घूम सकें, संचालित गियर/स्प्रोकेट पर लगा पहिया या धातु घटक ड्राइविंग (इनपुट) गियर या ड्राइविंग स्प्रोकेट और चेन से घूमेगा, न कि उस शाफ्ट से जिस पर इसे डाला गया है। मुक्त रूप से घूमने वाली असेंबली में शाफ्ट और असेंबली दोनों को घुमाने का अतिरिक्त घर्षण नहीं होता है।

रोबोट वास्तविकता

शाफ्ट को सहारा देना और पकड़ना रोबोट को जोड़ने का एक महत्वपूर्ण पहलू है। चाहे वह कक्षा का खेल हो या किसी प्रमुख रोबोटिक्स प्रतियोगिता में एलिमिनेशन मैच, मैदान पर देखने और रोबोट के गियर, पहिये या स्प्रोकेट को जमीन पर पड़े हुए देखने या रोबोट के कंट्रोलर पर जॉयस्टिक को हिलाने से ज्यादा निराशाजनक कुछ नहीं है और कुछ नहीं होता क्योंकि मोटर से शाफ्ट निकल गया है।

सुरक्षा खतरा:

पिंच पॉइंट्स सुनिश्चित करें कि उंगलियां, कपड़े, तार और अन्य वस्तुएं गतिशील घटकों के बीच न फंसें।

शाफ्ट और हार्डवेयर https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/motionपर खरीदे जा सकते हैं।