VEX IQ प्लास्टिक गियर, चेन और स्प्रोकेट, और पुली का उपयोग

जैसे ही नए उपयोगकर्ता अपने स्वयं के कस्टम रोबोट डिजाइनों को इकट्ठा करना शुरू करते हैं, वे किसी बिंदु पर अपने VEX IQ स्मार्ट मोटर्स से अधिक की इच्छा कर सकते हैं। VEX IQ स्मार्ट मोटर्स में संभवतः किसी भी उपलब्ध रोबोटिक प्रणाली की तुलना में सबसे अच्छा प्रदर्शन और संवेदन है। फिर भी, उपयोगकर्ता यह चाह सकते हैं कि मोटरें चीजों को तेजी से चलाएं, भारी चीजों को उठाएं, या तंत्र को मोटर से दूर ले जाएं। VEX IQ गियर्स, स्प्रोकेट और पुली इन आवश्यकताओं को पूरा करने की अनुमति दे सकते हैं।

गियर्स	स्प्रोकेट	पुली

आउटपुट/इनपुट अनुपात

VEX प्लास्टिक गियर्स/स्प्रोकेट/पुली पर चर्चा करते समय कुछ मानक शब्दों का प्रयोग किया जाता है:

• ड्राइविंग/इनपुट - यह गियर/स्प्रोकेट/पुली है जो शाफ्ट पर रखा जाता है, जिसे स्मार्ट मोटर घुमाने के लिए मजबूर करता है।
• संचालित/आउटपुट - यह घटक (जैसे कि पहिया या भुजा) के शाफ्ट पर रखा गया गियर/स्प्रोकेट/पुली है, जिसे इनपुट से घूमने के लिए मजबूर किया जाएगा।
• घूर्णन गति - यह वह गति है जिससे पता चलता है कि शाफ्ट कितनी तेजी से घूम रहा है, जिसे आमतौर पर एक मिनट में कितनी बार घूमने से मापा जाता है, जिसे प्रति मिनट चक्कर (आरपीएम) भी कहा जाता है।
• टॉर्क - यह किसी दूरी पर भार को घुमाने के लिए आवश्यक बल की मात्रा है। उदाहरण के लिए, लंबी भुजा को घुमाने के लिए या भुजा पर अधिक भार डालने पर अधिक टॉर्क की आवश्यकता होती है। बड़े व्यास वाले पहिये को घुमाने के लिए या जब पहिया किसी भारी वस्तु को घुमा रहा हो तो इसके लिए भी अधिक टॉर्क की आवश्यकता होती है। टॉर्क को सामान्यतः मीट्रिक इकाई में मापा जाता है जो बल और दूरी को जोड़ती है जिसे न्यूटन-मीटर (एनएम) कहते हैं।

दो सिद्धांत हैं जो उपयोगकर्ताओं को VEX प्लास्टिक गियर्स, स्प्रोकेट और पुली का उपयोग करने के तरीके को समझने में मदद करेंगे:

बढ़ा हुआ टॉर्क: जब इनपुट गियर/स्प्रोकेट/पुली (घटक) का व्यास आउटपुट घटक की तुलना में छोटा होता है, तो इससे सिस्टम का आउटपुट टॉर्क बढ़ जाएगा। हालाँकि, इससे सिस्टम की आउटपुट घूर्णन गति आनुपातिक रूप से कम हो जाएगी। दूसरे शब्दों में, यदि मोटर किसी भुजा को नहीं उठा सकती, तो मोटर को भुजा के शाफ्ट पर एक बड़े घटक को चलाने के लिए एक छोटे घटक की आवश्यकता होती है।

बढ़ी हुई गति: जब इनपुट घटक का व्यास आउटपुट घटक से बड़ा होता है, तो इससे सिस्टम की आउटपुट घूर्णन गति बढ़ जाएगी। हालाँकि, इससे सिस्टम का आउटपुट टॉर्क आनुपातिक रूप से कम हो जाएगा। उदाहरण के लिए, यदि कोई उपयोगकर्ता चाहता है कि पहिया मोटर की तुलना में अधिक तेजी से घूमे, तो मोटर को पहिये के शाफ्ट पर एक छोटे घटक को चलाने के लिए एक बड़े घटक की आवश्यकता होगी।

 

VEX प्लास्टिक गियर अनुपात (60 दांत, 36 दांत, 12 दांत)

आउटपुट गियर	इनपुट गियर	गियर अनुपात	100 RPM मोटर इनपुट के लिए आउटपुट	0.4 एनएम मोटर इनपुट के लिए आउटपुट
60 दांत	12 दांत	5:1	20 आरपीएम	2.0 एनएम
36 दांत	12 दांत	3:1	33 आरपीएम	1.2 एनएम
60 दांत	36 दांत	5:3	60 आरपीएम	0.67 एनएम
36 दांत	60 दांत	3:5	167 आरपीएम	0.24 एनएम
12 दांत	36 दांत	1:3	300 आरपीएम	0.13 एनएम
12 दांत	60 दांत	1:5	500 आरपीएम	0.08 एनएम

(24 दांत और 48 दांत गियर ऐड-ऑन पैकमें उपलब्ध हैं)

 

उपरोक्त VEX प्लास्टिक गियर अनुपात चार्ट से यह स्पष्ट हो जाना चाहिए कि अनुपात स्मार्ट मोटर की आउटपुट घूर्णी गति और आउटपुट टॉर्क की मात्रा को नाटकीय रूप से बदल सकते हैं। यह समझना महत्वपूर्ण है कि आउटपुट/इनपुट अनुपात का उपयोग करते समय रोबोट की प्रणाली में घर्षण और अन्य कारकों को ध्यान में नहीं रखा जाता है।

उदाहरण के लिए, ड्राइवट्रेन के लिए 1:5 गियर अनुपात बनाना आकर्षक हो सकता है, जिससे रोबोट बहुत तेजी से (500 आरपीएम) चलेगा। ऐसे कई कारक हैं जो इसे अव्यावहारिक बनाते हैं। सबसे पहले, 60 दांतों वाले गियर मानक 200 मिमी ट्रैवल व्हील्स से बड़े होते हैं, इसलिए गियर पहिये को जमीन से ऊपर उठाए रखेगा। इसके अतिरिक्त, आउटपुट टॉर्क इतना छोटा (0.08 एनएम) होगा कि स्मार्ट मोटर पहिया/रोबोट को चलाने में सक्षम नहीं हो सकेगा। यदि इस अनुपात का उपयोग करना संभव भी हो, तो भी यदि रोबोट अपनी सामान्य गति से पांच गुना अधिक गति से चलेगा तो उसे नियंत्रित करना बहुत कठिन होगा।

यह उदाहरण दर्शाता है कि आउटपुट/इनपुट अनुपात का उपयोग करते समय उद्देश्य टॉर्क और गति के बीच एक “सटीक स्थान” संतुलन खोजना होता है। यह सुनिश्चित करना भी महत्वपूर्ण है कि घटक रोबोट के डिजाइन में फिट होंगे।

VEX प्लास्टिक स्प्रॉकेट में पांच अलग-अलग आकार के स्प्रॉकेट होते हैं (8 टूथ स्प्रॉकेट, 16 टूथ स्प्रॉकेट, 24 टूथ स्प्रॉकेट, 32 टूथ स्प्रॉकेट, 40 टूथ स्प्रॉकेट) जिन्हें संयोजित किया जा सकता है। VEX प्लास्टिक पुली के चार आकार उपलब्ध हैं (10 मिमी, 20 मिमी, 30 मिमी, 40 मिमी)।

शक्ति हस्तांतरण

VEX प्लास्टिक गियर, स्प्रोकेट और पुली का उपयोग भी शक्ति हस्तांतरण के लिए किया जा सकता है। इसकी आवश्यकता तब होती है जब कोई डिज़ाइन स्मार्ट मोटर को पहिये या अन्य घटक के शाफ्ट को सीधे चलाने की अनुमति नहीं देता है। इस मामले में, इनपुट और आउटपुट गियर/स्प्रोकेट/पुली एक ही आकार के होंगे, इसलिए टॉर्क या घूर्णन गति में कोई परिवर्तन नहीं होगा। इसे अक्सर 1:1 अनुपात कहा जाता है।

इसके कुछ उदाहरण इस प्रकार हो सकते हैं:

• एक ड्राइवट्रेन एक पहिये को स्मार्ट मोटर के साथ सीधे चलाकर दोनों पहियों को शक्ति प्रदान कर सकता है, तथा दूसरे पहिये को 1:1 स्प्रोकेट और चेन के साथ जोड़कर शक्ति प्रदान कर सकता है।
• एक ड्राइवट्रेन में एक श्रृंखला में 3 गियर (या कोई अन्य विषम संख्या) हो सकते हैं और पहले गियर से जुड़ा एक पहिया और अंतिम गियर से जुड़ा एक पहिया हो सकता है। यदि सभी गियर एक ही आकार के हों, तो मोटर किसी भी एक गियर को चला सकती है।

कृपया ध्यान दें कि ड्राइवट्रेन में गियर का उपयोग करते समय पहियों के बीच विषम संख्या में गियर होना महत्वपूर्ण है। ऐसा इसलिए है क्योंकि जब एक गियर दूसरे को चलाता है, तो वे विपरीत दिशाओं में घूमते हैं। पहियों के बीच गियरों की सम संख्या होने पर दोनों पहिये एक दूसरे के विपरीत घूमेंगे।

पावर ट्रांसफर स्प्रोकेट	पावर ट्रांसफर गियर्स

यह तय करना कि किस घटक का उपयोग करना है: गियर, स्प्रोकेट या पुली

ऐसे कई कारक हैं जो निर्धारित करते हैं कि गियर, स्प्रोकेट. या रोबोट डिजाइन के साथ पुली का उपयोग किया जाना चाहिए। इनमें से कुछ इस प्रकार हैं:

विशेष नोट: गियर अनुपात का उपयोग करते समय, केवल इनपुट गियर आकार और अंतिम आउटपुट गियर आकार पर विचार करने की आवश्यकता होती है। उन दो गियरों के बीच के कोई भी गियर केवल गति को स्थानांतरित करते हैं और उनके आकार का गियर अनुपात पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

VEX प्लास्टिक गियर्स में क्राउन गियर्स भी है जो गियर्स के बीच 90^o कनेक्शन की अनुमति देगा। इसके अलावा वर्म गियर और डिफरेंशियल & बेवल गियर पैक भी हैं जो इसकी अनुमति देते हैं।

इसके अलावा, गियर ऐड-ऑन किट से VEX प्लास्टिक रैक गियर्स रैखिक गति की अनुमति देगा।

स्प्रोकेट: स्प्रोकेट भी एक अच्छा विकल्प है। उनके शाफ्ट को किसी भी संख्या में अलग-अलग पिच दूरी पर अलग किया जा सकता है, क्योंकि श्रृंखला को अलग-अलग स्नैप-टूगेदर लिंक से जोड़ा जाता है, जिन्हें कस्टम लंबाई में एक साथ रखा जा सकता है। इनपुट स्प्रोकेट और आउटपुट स्प्रोकेट हमेशा एक ही दिशा में घूमते रहेंगे। ड्राइविंग स्प्रोकेट के चारों ओर कम से कम 120^o चेन लिपटी होनी चाहिए अन्यथा चेन स्प्रोकेट पर दांतों को छोड़ सकती है। स्प्रोकेट को टैंक ट्रेड के साथ भी जोड़ा जा सकता है।

पुली: पुली हल्के भार के लिए बनाई गई हैं। वे उपलब्ध रबर बेल्ट (30 मिमी) की लंबाई से अलग की जा सकने वाली दूरी तक सीमित हैं। 40मिमी. 50 मिमी. 60 मिमी). स्प्रोकेट की तरह, इनपुट पुली और आउटपुट पुली एक ही दिशा में घूमती हैं। पुली प्रणाली के लिए रबर बेल्ट चिकनी हैं। यदि सिस्टम द्वारा स्थानांतरित किया जाने वाला भार बहुत बड़ा है तो बेल्ट फिसल जाएगी। (नोट: आउटपुट पुली की दिशा को उलटने के लिए रबर बेल्ट को पार किया जा सकता है।)

चाहे रोबोट डिजाइन में गियर, स्प्रोकेट या पुली का उपयोग किया गया हो, VEX IQ स्मार्ट मोटर्स के आउटपुट/इनपुट अनुपात या पावर ट्रांसफर को बदलने के लिए विकल्पों की एक बड़ी पसंद मौजूद है।

सुरक्षा खतरा:

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