VEX EDR жүйесінде доңғалақтардың екі түрі бар, тісті беріліс жинағы және беріктігі жоғары беріліс жинағы (Тісті беріліс механизмін таңдау әдісіқараңыз). Бұл берілістерді қуат беруді реттеу, айналдыру моментін арттыру немесе жылдамдықты арттыру үшін жинауға болады. Мұны екі немесе одан да көп берілістерді жетек біліктеріне біріктіру арқылы жасауға болады, осылайша тісті доңғалақтардың тістері бір-біріне жабысады. Қозғалтқыш берілістердің бірінің жетек білігіне қуат береді.
Беріліс коэффициенттері
Қарапайым беріліс коэффициенттері жетек білігіне бір ғана берілісті пайдаланады. Қуатты немесе кірісті қамтамасыз ететін беріліс жетекті беріліс деп аталады, ал бұрылып жатқан немесе шығысқа жауап беретін беріліс жетекті беріліс деп аталады. Беріліс коэффициенті келесі формула арқылы есептеледі:
Төмендегі анимацияны қарап, бірдей өлшемдегіжетекті және жетекті берілістің мысалын көріңіз, бұл жағдайда 60 тіс және 60 тіс.
1:1 беріліс қатынасы
1:1 беріліс арақатынасы жетекші беріліс бір айналымды аяқтау үшін бір айналым жасайтынын білдіреді. Бұл беріліс коэффициенті келесі артықшылықтарды береді:
- Теңгерілген жылдамдық пен айналу моменті: Жетекші беріліс пен жетектегі беріліс арасындағы қатынас тең болғандықтан, екі беріліс арасында жылдамдық немесе момент өзгермейді. Бұл тепе-теңдік қозғалтқыштың өнімділігі жеткілікті болатын қолданбалар үшін өте қолайлы.
- Тікелей қуатты беру: Бұл беріліс коэффициенті қозғалтқыш өндіретін қуаттың ешбір шығынсыз тікелей жетектегі құрамдас бөлікке берілуін қамтамасыз етеді.
- Жеңілдетілген дизайн: A 1:1 беріліс қатынасы роботтың механикалық дизайнын жеңілдетеді, дизайн мен құрылыс процесін оңайырақ етеді.
- Болжамды өнімділік: Кіріс және шығыс жылдамдықтары бірдей болғандықтан, робот өнімділігін болжауға болады. Бұл тұрақты өнімділік талап етілетін немесе тапсырма уақыты маңызды болып табылатын тапсырмалар үшін тиімді болуы мүмкін.
Төмендегі 3D құрастыру 1:1 беріліс қатынасының мысалын көрсетеді. Жетекші беріліс пен жетекті берілістің тістерінің саны бірдей (60Т). Қозғалтқыш 60T жетекті беріліс механизмін бір айналымға айналдыру үшін бір рет айналдырады.
5:1 беріліс қатынасы
5:1 беріліс арақатынасы жетекші беріліс бір айналымды аяқтау үшін жетекші беріліс бес айналым жасау керек дегенді білдіреді. Бұл беріліс коэффициенті келесі артықшылықтарды береді:
- Артқан момент: Момент – қозғалтқыш роботтың құрамдас бөліктеріне қолдана алатын айналу күші. Крутящий моментті арттыру арқылы робот ауыр жүктерді көтере алады және заттарды көтеру және итеру сияқты көбірек күш қажет ететін тапсырмаларды орындай алады. Жүргізуші беріліс жетектегі беріліске қарағанда аз тістерге ие, бұл айналу моментін 5 есе көп, ал жылдамдықтың тек 1/5 бөлігін құрайды.
- Төмендетілген жылдамдық: Айналым моменті ұлғайған кезде, жетектегі беріліс жылдамдығы азаяды. Жылдамдықты азайту бақылау мен дәлдікті талап ететін тапсырмалар үшін тиімді.
- Жақсартылған қозғалтқыш тиімділігі: Жоғары беріліс коэффициенті қозғалтқыштың тиімдірек жұмыс істеуіне мүмкіндік береді. Бұл беріліс қатынасы қозғалтқыштың тозуын азайтады және қозғалтқыштың қызмет ету мерзімін ұзартады.
- Арнайы тапсырмалар үшін теңшеу: Бұл беріліс қатынасы роботтың өнімділік сипаттамаларын теңшеуге мүмкіндік беретін үлкенірек беріліс жүйесімен біріктірілуі мүмкін.
Төмендегі анимацияны және 3D құрастыруды қараңыз, бұл жағдайда әлдеқайда кішірек берілістің әлдеқайда үлкен беріліспен, бұл жағдайда 12 тіспен және 60 тіспен жүретін мысалдарын көріңіз.
1:5 Беріліс қатынасы
Жылдамдықты ұлғайту (жоғары жылдамдық) - Беріліс қатынасының осы түрімен мақсат қозғалтқыштан доңғалақ сияқты қозғалтқыштан жылдамдықты арттыру болып табылады. Жетекші беріліс жетектегі беріліске қарағанда көбірек тістерге ие. Мысалы, егер қозғалтқыш 60T берілісін дөңгелектегі жетектегі 12T берілісіне жеткізсе, 60T жетек берілісі бір рет айналғанда, 12T жетек берілісі бес (5) рет айналады. Бұл 1:5 беріліс қатынасы ретінде белгілі. Бұл жағдайда шығу жылдамдығы 5/1 есе көп, алайда, момент шығысы 1/5 құрайды.
Төмендегі анимацияны және 3D құрастыруды қараңыз, бұл жағдайда әлдеқайда үлкен берілістің әлдеқайда кішірек беріліспен, бұл жағдайда 60 тісті және 12 тісті, жүргізетін мысалдарын көріңіз.
Тісті пойыз
беріліс пойызы роботтың бір бөлігінен екінші бөлігіне қозғалыс пен қуатты жіберетін берілістер сериясынан тұрады. Редукторлар айналу қозғалысының жылдамдығын, моментін және бағытын өзгертеді. Тісті берілістер қозғалысты беру үшін бір-бірімен түйісетін тістері бар берілістерден тұрады; берілістерді орнында ұстайтын және олардың айналуын қамтамасыз ететін біліктер; және барлық құрамдастарды орнында ұстауға көмектесетін білік жағалары. Редуктордың функцияларына мыналар жатады:
- Жылдамдықты реттеу: беріліс пойыздары айналу жылдамдығын арттырады немесе азайтады; үлкенірек жетекті беріліспен кішірек жетек тетігі жылдамдықты азайтады, бірақ айналу моментін арттырады, ал кішірек жетекті беріліспен үлкенірек жетек тетігі жылдамдықты арттырады, бірақ айналдыру моментін азайтады.
Төмендегі екі 3D құрастыруда көрсетілгендей, беріліс қораптары қозғалтқышқа қосылмаған дөңгелектерді айналдыру үшін қолданылады.
Арнайы ескертпелер
Тізбекті және шынжырлы жүйелердің арақатынастары беріліс қатынасы сияқты жұмыс істейді. Тізбекті және шынжырлы жүйелердің артықшылығы бар, олар тізбек арқылы қосылғандықтан, оларды бір-бірінен бірнеше қашықтықта орналастыруға болады. Дегенмен, жоғары беріктіктегі тістің сынуына қарағанда, тізбек буындары аз күшпен үзілуі мүмкін. Робот толық жұмыс істеуі үшін сынудың кез келген түрін жөндеу қажет.
Жетекші беріліс пен жетекті беріліс арасында қарапайым беріліс қатынасында кез келген өлшемді берілістердің кез келген санын орналастыруға болады және ол беріліс қатынасын өзгертпейді. Мысалы, 12T беріліс 60T жетекті беріліспен жүретін 36T берілістерін басқарады, беріліс қатынасы бұрынғысынша 5:1, 60T беріліс 12T берілісімен тікелей басқарылған сияқты.
Жылдамдық
Айналу жылдамдығы - бір нәрсенің айналу жылдамдығы. Әдетте ол минутына айналымдармен немесе RPM-мен өлшенеді. Мысалы, V5 Smart Motor білігі минутына 100 айналым немесе 100 айн/мин айналу жылдамдығымен айналуы мүмкін. Беріліс коэффициенті шығыс берілісінің айналу жылдамдығын өзгерте алады. Бұл мақалада беріліс қатынасы келесідей жазылады: жетек берілісі: жетек берілісі.
Егер 1:5 беріліс қатынасы қолданылса, 60 тісті жетек 12 тісті жетекпен берілісті айналдырады. Жетектегі беріліс кішірек болғандықтан, ол қозғалтқыш білігіне қарағанда 5 есе жылдам айналады. Егер қозғалтқыш білігі 100 айн/мин жылдамдықпен айналса, 12 тісті беріліс 500 айн/мин жылдамдықпен айналады.
Егер 5:1 беріліс қатынасы қолданылса, 12 тісті жетек 60 тісті жетекпен берілісті айналдырады. Жетектегі беріліс үлкенірек болғандықтан, ол қозғалтқыш білігіне қарағанда 5 есе баяу айналады. Егер қозғалтқыш білігі 100 айн/мин жылдамдықпен айналса, 60 тісті беріліс 20 айн/мин жылдамдықпен айналады.
Бұл ең жылдам беріліс коэффициенті әрқашан ең жақсы таңдау емес екенін түсіндіруге көмектеседі. Жылдам робот жақсырақ естілуі мүмкін, бірақ егер дөңгелектер немесе тұтқа тым жылдам қозғалса, роботты басқару қиындай түседі. Баяу беріліс коэффициенті қозғалысты басқаруды жеңілдетеді және дәлірек етеді.
Момент
Айналдыру моменті - дөңгелек, беріліс қорабы немесе робот қолы сияқты нәрсені бұруға көмектесетін бұрау күші. Қозғалтқыштар тек белгілі бір мөлшердегі айналу моментін ғана өндіре алады. Беріліс коэффициенті шығыс берілісінің айналу моментін де өзгерте алады.
Егер 1:5 беріліс қатынасы қолданылса, 60 тісті жетек 12 тісті жетекпен берілісті айналдырады. Бұл шығыс айналуын жылдамдатады, бірақ сонымен бірге шығыс айналу моментін қозғалтқыштың айналу моментінің 1/5 бөлігіне дейін азайтады. Мысалы, егер қозғалтқыш 1 Нм айналу моментін өндірсе, шығыс моменті 0,2 Нм болады.
Егер 5:1 беріліс қатынасы қолданылса, 12 тісті жетек 60 тісті жетекпен берілісті айналдырады. Бұл шығыс айналуын баяулатады, бірақ шығыс айналу моментін қозғалтқыштың айналу моментінен 5 есеге дейін арттырады. Мысалы, егер қозғалтқыш 1 Нм айналу моментін өндірсе, шығыс моменті 5 Нм болады.
Ең жылдам беріліс коэффициентін әрқашан пайдалана алмаудың тағы бір себебі - айналу моменті. Егер робот жоғары жылдамдыққа бағытталған болса, оның айналу моменті аз болады. Бұл роботтың жақсы итермеуі, қолын көтермеуі немесе тіпті сіз қалағандай қозғалмауы мүмкін дегенді білдіреді. Мысалы, айналу моменті көбірек робот басқа роботты итеруде жақсырақ болуы мүмкін. Робот қолына ойын заттарын көтеру немесе өз салмағын жылжыту үшін көбірек айналу моменті қажет болуы мүмкін. Мұндай жағдайларда, айналу моментін арттыратын беріліс қатынасы жақсы таңдау болып табылады.
V5 Smart моторының жылдамдығы мен айналу моментін мотор бақылау тақтасы арқылы өлшеуге болады
Робот шындық
Бақытымызға орай, V5 ClawBot құрастыру үшін құрастыру нұсқауларымен бірге пайдаланылатын беріліс коэффициенттері реттелетін роботтарды жобалауды бастау үшін жеткілікті. Жасыл 200 RPM V5 редуктор картриджі бар V5 Smart моторы бар дөңгелектердің біліктерін немесе жол тісті доңғалақтарды тікелей жүргізу арқылы көптеген жетектер жақсы жұмыс істейді. Дегенмен дизайндағы мұнара немесе ойын бөлігі сияқты құрылымды қозғалтқыш орналасқан жерге орналастыру қажет болса, жоғарыда түсіндірілгендей тісті доңғалақтарды және шынжырларды немесе тісті доңғалақтарды қолданатын қуат беруді пайдалануға болады. Көптеген қарулар үшін жоғарыда түсіндірілген 7:1 арттыру моментінің беріліс қатынасы 12T берілісін 200 айн/мин қозғалтқышымен жүргізу және иінге 84Т жетекті берілістерді бекіту арқылы жеткілікті. Бәсекелестік артықшылық маңыздырақ болған сайын, жылдамдық пен момент арасындағы «тәтті нүкте» тепе-теңдігін табу маңыздырақ болады. Мұны қол жетімді үш V5 беріліс картридждерінің (Қызыл: 100 RPM, Жасыл: 200 RPM, Көк: 600 RPM) бірімен V5 Smart Motor пайдалану арқылы және қажет болса, моментті арттыру үшін қозғалтқышты беріліс қатынасымен біріктіру арқылы жүзеге асыруға болады немесе жылдамдықты арттыру үшін беріліс қатынасы.
Беріліс қораптары мен басқа да қозғалыс жабдықтарын VEX Robotics дүкенінен сатып алуға болады.