Kai nauji vartotojai pradeda kurti savo pasirinktinius robotų dizainus, jie tam tikru momentu gali norėti daugiau iš savo VEX IQ Smart variklių. „VEX IQ Smart Motors“ turi bene geriausią našumą ir jutimą iš visų turimų sujungiamų robotų sistemų. Nepaisant to, vartotojai gali norėti, kad varikliai greičiau judėtų, pakeltų sunkesnius daiktus arba nustumtų mechanizmus toli nuo variklio. VEX IQ pavaros, žvaigždutės ir skriemuliai gali leisti įvykdyti šiuos reikalavimus.
| Pavaros | Žvaigždutės | Skriemuliai |
Išvesties/įvesties santykiai
Aptariant VEX plastikines pavaras / žvaigždutes / skriemulius, naudojami keli standartiniai terminai:
- Varymas / įvestis – tai pavara / žvaigždutė / skriemulys, uždėtas ant veleno, kurį išmanusis variklis verčia suktis.
- Varomasis / išėjimas – tai krumpliaratis / žvaigždutė / skriemulys, esantis ant komponento (pvz., rato ar svirties) veleno, kuris bus priverstas suktis nuo įvesties.
- Sukimosi greitis – tai, kaip greitai sukasi velenas, paprastai matuojamas, kiek kartų jis sukasi per minutę, taip pat žinomas kaip apsisukimai per minutę (rpm).
- Sukimo momentas – tai jėgos dydis, reikalingas kroviniui pasukti per atstumą. Pavyzdžiui, norint pasukti ilgesnę ranką arba kai ant rankos yra daugiau svorio, reikia didesnio sukimo momento. Taip pat reikia didesnio sukimo momento norint pasukti didesnio skersmens ratą arba kai ratas juda ką nors sunkaus. Sukimo momentas paprastai matuojamas metriniu vienetu, kuris sujungia jėgą ir atstumą, vadinamą niutonmetru (Nm).
Yra du principai, kurie padės vartotojams suprasti, kaip naudoti VEX plastikines pavaras, žvaigždutes ir skriemulius:
Padidintas sukimo momentas: Kai įvesties krumpliaratis / žvaigždutė / skriemulys (komponentas) yra mažesnio skersmens nei išėjimo komponentas, tai padidins sistemos išėjimo sukimo momentą. Tačiau tai proporcingai sumažins sistemos išvesties sukimosi greitį. Kitaip tariant, jei variklis negali pakelti rankos, variklyje turi būti mažesnis komponentas, varantis didesnį komponentą ant rankos veleno.
| Pavaros sukimo momento padidinimas | Žvaigždė Padidinkite sukimo momentą | Skriemulys Padidinkite sukimo momentą |
Padidintas greitis: Kai įvesties komponento skersmuo didesnis nei išvesties komponentas, tai padidins sistemos išvesties sukimosi greitį. Tačiau tai proporcingai sumažins sistemos išėjimo sukimo momentą. Pavyzdžiui, jei vartotojas nori, kad ratas suktųsi greičiau, nei gali suktis variklis, variklis turi turėti didesnį komponentą, varantį mažesnį rato veleno komponentą.
| Pavaros Padidinkite greitį | Žvaigždė Padidinkite greitį | Skriemulys Padidinkite greitį |
Šių ryšių kiekį galima apskaičiuoti pagal išvesties ir įvesties santykį. Tai yra:
- Išėjimo krumpliaračio dantų skaičius / įvesties krumpliaračio dantų skaičius lemia sukimo momento perdavimo santykį.
- Išėjimo žvaigždutės dantų skaičius / įvesties žvaigždutės dantų skaičius lemia sukimo momento žvaigždutės santykį.
- Išėjimo skriemulio skersmuo / įvesties skriemulio skersmuo suteikia sukimo momento skriemulio santykį.
VEX plastikiniai pavarų koeficientai (60 dantų, 36 dantys, 12 dantų)
| Išvesties pavara | Įvesties pavara | Pavaros santykis | Išėjimas 100 aps./min. variklio įėjimui | 0,4 Nm variklio įvesties išėjimas |
| 60 dantų | 12 dantų | 5:1 | 20 aps./min | 2,0 Nm |
| 36 dantys | 12 dantų | 3:1 | 33 aps./min | 1,2 Nm |
| 60 dantų | 36 dantys | 5:3 | 60 aps./min | 0,67 Nm |
| 36 dantys | 60 dantų | 3:5 | 167 aps./min | 0,24 Nm |
| 12 dantų | 36 dantys | 1:3 | 300 aps./min | 0,13 Nm |
| 12 dantų | 60 dantų | 1:5 | 500 aps./min | 0,08 Nm |
(24 dantų ir 48 dantų krumpliaračiai yra papildomoje pakuotėje)
Iš aukščiau pateiktos VEX plastikinės pavaros santykio diagramos turėtų būti akivaizdu, kad santykiai gali dramatiškai pakeisti išmaniojo variklio išėjimo sukimosi greitį ir išėjimo sukimo momentą. Svarbu suprasti, kad naudojant išėjimo/įvesties santykius neatsižvelgiama į trintį ir kitus roboto sistemos veiksnius.
Pavyzdžiui, gali kilti pagunda sukurti pavaros santykį 1:5, kad robotas judėtų labai greitai (500 aps./min.). Yra keletas veiksnių, dėl kurių tai nepraktiška. Pirma, 60 dantų krumpliaračiai yra didesni nei standartiniai 200 mm kelioniniai ratai, todėl pavara laikys ratą nuo žemės. Be to, išėjimo sukimo momentas bus toks mažas (0,08 Nm), kad „Smart Motor“ gali nepajudinti rato / roboto. Net jei būtų galima naudoti šį santykį, jei robotas judėtų penkis kartus greičiau nei įprasta, jį būtų labai sunku valdyti.
Šis pavyzdys iliustruoja, kaip naudojant išvesties ir įvesties santykius, siekiama rasti „gerą taško“ pusiausvyrą tarp sukimo momento ir greičio. Taip pat svarbu užtikrinti, kad komponentai atitiktų roboto dizainą.
VEX plastikinės žvaigždutės turi penkių skirtingų dydžių žvaigždutes (8 dantukų, 16 dantukų, 24 dantukų, 32 dantukų, 40 dantukų žvaigždutes), kurias galima derinti. VEX plastikiniai skriemuliai yra keturių dydžių (10 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm).
Galios perdavimas
VEX plastikinės krumpliaračiai, žvaigždutės ir skriemuliai taip pat gali būti naudojami galiai perduoti. Tai reikalinga, kai konstrukcija neleidžia „Smart Motor“ tiesiogiai varyti rato ar kito komponento veleną. Tokiu atveju įvesties ir išvesties krumpliaračiai / žvaigždutės / skriemuliai bus tokio paties dydžio, todėl sukimo momentas ar sukimosi greitis nepasikeis. Tai dažnai vadinama santykiu 1:1.
Kai kurie to pavyzdžiai gali būti:
- Varomoji pavara gali varyti abu šoninius ratus tiesiogiai varant vieną ratą su išmaniuoju varikliu, o kitą ratą sujungdama kartu su 1:1 žvaigždutėmis ir grandine.
- Varomoji pavara gali turėti 3 pavaras (arba bet kokį kitą nelyginį skaičių) iš eilės ir turėti ratą, pritvirtintą prie pirmosios pavaros, ir ratą, pritvirtintą prie paskutinės pavaros. Jei visos pavaros yra vienodo dydžio, variklis gali varyti bet kurią pavarą.
Atkreipkite dėmesį, kad pavarų dėžėje naudojant pavaras svarbu, kad tarp ratų būtų nelyginis pavarų skaičius. Taip yra todėl, kad kai viena pavara varo kitą, jos sukasi priešingomis kryptimis. Esant lyginiam pavarų skaičiui tarp ratų, abu ratai sukasi vienas prieš kitą.
| Galios perdavimo žvaigždutės | Galios perdavimo pavaros |
Nuspręskite, kurį komponentą naudoti: krumpliaračius, žvaigždutes ar skriemulius
Yra keletas veiksnių, kurie lemia, ar pavaros, žvaigždutės. arba Skriemuliai turėtų būti naudojami su roboto konstrukcija. Kai kurie iš jų apima:
Gears: Gears yra vienas iš patikimiausių iš trijų komponentų pasirinkimų. Nebent tarp krumpliaračio velenų atramų yra per didelis tarpas, leidžiantis velenams pakankamai lankstytis, kad atsiskirtų dviejų krumpliaračių dantys; su krumpliaračiais, kai įėjimo pavara sukasi, suksis ir išėjimo pavara. Tačiau yra keletas trūkumų:
- Krumpliaračiai turi būti išdėstyti fiksuotais atstumais vienas nuo kito, kad vienos pavaros dantys susikirstų su kitos.
- Krumpliaračiai turi būti išlyginti tiesia linija vienas su kitu. (Pažymima išimtis: maišyti „pirminius“ 12/36/50 krumpliaračius su „antrinėmis“ 24/48 pavaromis. Antrinės pavaros turi būti perstumtos per pusę žingsnio, arba reikia naudoti papildomą vidurinę angą vienodo ilgio 1x sijose).
- Kaip minėta anksčiau, nelyginio skaičiaus pavarų eilutėje įvesties ir išvesties krumpliaračiai sukasi ta pačia kryptimi, o lyginio skaičiaus įvesties / išvesties krumpliaračiai sukasi priešingomis kryptimis.
„Pirminių“ 12/36/60 krumpliaračių maišymas su „antrinėmis“ 24/48 pavaromis
Speciali pastaba: naudojant pavaros santykį, reikia atsižvelgti tik į įvesties pavaros dydį ir paskutinę išėjimo pavaros dydį. Visos pavaros, esančios tarp šių dviejų pavarų, tik perduoda judesį, o jų dydžiai neturi įtakos pavaros santykiui.
„VEX Plastic Gears“ taip pat turi „Crown Gears“, kurie leis tarp krumpliaračių sujungti 90o. Taip pat yra sliekinių pavarų ir diferencialo & kūginių pavarų paketas , kurie tai leidžia.
| Crown Gears | Diferencialas & kūginės pavaros | Sliekinės pavaros |
Be to, VEX Plastic Rack Gears iš Gear Add-on rinkinio leis linijinį judėjimą.
| Rack Gears |
žvaigždučių: žvaigždutės taip pat yra geras pasirinkimas. Jų velenus galima atskirti įvairiais žingsnio atstumais, nes grandinė yra surinkta iš atskirų prispaudžiamų jungčių, kurias galima sujungti pagal pasirinktinį ilgį. Įvesties žvaigždutė ir išvesties žvaigždutė visada suksis ta pačia kryptimi. Varomojoje žvaigždutėje turi būti apvyniota mažiausiai 120o grandinės, nes kitaip grandinė gali nukristi ant žvaigždutės. Žvaigždutės taip pat gali būti sujungtos kartu su Tank Tread.
Skriemuliai: Skriemuliai skirti lengviems kroviniams. Juos riboja atstumai, kuriuos galima atskirti turimų guminių diržų ilgiais (30 mm. 40 mm. 50 mm. 60 mm). Kaip ir žvaigždutės, įvesties skriemulys ir išvesties skriemulys sukasi ta pačia kryptimi. Skriemulio sistemos guminiai diržai yra lygūs. Diržai paslys, jei sistemos bandoma perkelti apkrova bus per didelė. (Pastaba: guminius diržus galima sukryžiuoti, kad būtų pakeista išvesties skriemulio kryptis.)
Nesvarbu, ar roboto konstrukcijoje naudojamos krumpliaračiai, žvaigždutės ar skriemuliai, yra didelis pasirinkimas, kaip pakeisti VEX IQ Smart Motors išėjimo/įvesties santykį arba galios perdavimą.
|
Pavojus saugai: |
Suspaudimo taškaiSaugokite, kad pirštai, drabužiai, laidai ir kiti objektai neįstrigtų tarp judančių komponentų. |