Kad jaunie lietotāji sāk montēt savus pielāgotos robotu dizainus, viņi kādā brīdī var vēlēties vairāk no saviem VEX IQ Smart motoriem. VEX IQ Smart Motors, iespējams, ir vislabākā veiktspēja un uztvere no visām pieejamajām saliekamajām robotizētajām sistēmām. Neskatoties uz to, lietotāji varētu vēlēties, lai motori pārvietotu lietas ātrāk, paceltu smagākas lietas vai pārvietotu mehānismus tālu no motora. VEX IQ zobrati, zobrati un skriemeļi var nodrošināt šo prasību izpildi.
| Zobrati | Zobrati | Skriemeļi |
Izvades/ievades attiecības
Apspriežot VEX plastmasas zobratus / zobratus / skriemeļus, tiek izmantoti daži standarta termini:
- Braukšana/ieeja — šis ir zobrats/zobrats/trīsis, kas novietots uz vārpstas, ko viedais motors liek griezties.
- Piedziņa/izeja — tas ir zobrats/zobrats/trīsis, kas novietots uz komponenta (piemēram, riteņa vai sviras) vārpstas, kas būs spiests griezties no ieejas.
- Rotācijas ātrums — tas ir, cik ātri vārpsta griežas, parasti mēra, cik reižu tā griežas vienā minūtē, ko sauc arī par apgriezieniem minūtē (apgr./min).
- Griezes moments - tas ir spēka daudzums, kas nepieciešams, lai pagrieztu slodzi no attāluma. Piemēram, ir nepieciešams lielāks griezes moments, lai pagrieztu garāku roku vai ja uz rokas ir uzlikts lielāks svars. Ir nepieciešams arī lielāks griezes moments, lai pagrieztu lielāka diametra riteni vai kad ritenis kustina kaut ko smagu. Griezes momentu parasti mēra metriskajā vienībā, kas apvieno spēku un attālumu, ko sauc par ņūtonmetru (Nm).
Ir divi principi, kas lietotājiem palīdzēs saprast, kā izmantot VEX plastmasas zobratus, zobratus un skriemeļus:
Palielināts griezes moments: Ja ieejas zobrata/zobrata/trīša (komponenta) diametrs ir mazāks nekā izejas komponentam, tas palielinās sistēmas izejas griezes momentu. Tomēr tas proporcionāli samazinās sistēmas izejas rotācijas ātrumu. Citiem vārdiem sakot, ja motors nevar pacelt roku, motoram ir jābūt mazākam komponentam, kas vada lielāku komponentu uz rokas vārpstas.
| Pārnesums Palieliniet griezes momentu | Zobrats Palieliniet griezes momentu | Skriemelis Palieliniet griezes momentu |
Palielināts ātrums: Ja ievades komponentam ir lielāks diametrs nekā izvades komponentam, tas palielinās sistēmas izvades rotācijas ātrumu. Tomēr tas proporcionāli samazinās sistēmas izejas griezes momentu. Piemēram, ja lietotājs vēlas, lai ritenis grieztos ātrāk, nekā var griezties motors, motoram ir jābūt lielākam komponentam, kas virza mazāku komponentu uz riteņa vārpstas.
| Pārnesums Palieliniet ātrumu | Zobrats Palieliniet ātrumu | Skriemelis Palieliniet ātrumu |
Šo attiecību apjomu var aprēķināt pēc izejas/ievades attiecības. Tas ir:
- Izejas zobrata zobu skaits / ieejas zobrata zobu skaits nosaka griezes momenta pārnesuma attiecību.
- Izejas ķēdes rata zobu skaits / ieejas ķēdes rata zobu skaits nosaka griezes momenta ķēdes rata attiecību.
- Izejas skriemeļa diametrs / ieejas skriemeļa diametrs nosaka griezes momenta skriemeļa attiecību.
VEX plastmasas pārnesumu attiecības (60 zobi, 36 zobi, 12 zobi)
| Izejas pārnesums | Ievades zobrats | Pārnesumu attiecība | Izeja 100 RPM motora ieejai | Izeja 0,4 Nm motora ieejai |
| 60 zobi | 12 zobi | 5:1 | 20 apgr./min | 2,0 Nm |
| 36 zobi | 12 zobi | 3:1 | 33 apgr./min | 1,2 Nm |
| 60 zobi | 36 zobi | 5:3 | 60 apgr./min | 0,67 Nm |
| 36 zobi | 60 zobi | 3:5 | 167 apgr./min | 0,24 Nm |
| 12 zobi | 36 zobi | 1:3 | 300 apgr./min | 0,13 Nm |
| 12 zobi | 60 zobi | 1:5 | 500 apgr./min | 0,08 Nm |
(24 zobu un 48 zobu zobrati ir pieejami papildu iepakojumā)
No iepriekš redzamās VEX plastmasas pārnesumu attiecības diagrammas ir redzams, ka attiecības var dramatiski mainīt viedā motora izejas griešanās ātrumu un izejas griezes momentu. Ir svarīgi saprast, ka, izmantojot izejas/ievades attiecības, tās neņem vērā berzi un citus faktorus robota sistēmā.
Piemēram, varētu būt vilinoši izveidot piedziņas pārnesumu attiecību 1:5, lai robots pārvietotos ļoti ātri (500 apgr./min.). Ir vairāki faktori, kas to padara nepraktisku. Pirmkārt, 60 zobu zobrati ir lielāki nekā standarta 200 mm ceļojumu riteņi, tāpēc pārnesums noturēs riteni no zemes. Turklāt izejas griezes moments būs tik mazs (0,08 Nm), ka Smart Motor, iespējams, nespēs pārvietot riteni/robotu. Pat ja būtu iespējams izmantot šo attiecību, ja robots kustētos piecas reizes ātrāk par normālo ātrumu, to būtu ļoti grūti kontrolēt.
Šis piemērs parāda, kā, izmantojot izejas/ievades attiecības, mērķis ir atrast “sweet spot” līdzsvaru starp griezes momentu un ātrumu. Ir arī svarīgi pārliecināties, vai komponenti iederas robota dizainā.
VEX plastmasas zobratiem ir pieci dažādu izmēru zobrati (8 zobu zobrats, 16 zobu ķēdes rats, 24 zobu ķēdes rats, 32 zobu ķēdes rats, 40 zobu ķēdes rats), kurus var kombinēt. VEX plastmasas skriemeļiem ir četri pieejamie izmēri (10 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm).
Jaudas pārsūtīšana
Jaudas pārnešanai var izmantot arī VEX plastmasas zobratus, zobratus un skriemeļus. Tas ir nepieciešams, ja konstrukcija neļauj viedajam motoram tieši vadīt riteņa vai citas sastāvdaļas vārpstu. Šajā gadījumā ieejas un izejas zobrati / zobrati / skriemeļi būs vienāda izmēra, tāpēc griezes moments vai rotācijas ātrums nemainās. To bieži sauc par attiecību 1: 1.
Daži piemēri var ietvert:
- Piedziņa var darbināt abus riteņus uz sāniem, tieši dzenot vienu riteni ar viedo motoru, un darbināt otru riteni, savienojot tos ar 1:1 ķēdes ratiem un ķēdi.
- Piedziņai var būt 3 pārnesumi (vai jebkurš cits nepāra skaitlis) sērijā, un ritenis ir pievienots pirmajam pārnesumam un ritenis ir pievienots pēdējam pārnesumam. Ja visi pārnesumi ir vienāda izmēra, motors var darbināt jebkuru no pārnesumiem.
Lūdzu, ņemiet vērā, ka, izmantojot piedziņas pārnesumus, ir svarīgi, lai starp riteņiem būtu nepāra pārnesumu skaits. Tas ir tāpēc, ka, kad viens pārnesums virza otru, tie griežas pretējos virzienos. Pāra skaitam pārnesumu starp riteņiem abi riteņi griežas viens pret otru.
| Jaudas pārvades zobrati | Jaudas pārvades zobrati |
Izlemiet, kuru komponentu izmantot: zobratus, zobratus vai skriemeļus
Ir vairāki faktori, kas nosaka, vai zobrati, zobrati. vai Skriemeļi jāizmanto ar robota dizainu. Daži no tiem ietver:
pārnesumi: zobrati ir viens no uzticamākajiem no trim komponentu izvēles variantiem. Ja vien starp zobratu vārpstu balstiem nav pārāk liels attālums, kas ļauj vārpstām pietiekami izlocīties, lai abu zobratu zobi atdalītos; ar zobratiem, kad ieejas pārnesums griežas, izejas pārnesums griezīsies. Tomēr ir daži trūkumi:
- Zobrati ir jānovieto fiksētos attālumos viens no otra, lai viena zobrata zobi saskartos ar nākamā zobratu zobiem.
- Zobrati ir jāsavieto taisnā līnijā viens pret otru. (Atzīmēts izņēmums: jaukt “primāros” 12/36/50 zobratus ar “sekundārajiem” 24/48 zobratiem. Sekundārie zobrati ir vai nu jānobīda par pusi, vai arī jāizmanto papildu vidējais caurums vienmērīga garuma 1x sijām).
- Kā minēts iepriekš, nepāra pārnesumu skaitam rindā ieejas un izejas zobrati griezīsies vienā virzienā, un pāra skaitam ieejas/izejas zobrati griezīsies pretējos virzienos.
"Primāro" 12/36/60 zobratu sajaukšana ar "sekundāro" 24/48 zobratu
Īpaša piezīme: izmantojot pārnesuma attiecību, jāņem vērā tikai ieejas pārnesuma izmērs un pēdējais izejas pārnesuma izmērs. Jebkuri pārnesumi starp šiem diviem pārnesumiem tikai nodod kustību, un to izmēri neietekmē pārnesuma attiecību.
VEX Plastic Gears ir arī Crown Gears, kas nodrošina 90o savienojumu starp zobratiem. Ir arī tārpu pārnesumu un diferenciāļa & konusveida pārnesumu komplekts , kas to ļauj.
| Crown Gears | Diferenciālis & konusveida zobrati | Worm Gears |
Turklāt VEX Plastic Rack Gears no Gear Add-on komplekta ļaus veikt lineāru kustību.
| Rack Gears |
ķēdes rati: ķēdes rati ir arī labs risinājums. To vārpstas var atdalīt jebkurā daudzumā dažādos soļu attālumos, jo ķēde ir salikta no atsevišķiem saspiežamiem posmiem, kurus var salikt kopā pielāgotā garumā. Ieejas ķēdes rats un izejas ķēdes rats vienmēr griezīsies vienā virzienā. Piedziņas zobratam ir jābūt vismaz 120o ķēdes aptītai, pretējā gadījumā ķēde var izlaist zobrata zobus. Arī zobratus var savienot kopā ar Tank Tread.
skriemeļi: skriemeļi ir paredzēti vieglām slodzēm. Tos ierobežo attālumi, kurus var atdalīt ar pieejamo gumijas jostu garumiem (30 mm. 40 mm. 50 mm. 60 mm). Tāpat kā zobrati, arī ieejas skriemelis un izejas skriemelis griežas vienā virzienā. Gumijas siksnas skriemeļu sistēmai ir gludas. Siksnas izslīdēs, ja slodze, ko sistēma mēģina pārvietot, ir pārāk liela. (Piezīme: gumijas siksnas var šķērsot, lai mainītu izejas skriemeļa virzienu.)
Neatkarīgi no tā, vai robota dizains izmanto zobratus, zobratus vai skriemeļus, ir liela iespēju izvēle, lai mainītu VEX IQ Smart Motors izejas/ieejas attiecību vai jaudas pārnesi.
|
Drošības apdraudējums: |
Pinch PointsNodrošiniet, lai pirksti, apģērbs, vadi un citi priekšmeti neiespiestos starp kustīgajām sastāvdaļām. |