Korzystanie z wałów V5

System VEX EDR wykorzystuje kwadratowe wały zamiast okrągłych osi, aby umożliwić zespołom obracanie się lub obracanie. Ten kwadratowy kształt umożliwia dopasowanie wałów do kwadratowego gniazda w silnikach i zapewnia fizyczne połączenie z wałami napędowymi zamiast połączenia ciernego, które jest stosowane w przypadku okrągłych osi. Kwadratowy kształt wałków umożliwia również elementom ruchu, takim jak koła, koła zębate i koła zębate, a także czujnikom, takim jak optyczny enkoder wału i potencjometr, fizyczne połączenie napędu w celu ich obracania. Dzieje się tak, ponieważ mają kwadratowy otwór z formowanego tworzywa sztucznego lub metalową wkładkę z kwadratowym otworem o rozmiarze umożliwiającym przesuwanie się wałków przez komponenty. Wały te są również znane jako wały napędowe.

Wałki są dostępne w wielu różnych długościach do 12” i występują w dwóch wersjach, wałka i wałka o wysokiej wytrzymałości.

Wały

Te wały są ” kwadratowym prętem. Wały są częścią systemu VEX EDR od momentu jego wprowadzenia i są kompatybilne ze wszystkimi produktami VEX Motion. Wały można przycinać do niestandardowych długości, jednak mogą się skręcać, wyginać lub ścinać pod wpływem ekstremalnych naprężeń.

Wały o wysokiej wytrzymałości

Wały te są prętami kwadratowymi 1/4”. Wały o wysokiej wytrzymałości zostały wprowadzone później w linii produktów VEX EDR i są kompatybilne tylko z produktami VEX Motion, które zostały zaprojektowane tak, aby pomieścić większe wałki, takie jak inteligentny silnik V5, przekładnie o wysokiej wytrzymałości, koła zębate o wysokiej wytrzymałości i łańcuch, i koła 3,25”. Wały mogą być przycinane do niestandardowych długości i mogą wytrzymać duże naprężenia, jednak nie przejdą przez kwadratowe otwory w metalu konstrukcyjnym i wymagają wywiercenia niestandardowego otworu (wiertło 5/16” lub 8 mm), jeśli to wymaganie jest częścią projekt montażu. Wały o wysokiej wytrzymałości ważą więcej niż standardowe wały.

Wał	Wał o wysokiej wytrzymałości

Wały wspierające

Otwory w metalu konstrukcyjnym są kwadratowe, dlatego konieczne jest podparcie wału, aby wałek obracał się płynnie. Ponadto w prawie wszystkich zespołach ważne jest zapewnienie co najmniej dwóch równoległych punktów podparcia. Jeśli nie ma dwóch podpór dla każdego wałka, wałek będzie mógł lekko obracać się w górę iw dół w jednym punkcie podparcia, co utrudni kręcenie się wałkiem. Im cięższy zespół robota podpiera wał, tym ważniejsze jest zapewnienie tych dwóch punktów podparcia. Dostępnych jest wiele części zapewniających te podpory.

Wały

Dostępne części do podparcia wałów kwadratowych ⅛” obejmują:

• Płaskie elementy łożyskowe to plastikowe części z serią trzech otworów, które podtrzymują wał w 1 otworze i umożliwiają użycie śrub i nakrętek lub Nity mocujące do montażu w pozostałych otworach. Płaskie łożysko ma z jednej strony plastikowe bolce przeznaczone do wkładania w kwadratowe otwory w metalu. Jeśli brakuje tych zębów, łożysko należy wyrzucić, ponieważ łożysko może poluzować się pod wpływem naprężeń. Płaskie łożysko zostało zaprojektowane tak, aby wszystkie 3 otwory były podparte metalem konstrukcyjnym.
• Łożyska ślizgowe to plastikowe klocki łożyskowe, które umożliwiają przesunięcie wału nad, pod lub z boku metalowy element konstrukcyjny, na którym zamontowane jest łożysko. Łożyska blokowe nie są sprzedawane oddzielnie. Można je kupić w pakiecie łożysk blokujących & z blokadą.
• Jednosłupkowy element ustalający nakrętkę sześciokątną ze spłaszczonymi łożyskami to plastikowe łożyska do szybkiego montażu. Jeden koniec elementu ustalającego zawiera słupek, który jest zwymiarowany i ukształtowany tak, aby bezpiecznie pasował do kwadratowego otworu elementu konstrukcyjnego metalu. Środkowy otwór elementu ustalającego jest zwymiarowany i wycięty tak, aby bezpiecznie dopasować nakrętkę sześciokątną, umożliwiając dokręcenie śruby #8-32 bez konieczności trzymania nakrętki za pomocą klucza. Drugi koniec elementu ustalającego ma otwór, przez który przechodzi wał. element ustalający nakrętkę sześciokątną z 1 słupkiem jest przeznaczony do podparcia z metalu konstrukcyjnego.

Łożyska wału o wysokiej wytrzymałości

Jedyną dostępną częścią wspierającą wał o wysokiej wytrzymałości jest łożysko wału o wysokiej wytrzymałości. Są to plastikowe części podobne do płaskich łożysk, z wyjątkiem tego, że środkowy otwór ma rozmiar umożliwiający przejście wału 1/4”. Łożysko wału o wysokiej wytrzymałości można zastosować, wybierając wał o wysokiej wytrzymałości, który ma dokładnie taką długość, jaka ma być umieszczona pomiędzy dwoma łożyskami przymocowanymi między dwoma kawałkami metalu konstrukcyjnego. Jednak w tej konfiguracji wał nie przejdzie przez metal konstrukcyjny i będzie podtrzymywany tylko przez tworzywo sztuczne łożyska, które może ulec uszkodzeniu pod wpływem naprężeń. W przeciwnym razie należy wywiercić niestandardowy otwór w metalu konstrukcyjnym wystarczająco duży, aby umożliwić swobodne obracanie się wału o wysokiej wytrzymałości po włożeniu go przez łożysko i metal. Łożysko wału o wysokiej wytrzymałości zostało zaprojektowane tak, aby wszystkie 3 otwory były podparte metalem konstrukcyjnym.

Łożyska płaskie	Łożyska bloku poduszek	Jednosłupkowe uchwyty do nakrętek sześciokątnych	Łożyska wału o wysokiej wytrzymałości

Przykłady dwóch punktów podparcia

1 punkt podparcia (słabo)	2 punkty podparcia (dobre)	2 punkty podparcia (dobre)

Przechwytywanie Wały

Wały muszą być uchwycone, aby wałek mógł swobodnie się obracać i nadal nie wysuwał się z zespołu. Ponadto części, którymi wał ma się obracać, muszą być uchwycone i/lub przymocowane do wałka, aby wirowały razem z wałkiem.

Istnieje kilka opcji części do przechwytywania wałków ⅛”. Podczas chwytania wału umieszczonego w gnieździe silnika ważne jest, aby zamocować kołnierz w takiej orientacji, aby dotykał elementu konstrukcyjnego przeciwległego do silnika. Pozwoli to bezpiecznie utrzymać wałek w silniku. Ważne jest również, aby koła, koła zębate i zębatki nie przesuwały się tam iz powrotem na wale. Jednym ze sposobów, aby to zrobić, jest przymocowanie kołnierza do wału po każdej stronie elementu. Gdy kołnierze są umieszczane na kawałku metalu konstrukcyjnego lub łożysku, umieszczenie podkładki między częścią a elementem może zmniejszyć tarcie.

Do uchwycenia wału ” można użyć następujących części:

• Kołnierze wału zaciskowego to plastikowe cylindry z kwadratowym otworem ⅛” przebiegającym przez środek cylindra, cylinder ma podłużny podział wzdłuż długości z prostopadłym otworem na śrubę, przez który przechodzi śruba #8-32 i jest zabezpieczona nakrętką Nylock. Te kołnierze są zaprojektowane tak, aby wał był wkładany przez kwadratowy otwór, a następnie dokręca się śrubę #8-32, aby zacisnąć kołnierz na wale. Kołnierz wału zaciskowego jest najszerszą z części używanych do chwytania wałów, przestrzeń i długość wałka muszą być zaprojektowane w zespole, aby pomieścić tę szerokość.
• Kołnierze gumowe to cienki gumowy cylinder z kwadratową wkładką ⅛” przechodzącą przez środek cylindra. Kołnierze te są zaprojektowane tak, aby wał był wkładany przez kwadrat, a kołnierz chwyta wałek przez przyłożone tarcie. Gumowe kołnierze wału są najcieńszymi częściami używanymi do chwytania wałów, jednak nie mają śruby zaciskowej wywierającej nacisk na wał, jak kołnierze wału zaciskowego, ani śruby ustalającej, która została dokręcona do wału, jak kołnierze wału .
• Kołnierze wału to metalowe cylindry z okrągłym otworem biegnącym przez środek, o wymiarach umożliwiających prześlizgiwanie się przez wał ” otwór. Z boku kołnierza znajduje się prostopadły otwór gwintowany #8-32 z wkręconym wkrętem ustalającym. Kołnierze te są zaprojektowane tak, aby śruba ustalająca była dokręcana do wału. Śruby dociskowe wymagają klucza sześciokątnego 5/64” do dokręcenia śruby. Gwintowany otwór nr 8-32 w kołnierzu umożliwia wykręcenie śruby ustalającej i zastąpienie śruby nr 8-32 lub łączników nr 8-32 do wsporników. Te substytucje mogą prowadzić do pewnych kreatywnych zgromadzeń. Śruba dociskowa w kołnierzu może stworzyć wiertło w trzonie, jeśli zostanie zbyt mocno dokręcone. Jeśli tak się stanie, wiertło należy spiłować na gładko przed ponownym użyciem trzonu.
• Kołnierze wałka o wysokiej wytrzymałości to jedyne części dostępne do przechwycenia wałka o wysokiej wytrzymałości, chyba że wałek jest uchwycony przez wciśnięcie go pomiędzy dwa łożyska wsparte metalem konstrukcyjnym, jak opisano powyżej. Kołnierz wału o wysokiej wytrzymałości jest prawie identyczny z plastikowym kołnierzem wału zaciskowego, z wyjątkiem tego, że kołnierz ma kwadratowy otwór o średnicy 1/4 cala przebiegający przez jego środek.

Kołnierz zaciskowy wału	Gumowy kołnierz wału	Kołnierz wału	Kołnierz wału o wysokiej wytrzymałości

Mocowanie elementów do wałów

Innym rodzajem chwytania wału jest przymocowanie elementu do wału tak, aby obracał się wraz z wałem. Wiele elementów można łatwo przymocować do wału, ponieważ mają one uformowany kwadratowy otwór lub metalową wkładkę z kwadratowym otworem, jak wspomniano powyżej. Gdy element metalowy musi być przymocowany do wału, potrzebna jest dodatkowa część. W przypadku wału ” te części obejmują:

• Pręt blokujący wału napędowego to metalowa płytka z dwoma otworami na końcach dopasowanymi do śruby nr 8-32 i nakrętki mocującej do zamontowania drążka na metalowym elemencie i trzech kwadratowych otworach ⅛”, które umożliwiają włożenie wałka przez środkowy kwadratowy otwór, co pozwala wałkowi na obracanie metalowego elementu. Uwaga, dwa kwadratowe otwory po bokach środkowego kwadratowego otworu mogą być używane z wycofanym metalem o podziałce 1/4”.
• Pręt blokujący to plastikowy pręt z dwoma otworami końcowymi o rozmiarze na śrubę #8-32 i nakrętką mocującą do zamontowania pręt do metalowego elementu i jest tam metalowa wkładka z kwadratem ” pośrodku, która umożliwia włożenie wałka przez kwadratowy otwór, co pozwala wałkowi na napędzanie obracającego się metalowego elementu. Metalową wkładkę wkłada się do szczeliny w plastikowym pręcie, która ma konstrukcję ząbkową, umożliwiającą wyjęcie metalowej wkładki, a następnie ponowne włożenie do szczeliny z kwadratowym otworem zorientowanym w innym położeniu. Istotne jest, aby pręt blokujący był zamontowany na metalowym elemencie tak, aby strona metalowej wkładki pręta przylegała do metalu, w przeciwnym razie wałek może wypchnąć metalową wkładkę ze szczeliny pręta, uwalniając metalowy element z wału . Blokady nie są sprzedawane oddzielnie. Można je kupić w pakiecie łożysk blokujących & z blokadą. Plastikowe belki blokujące są bardziej podatne na uszkodzenia w przypadku ekstremalnych obciążeń niż metalowe belki blokujące wału napędowego.

W chwili pisania tego artykułu nie ma dostępnych prętów blokujących firmy VEX dla wałów o wysokiej wytrzymałości. Niemniej jednak w metalowym elemencie konstrukcyjnym można wywiercić niestandardowy otwór, a do metalu można zamontować zębatkę o wysokiej wytrzymałości lub zębatkę o wysokiej wytrzymałości z otworami montażowymi. Następnie wałek o wysokiej wytrzymałości można przełożyć przez metalowy element i koło zębate/koło zębate. Zamontowane koło zębate / koło zębate działa jak pręt blokujący, umożliwiając wałowi napędzanie metalowego elementu w celu obrócenia się. Jeśli dostępne są specjalistyczne narzędzia, jeden z otworów w metalowej płytce lub metalowym pręcie można powiększyć do kwadratowego otworu 1/4” za pomocą przeciągacza, aby wykonać niestandardową płytkę blokującą na duży wał. Obecnie istnieje sprzedawca na rynku wtórnym, który sprzedaje pręty metalowe VEX o różnych długościach z otworem wywierconym na kwadrat ¼”.

Blokada wału napędowego	Blokady	Metalowy pręt z przebitym otworem ¼”

Przykłady przechwytywania wału

Zespół swobodnego wirowania

W pewnych okolicznościach może nie być pożądane mocowanie koła zębatego, koła zębatego, elementu metalowego lub koła do wału. W takim przypadku element (koło lub konstrukcja metalowa) miałby otwory montażowe i byłby montowany po stronie napędzanej lub „wyjściowej” układu napędowego koła zębatego lub koła łańcuchowego. Napędzane koło zębate lub napędzane koło zębate i koło mogą korzystać z wkładek z okrągłymi otworami, aby umożliwić im swobodne obracanie się na wale. Koło lub element metalowy zamontowany do napędzanego koła zębatego / koła łańcuchowego będzie się obracać z napędzającego (wejściowego) koła zębatego lub napędzającego koła zębatego i łańcucha a nie przez wał, na który jest włożony. Swobodny zespół wirujący nie ma dodatkowego tarcia związanego z obracaniem zarówno wału, jak i zespołu.

Przykład swobodnego montażu wirującego

Rzeczywistość robota

Podpieranie i chwytanie Szybów jest ważnym aspektem montażu robota. Niezależnie od tego, czy jest to gra w klasie, czy mecz eliminacyjny w głównych zawodach robotyki, nie ma zbyt wielu rzeczy tak przygnębiających, jak patrzenie na boisko i widok koła zębatego, koła zębatego lub koła zębatego z robota leżącego na ziemi lub poruszającego joystickiem sterownik robota i nic się nie dzieje, ponieważ wał wysunął się z silnika.

Zagrożenie bezpieczeństwa:

Punkty uszczypnięcia Należy uważać, aby palce, ubranie, przewody i inne przedmioty nie dostały się między ruchome elementy.

Wały i osprzęt można kupić pod adresem https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/motion.