Использование колес, шестерен и шкивов VEX GO

Схема всех деталей колеса, шестерни и шкива в наборе VEX GO.

Система сборки VEX GO — это интересный и простой способ позволить учащимся третьего-пятого классов изучить принципы движения. Его гибкость и функциональность также могут быть использованы в более высоких классах.

Диаграмма, иллюстрирующая механику расстояния и силы с использованием двух круглых деталей VEX GO. Синее колесо больше зеленого шкива, поэтому при вращении оно пройдет большее расстояние, но для этого ему потребуется большее усилие.

Эта статья познакомит вас с частями, которые позволят двигаться вашим проектам VEX GO.

Эти части включают в себя:

При создании проектов с использованием этих частей следует помнить об одной ключевой идее. Чтобы преодолеть расстояние, нужна сила. Колесо большего размера, шестерня большего размера или шкив большего размера будут проходить большее расстояние каждый раз, когда совершают один полный оборот, но для этого потребуется больше силы. Колесо меньшего размера, шестерня меньшего размера или шкив меньшего размера пройдут меньшее расстояние, но для этого потребуется меньшее усилие.


Колеса

Схема всех деталей колеса в наборе VEX GO.

Система VEX GO имеет три типа колес.

К ним относятся:

  • Голубое колесо.
  • Серое колесо.
  • Тир.

Синее колесо

Схема детали «Синее колесо», на которой видно, что она имеет сетку круглых отверстий размером 3 на 3. Центральное круглое отверстие предназначено для установки оси колеса.

Голубое колесо имеет восемь крепежных отверстий для крепления других частей к колесу, а также центральное круглое отверстие, которое позволяет колесу свободно вращаться на штифте или валу.

Серое колесо

Схема детали «Серое колесо», иллюстрирующая, что она имеет сетку отверстий 3 на 3. Все отверстия круглые, за исключением центрального отверстия, которое имеет квадратную форму и предназначено для оси колеса.

Серое колесо имеет восемь крепежных отверстий для крепления других частей к колесу и квадратное центральное отверстие. Квадратное отверстие позволит вставить квадратный штифт/вал и обеспечить передачу мощности, заставляющую колесо вращаться.

Шина

Схема прикрепления детали шины к внешнему краю детали зеленого шкива для создания колеса. В центре зеленого шкива имеется одно квадратное отверстие, предназначенное для оси шкива.

Шину можно объединить с зеленым шкивом, чтобы создать небольшое колесо. Зеленый шкив имеет квадратное центральное отверстие, в которое можно вставить квадратный штифт/вал и обеспечить передачу мощности, заставляющую шкив вращаться.

Схема робота GO Code Base со стрелками, обозначающими два типа его колес. Серые колесные детали передают энергию для приведения в движение робота, в то время как синие колесные детали вращаются свободно и не передают энергию.

Проект Code Base представляет собой очень хороший пример того, как работают колеса. Центральное круглое отверстие Blue Wheels проекта позволяет колесам свободно катиться. Центральные квадратные отверстия серых колес позволяют двигателям передавать мощность на валы, которые заставляют кодовую базу двигаться.


Шестерни

Схема всех деталей снаряжения в наборе VEX GO. Показано количество зубцов каждой шестерни: у красной — 8 зубцов, у зеленой — 16 зубцов, у синей — 24 зубца и у розовой — 24 зубца.

Шестерни — очень полезная деталь. Шестерни можно использовать для передачи мощности от одного к другому. Шестерни можно комбинировать, чтобы «привести в движение» сборку, и это заставит сборку двигаться быстрее, но она не сможет прилагать такую ​​​​большую силу. Шестерни можно комбинировать, чтобы «замедлить» сборку, и это замедлит движение сборки, но сможет приложить больше силы.

Чтобы определить, как зубчатая система будет «повышать» или «понижать передачу», важно знать количество зубьев на шестерне. Вы можете узнать это, выбрав один зуб на шестерне, а затем посчитав зубцы вокруг шестерни до этого зуба.

Система VEX GO имеет четыре различные передачи. Три из этих шестерен имеют квадратное центральное отверстие, в которое можно вставить квадратный штифт/вал и обеспечить передачу мощности, заставляющую шестерню/вал вращаться.

Шестерни в системе VEX GO включают в себя:

  • Красный механизм.
  • Зеленая шестерня.
  • Голубая шестерня.
  • Розовая шестерня.

Красный механизм

Схема детали «Красная шестерня», на которой видно, что в ее центре имеется одно квадратное отверстие, предназначенное для оси шестерни.

Red Gear имеет восемь зубцов и квадратное отверстие в центре.

Зеленый механизм

Схема детали «Зеленая шестерня», на которой видно, что в ее центре имеется одно квадратное отверстие, предназначенное для оси шестерни.

Зеленая шестерня имеет 16 зубцов и центральное квадратное отверстие.

Синяя шестерня

Схема детали Blue Gear, показывающая, что в ней всего 5 отверстий. Все отверстия круглые, за исключением центрального отверстия, которое имеет квадратную форму и предназначено для оси колеса.

Blue Gear имеет 24 зуба. Он имеет четыре крепежных отверстия для крепления других деталей к шестерне и квадратное центральное отверстие.

Розовый механизм

Схема детали «Розовая шестеренка», на которой видно, что она имеет 5 круглых отверстий. Центральное отверстие круглое и предназначено для установки оси колеса.

Pink Gear имеет 24 зубца и четыре отверстия для крепления. Его центральное отверстие круглое и позволяет шестерне свободно вращаться на валу или штифте.

Вот некоторые важные идеи, которые следует понимать о шестернях:

  • Передача власти.
  • Направление вращения.
  • Готовимся.
  • Снижение скорости.

Передача мощности

Схема сборки моторизованного суперкара с двумя соединенными шестернями сбоку. Зелёная шестерня слева — это ведущая шестерня, которая подаёт мощность, а зелёная шестерня справа — ведомая шестерня, которая передает мощность.

Передача мощности может происходить между двумя собранными шестернями. Шестерня, к которой приложена мощность (известная как ведущая шестерня), передаст свою мощность следующей шестерне (известной как ведомая шестерня).

Направление вращения

Схема сборки моторизованного суперкара, на которой выделены две соединенные шестерни сбоку. Ведущая зеленая шестерня слева помечена как вращающаяся по часовой стрелке, а ведомая зеленая шестерня справа помечена как вращающаяся против часовой стрелки.

Когда две шестерни собраны, ведомая шестерня будет вращаться в направлении, противоположном вращению ведущей шестерни. Например, если ведущая шестерня вращается по часовой стрелке, ведомая шестерня будет вращаться против часовой стрелки.

Готовимся

Схема сборки моторизованного суперкара с двумя соединенными шестернями сбоку. Большая ведущая синяя шестеренка слева способна совершить один оборот, а меньшая ведомая красная шестеренка справа способна совершить три оборота.

Включение передачи происходит, когда две шестерни собраны в сборе и ведущая шестерня имеет больше зубьев, чем ведомая. Например, что, если ведущая шестерня имеет 24 зубца (синяя шестерня), а ведомая — восемь зубьев (красная шестерня)?

Когда ведущая шестерня проворачивает свои 24 зубца один раз, она заставляет ведомую шестерню с восемью зубцами провернуться три полных раза. Ведомая шестерня будет вращаться в три раза быстрее; однако механизм сможет приложить только 1/3 силы.

Снижение скорости

Схема сборки моторизованного суперкара с двумя соединенными шестернями сбоку. Меньшая, ведущая красная шестеренка слева совершает один оборот, а большая, ведомая синяя шестеренка справа совершает одну треть оборота.

Понижение передачи происходит, когда ведущая шестерня имеет меньше зубьев, чем ведомая. Например, что произойдет, если ведущая шестерня будет иметь восемь зубцов (красная шестерня), а ведомая шестерня — 24 зубца (синяя шестерня)?

Когда восемь зубьев ведущей шестерни сделают один полный оборот, ведомая шестерня с 24 зубьями повернется только на 1/3 оборота (восемь зубьев). Ведомая шестерня будет вращаться со скоростью 1/3 скорости; однако он сможет применить в три раза большую силу.

Схема сборки суперкара с обозначенными тремя соединенными шестернями. Первая — это движущаяся синяя шестерня с этикеткой «Ведущий механизм с прикрепленной красной квадратной балкой». Вторая — Blue Gear с этикеткой «Передача энергии». Третья — ведомая Красная Шестерня с надписью «Передача вверх, ведущая Синяя Шестерня с ведомой Красной Шестерней».

Сборка суперкара включает в себя несколько очень хороших примеров того, как можно использовать шестерни.

Сила движения автомобиля возникает от энергии натянутой резинки. Отверстия для крепления на Blue Gear позволяют прикрепить красную квадратную балку с помощью стоек, чтобы резиновая лента могла перемещать Blue Gear.

Второй Blue Gear обеспечивает передачу мощности.

Повышение передачи происходит, когда вторая синяя шестерня приводит в движение красную шестерню на валу серого колеса, заставляя суперкар двигаться!


Шкивы

Схема оранжевого шкива, показывающая, что он имеет всего 5 отверстий. Все отверстия круглые, за исключением центрального отверстия, которое имеет квадратную форму и предназначено для оси шкива.

Шкивы – очень универсальные детали. Некоторые из вещей, для которых они могут быть использованы, включают в себя:

  • Колеса.
  • Шкивные системы.
  • Украшения.

Система VEX GO имеет шкивы двух размеров. Оба шкива имеют квадратное центральное отверстие, в которое можно вставить квадратный штифт/вал и обеспечить передачу мощности, заставляющую шкив вращаться. В состав шкивов входят:

  • Меньший зеленый шкив, который упоминался ранее в этой статье, можно объединить с шиной, чтобы создать небольшое колесо.
  • Оранжевый шкив большего размера с четырьмя круглыми отверстиями для крепления других частей к шкиву.

Шкивные системы

Схема, иллюстрирующая механику систем блоков с использованием зеленых блоков и канатов. На схеме показано, что веревка, прикрепленная к блоку, будет вращаться в противоположных направлениях с обеих сторон. Чтобы подтянуть вверх предмет, прикрепленный слева, нужно потянуть вниз правую сторону веревки. На схеме также показано, что блок с тросом, прикрепленным к якорю с одной стороны, будет иметь вдвое большее механическое преимущество, поскольку теперь каждая сторона троса несет половину веса.

Шкивы в системе VEX GO можно комбинировать с веревками для создания системы блоков. Система блоков может либо изменить направление силы, приложенной к веревке, либо увеличить ее механическое преимущество.

Украшения

Крупный план лица робота VEX GO Crawler, где детали Green Gear используются в качестве декоративных глаз на лице робота.

Шкивы, шестерни и колеса — забавные детали. Используйте свое воображение, чтобы создать глаза, головы или любые другие предметы для своих проектов.

Колеса, шестерни и шкивы — важные детали вашей системы VEX GO. Они привнесут движение в ваши проекты. Движение воплотит ваше воображение в реальность!

For more information, help, and tips, check out the many resources at VEX Professional Development Plus

Last Updated: