Använda VEX IQ plastdrev, kedja och kedjehjul samt remskivor

När nya användare börjar montera sina egna specialdesignade robotar kanske de vid någon tidpunkt vill ha mer av sina VEX IQ Smart-motorer. VEX IQ Smart Motors har kanske den bästa prestandan och avkänningen av alla tillgängliga snäppmonterade robotsystem. Användare kan dock vilja att motorerna flyttar saker snabbare, lyfter tyngre saker eller flyttar mekanismer långt bort från motorn. VEX IQ-växlar, kedjehjul och remskivor kan möjliggöra dessa krav.

Kugghjul	Kedjehjul	Remskivor

Utgångs-/ingångsförhållanden

När man diskuterar VEX plastdrev/kedjehjul/remskivor finns det några standardtermer som används:

• Drivning/ingång - Detta är kugghjulet/kedjehjulet/remskivan som är placerad på axeln som en smartmotor tvingar att snurra.
• Driven/Utgående - Detta är kugghjulet/kedjehjulet/remskivan som är placerad på komponentens axel (t.ex. ett hjul eller en arm) som tvingas snurra från ingången.
• Rotationshastighet - Detta är hur snabbt en axel snurrar, vanligtvis mätt i hur många gånger den snurrar på en minut, även känt som varv per minut (rpm).
• Vridmoment - Detta är den mängd kraft som behövs för att rotera en last på ett visst avstånd. Till exempel krävs det mer vridmoment för att rotera en längre arm eller när det läggs mer vikt på armen. Det krävs också mer vridmoment för att rotera ett hjul med större diameter, eller när ett hjul flyttar något tungt. Vridmoment mäts vanligtvis i den metriska enheten som kombinerar kraft och avstånd, kallad newtonmeter (Nm).

Det finns två principer som hjälper användare att förstå hur man använder VEX plastdrev, kedjehjul och remskivor:

Ökat vridmoment: När ingångsdrevet/kedjehjulet/remskivan (komponenten) har en mindre diameter än utgångskomponenten, kommer detta att öka systemets utgångsmoment. Det kommer dock att minska systemets utgångsrotationshastighet proportionellt. Med andra ord, om motorn inte kan lyfta en arm, behöver motorn ha en mindre komponent som driver en större komponent på armens axel. Se följande 3D-byggen för exempel på hur man ökar en Smart Motors vridmoment med hjälp av kugghjul, kedjehjul och remskivor.

Ökad hastighet: När ingångskomponenten har en större diameter än utgångskomponenten ökar systemets utgångsrotationshastighet. Det kommer dock att minska systemets utgångsmoment proportionellt. Om en användare till exempel vill att ett hjul ska snurra snabbare än motorn kan snurra, behöver motorn ha en större komponent som driver en mindre komponent på hjulets axel. Se följande 3D-byggen för exempel på hur man ökar hastigheten på en Smart Motor med hjälp av kugghjul, kedjehjul och remskivor.

 

VEX Plastutväxlingar (60 tänder, 36 tänder, 12 tänder)

Utgående växel	Ingångsväxel	Utväxlingsförhållande	Utgång för 100 varv/min motoringång	Utgång för 0,4 Nm motoringång
60 tänder	12 tänder	5:1	20 varv/min	2,0 Nm
36 tänder	12 tänder	3:1	33 varv/min	1,2 Nm
60 tänder	36 tänder	5:3	60 varv/min	0,67 Nm
36 tänder	60 tänder	3:5	167 varv/min	0,24 Nm
12 tänder	36 tänder	1:3	300 varv/min	0,13 Nm
12 tänder	60 tänder	1:5	500 varv/min	0,08 Nm

(24- och 48-tandade kugghjul finns tillgängliga i ett tilläggspaket

 

Av VEX Plastic Gear Ratio-diagrammet ovan borde det vara uppenbart att utväxlingsförhållanden dramatiskt kan ändra mängden utgångsrotationshastighet och utgångsmoment för en Smart Motor. Det är viktigt att inse att när man använder utgångs-/ingångsförhållanden tar dessa inte hänsyn till friktion och andra faktorer i robotens system.

Till exempel kan det vara frestande att bygga en utväxling på 1:5 för drivlinan så att roboten rör sig mycket snabbt (500 rpm). Det finns flera faktorer som gör detta opraktiskt. För det första är 60-tänders kugghjulen större än de vanliga 200 mm resorhjulen, så kugghjulet håller hjulet från marken. Dessutom kommer utgångsmomentet att vara så litet (0,08 Nm) att Smart Motor kanske inte kan röra hjulet/roboten. Även om det vore möjligt att använda detta förhållande, skulle roboten vara mycket svår att kontrollera om den rör sig med fem gånger sin normala hastighet.

Detta exempel illustrerar hur målet är att hitta en optimal balans mellan vridmoment och hastighet när man använder utgångs-/ingångsförhållanden. Det är också viktigt att se till att komponenterna passar in i robotens design.

VEX plastdrev har fem olika storlekar på kedjehjul (8-tandade kedjehjul, 16-tandade kedjehjul, 24-tandade kedjehjul, 32-tandade kedjehjul, 40-tandade kedjehjul) som kan kombineras. VEX plastremskivor finns i fyra tillgängliga storlekar (10 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm).

Kraftöverföring

VEX plastdrev, kedjehjul och remskivor kan också användas för kraftöverföring. Detta behövs när en konstruktion inte tillåter en smart motor att direkt driva axeln på ett hjul eller annan komponent. I det här fallet kommer ingångs- och utgångskugghjulen/kedjehjulen/remskivorna att vara lika stora, så det sker ingen förändring av vridmomentet eller rotationshastigheten. Detta kallas ofta ett 1:1-förhållande.

Några exempel på detta kan vara:

• En drivlina kan driva båda hjulen på en sida genom att direktdriva ett hjul med en smart motor och driva det andra hjulet genom att koppla ihop dem med 1:1 kedjehjul och kedja.
• En drivlina kan ha 3 växlar (eller vilket annat udda antal som helst) i serie och ha ett hjul fäst vid det första växeln och ett hjul fäst vid det sista växeln. Om alla kugghjul är lika stora kan motorn driva vilket som helst av kugghjulen.

Observera att när du använder kugghjul i en drivlina är det viktigt att ha ett udda antal kugghjul mellan hjulen. Detta beror på att när ett kugghjul driver ett annat, roterar de i motsatta riktningar. Ett jämnt antal kugghjul mellan hjulen kommer att få de två hjulen att rotera mot varandra, som visas i den här animationen.

Kraftöverföringsdrev	Kraftöverföringsväxlar

Att bestämma vilken komponent som ska användas: Kugghjul, kedjehjul eller remskivor

Det finns ett antal faktorer som avgör om kugghjul, kedjehjul. eller remskivor bör användas med en robotdesign. Några av dessa inkluderar:

Särskild anmärkning: När man använder en utväxling behöver endast ingångsväxelns storlek och den sista utgångsväxelns storlek beaktas. Eventuella kugghjul mellan dessa två kugghjul överför endast rörelsen och deras storlekar har ingen effekt på utväxlingsförhållandet.

VEX plastdrev har även krondrev som möjliggör en 90 -koppling mellan kugghjulen. Det finns också snäckväxlar och differentialväxlar & koniska kugghjul som möjliggör detta. Se följande 3D-byggen som exempel på användningsområden för kronhjul, & kugghjul och snäckhjul.

Dessutom möjliggör VEX-plastkuggstångsväxlar från tilläggskitet för växel linjär rörelse, som visas i 3D-konstruktionen nedan.

kedjehjul: kedjehjul är också ett bra alternativ. Deras axlar kan separeras med valfritt antal olika stigningsavstånd eftersom kedjan är sammansatt av individuella snäppkopplingar som kan sättas ihop i anpassade längder. Det drivande drevet bör ha minst 120^o/ kedja lindad runt det, annars kan kedjan hoppa över tänder på drevet. Kedjehjul kan också kopplas ihop med Tank Tread. Ingångs- och utgångs-Sprocket kommer alltid att snurra i samma riktning, som visas i den här animationen.

Remskivor: Remskivor är avsedda för lätta laster. De begränsas av avstånden de kan separeras av längderna på de tillgängliga gummiremmarna (30 mm). 40 mm. 50 mm. 60 mm). Gummibanden för remskivorna är släta. Remmarna kommer att slira om lasten som systemet försöker flytta är för stor. Liksom kedjehjul roterar ingångshjulet och utgångshjulet normalt i samma riktning. Som visas i den här animationen, om remskivan korsas i ett X kommer den att snurra i motsatta riktningar istället. (Obs: gummiremmar kan korsas för att vända riktningen på den utgående remskivan.)

Oavsett om robotdesignen använder kugghjul, kedjehjul eller remskivor finns det ett stort utbud av alternativ för att ändra förhållandet mellan ut- och ingångseffekt eller kraftöverföringen för VEX IQ Smart-motorerna.

Säkerhetsrisk:

Nyppunkter Se till att fingrar, kläder, sladdar och andra föremål inte fastnar mellan rörliga komponenter.