การใช้ล้อ เฟือง และรอก VEX GO

ระบบVEX GO builde เป็นสื่อที่สร้างความสนุกสนานแก่ผู้เรียนชั้น ประถม 3-5 ทั้งนังง่ายต่อผู้สอนในการจัดกิจกรรมการสำรวจ เกี่ยวกับหลักการของการเคลื่อนไหว และฟิสิกส์ โดยที่อุปกรณ์และแบบเรียนมีความยืดหยุ่น ทำให้สามารถดัดแปลงใช้กับนักเรียนในเกรดที่สูงขึ้นได้ด้วย

บทความนี้จะแนะนำคุณเกี่ยวกับชิ้นส่วนสำคัญสำหรับการเคลื่อนไหว

อันประกอบด้วย:

• ล้อ
• เฟือง
• รอก

เมื่อคุณสร้างโปรเจ็กต์ด้วยส่วนต่างๆ เหล่านี้ คุณควรคำนึงถึงแนวคิดหลัก ที่แรงสามารถเคลื่อนที่ผ่านระยะทางต่างๆ ได้ ขึ้นกับส่วนประกอบ อาทิ การใช้ล้อที่ใหญ่กว่า เฟืองที่ใหญ่กว่า หรือรอกที่ใหญ่กว่า ส่งผลให้การเดินทางไปได้ไกลกว่าหลังการเลี้ยวกลับของล้อ แต่ในขณะเดียวกัน โครงสร้างจะต้องการแรงเริ่มต้นมากขึ้นด้วย ในทางตรงกันข้าม ล้อที่เล็กกว่า เกียร์ที่เล็กกว่า หรือรอกที่เล็ก ทำให้วัตถุเดินทางในระยะทางที่สั้นลง และใช้แรงเร่ิมต้นน้อยกว่า

ระบบ VEX GO มีล้อสามประเภท

ประกอบด้วย:

• วงล้อสีน้ำเงิน
• ล้อสีเทา
• ยาง

มีรูยึดรวมแปดรู เพื่อใช้ต่อกับชิ้นส่วนอื่นๆ เข้ากับล้อ ตรงกลางของล้อมีรูกลม เพื่อให้ล้อหมุนได้อย่างอิสระบนหมุดต่อหรือเพลา

ล้อสีเทามีรูยึดแปดรู เพื่อต่อกับชิ้นส่วนอื่นๆ มีรูตรงสี่เหลี่ยมจัตุรัสตรงกลาง รูสี่เหลี่ยมจะช่วยในการใส่พิน/เพลาสี่เหลี่ยม ทำให้มีการถ่ายโอนพลังงานเพื่อช่วยบังคับการหมุนของล้อ

ยางล้อสามารถใช้ร่วมกับ Green Pulley เพื่อสร้างล้อขนาดเล็กได้ รูตรงกลาง ของGreen Pulley เป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส สำหรับใส่พิน/เพลาสี่เหลี่ยม ช่วยให้มีการถ่ายโอนกำลังเพื่อบังคับให้รอกหมุน

โครงการ Code Base เป็นตัวอย่างที่ดีมากเกี่ยวกับวิธีการทำงานของล้อ รูกลมตรงกลางของโครงการ Blue Wheels ช่วยให้ล้อหมุนได้อย่างอิสระ รูสี่เหลี่ยมตรงกลางของล้อสีเทาช่วยให้มอเตอร์ส่งกำลังไปยังเพลาซึ่งจะบังคับให้ Code Base เคลื่อนที่

เฟืองมีประโยชน์มาก ใช้เพื่อถ่ายโอนพลังงาน จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง ผู้ประกอบสามารถใช้เฟืองร่วมกันเพื่อ "เพิ่มกำลัง" ให้กับชุดประกอบ ทำให้คลื่อนที่ได้เร็วขึ้น แต่จะไม่สามารถออกแรงได้มากเท่ากับเฟืองหนึ่งตัว การรวมเฟืองเพื่อ "gear down" ให้กับชุดประกอบจะทำให้ชุดประกอบเคลื่อนที่ช้าลง แต่จะสามารถออกแรงได้มากขึ้น

ในการพิจารณาว่าระบบเฟืองจะ "gear up" หรือ "gear down" สิ่งสำคัญคือต้องทราบจำนวนฟันบนเฟือง การสังเกตุนับจำนวนฟันบนเฟืองจึงช่วยในการคำนวณโครงสร้างได้

ระบบ VEX GO มีเฟืองทั้งหมด 4 เฟือง ซึ่งมีความแตกต่างกัน 3 ใน 4 เป็นเฟืองที่มีมีรูสี่เหลี่ยมจัตุรัสตรงกลาง เพื่อเสียบหมุด/เพลาสี่เหลี่ยมและ ช่วยในการถ่ายโอนกำลังเพื่อบังคับเฟือง/เพลาให้หมุน

เฟืองในระบบ VEX GO ประกอบด้วย:

• เฟืองสีแดง
• เฟืองสีเขียว
• เฟืองสีฟ้า
• เฟืองสีชมพู

มีฟันแปดซี่ และรูสี่เหลี่ยมอยู่ตรงกลาง

มีฟัน 16 ซี่ และมีรูสี่เหลี่ยมตรงกลาง

มีฟัน 24 ซี่ นอกจากรูตรงกลางเป็นรูปสี่เหลี่ยม เฟืองสีฟ้ายังมีรูยึดสี่รู เพื่อต่อช้นส่วนอื่นๆ ให้หมุนไปพร้อมกัน

มีฟัน 24 ซี่และ รูยึดแบบกลมรวมสี่รู รูตรงกลางของเฟืองสีชมพู เป็นทรงกลม ช่วยให้เฟืองหมุนได้อย่างอิสระบนเพลาหรือหมุด

หลักการทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง

• การถ่ายโอนพลังงาน
• ทิศทางการหมุน
• Gearing up.
• Gearing down

การถ่ายโอนกำลัง เกิดขึ้นระหว่างเฟืองสองเฟืองที่ที่ประกอบเข้าด้วยกัน เฟืองที่ได้รับกำลัง(หรือ driving gear) จะส่งกำลังไปยังเฟืองถัดไป (เรียกว่า driven gear)

เมื่อล้อเฟืองขับหมุน จะพบว่า เฟืองขับจะหมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามกัน ตัวอย่างเช่น หากเกียร์ขับหมุน (driving gear) ไปตามเข็มนาฬิกา เกียร์ขับเคลื่อน (driven gear) จะหมุนทวนเข็มนาฬิกา

การใส่เกียร์เกิดขึ้นเมื่อประกอบสองเกียร์และเฟืองขับมีฟันมากกว่าเฟืองขับ เช่น ถ้าเกียร์ขับมี 24 ฟัน (เกียร์สีน้ำเงิน) และเกียร์ขับมีแปดฟัน (เกียร์แดง)

เมื่อเฟืองขับหมุน 24 ฟันรอบ 1 ครั้ง มันจะบังคับให้เฟืองขับแปดฟันหมุนครบสามครั้ง เฟืองขับจะหมุนเร็วขึ้นสามเท่า อย่างไรก็ตาม เกียร์จะใช้แรงได้เพียง 1/3 เท่านั้น

Gearing up ใช้ในโอกาสที่ เฟืองของ driving gear มีจำนวนฟันน้อยกว่าเฟืองของ driven gear ตัวอย่างเช่น จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเกียร์ขับเป็นเฟืองแปดฟัน (เฟืองแดง) และเกียร์ขับเป็นเฟือง 24 ฟัน (เฟืองสีน้ำเงิน)?

สมมุติว่า ฟันเฟืองทั้งแปดของเฟืองสีแดง หมุนครบหนึ่งรอบ จะพบว่า เฟืองของเกียร์ขับเคลื่อน 24 ฟันจะหมุนไปเพียง 1/3 ของรอบ (กล่าวคือ แปดฟัน) เกียร์ขับเคลื่อน (Driving gear) จะหมุนที่ความเร็ว 1/3 เท่า แต่สามารถใช้แรงได้ถึงสามเท่า

โครงสร้าง Supercar มีตัวอย่างที่ดีเกี่ยวกับวิธีการใช้เฟืองเพื่อต่อ gear

แรงในการเคลื่อนตัวรถ จะเริ่มจากพลังงานของยางรัดที่ยืดออก รูยึดบน Blue Gear จะต่อกับ Red Square Beam กับ standoffs ชิ้นส่วนสองชิ้นนี้ ช่วยให้แถบยางขับเเคลื่อน Blue Gear

Blue Gear ตัวที่สอง (ที่ต่อกับตัวแรก) ช่วยในการถ่ายโอนพลังงาน

การใส่เกียร์เกิดขึ้นเมื่อ Blue Gear ตัวที่สองขับ Red Gear บนเพลาของ Grey Wheel ทำให้ Supercar เคลื่อนที่!

รอกเป็นส่วนที่ใช้งานได้หลากหลาย สามารถดัดแปลงให้ทำหน้าที่

• ล้อ
• ระบบรอก
• เป็นชิ้นส่วนตกแต่ง

ระบบ VEX GO มีรอกสองขนาด รอกทั้งสองมีรูตรงกลางเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส ช่วยในการใส่หมุด/เพลาสี่เหลี่ยม ทำให้มีการถ่ายโอนกำลังเพื่อบังคับให้รอกหมุน ระบบรอก ของ Vex Go ประกอบด้วย:

• Green Pulley (รอกสีเขียว) มีเล็กกว่า สามารถใช้ร่วมกับยางรถยนต์เพื่อสร้างล้อขนาดเล็กได้
• Orange Pulley (รอกสีส้ม) มีขนาดใหญ่กว่า ประกอบด้วยรูยึดสี่ และรูกลมเพื่อต่อกับชิ้นส่วนอื่นๆ

รอกในระบบ VEX GO สามารถใช้ร่วมกับ Ropes เพื่อสร้างระบบรอก ซึ่งสามารถเปลี่ยนทิศทางของแรงที่ใช้กับเชือก หรือเพิ่มแรงได้ ตามกฏทางวิทยาศาสตร์

รอก เกียร์ และล้อสามรเพิ่มความสนุกสนาน ในการต่อชิ้นส่วน ให้จินตนาการของคุณ พามาสู่การสร้างดวงตา หัว หรือส่วนประกอบที่เพิ่มความน่าสนใจ

ล้อ เกียร์ และรอกเป็นส่วนสำคัญสำหรับระบบ VEX GO ของคุณ เป็นอุปกรณ์หลักสำหรับการเคลื่อนไหวมา ซึ่งจะยิ่งทำให้ให้จินตนาการของคุณเสมือนจริงมากขึ้น!