VEX IQ Plastik Dişliler, Zincir ve Zincir Dişlileri ve Kasnaklar Kullanılarak

Yeni kullanıcılar kendi özel robot tasarımlarını oluşturmaya başladıkça bir noktada VEX IQ Smart motorlarından daha fazlasını isteyebilirler. VEX IQ Akıllı Motorlar, mevcut tüm robotik sistemler arasında belki de en iyi performansa ve algılamaya sahiptir. Bununla birlikte kullanıcılar, motorların nesneleri daha hızlı hareket ettirmesini, daha ağır nesneleri kaldırmasını veya mekanizmaları motordan uzağa taşımasını isteyebilir. VEX IQ Dişliler, Dişliler ve Kasnaklar bu gereksinimlerin gerçekleşmesine olanak sağlayabilir.

Çıkış/girdi oranları

VEX Plastik Dişliler/Dişliler/Kasnaklar tartışılırken kullanılan bazı standart terimler vardır:

  • Sürüş/Giriş - Bu, Akıllı Motorun dönmeye zorladığı şaft üzerine yerleştirilen Dişli/Dişli/Kasnaktır.
  • Tahrik Edilen/Çıkış - Bu, girişten dönmeye zorlanacak bileşenin (tekerlek veya kol gibi) miline yerleştirilen Dişli/Dişli/Kasnaktır.
  • Dönme Hızı - Bu, bir milin ne kadar hızlı döndüğüdür ve genellikle bir dakika içinde kaç kez döndüğüyle ölçülür, aynı zamanda dakika başına devir (rpm) olarak da bilinir.
  • Tork - Bu, bir yükü belirli bir mesafede döndürmek için gereken kuvvet miktarıdır. Örneğin, daha uzun bir kolu döndürmek için veya kola daha fazla ağırlık uygulandığında daha fazla tork gerekir. Ayrıca daha büyük çaplı bir tekerleği döndürmek için veya bir tekerlek ağır bir şeyi hareket ettirirken daha fazla tork gerekir. Tork genellikle kuvvet ve mesafeyi birleştiren ve Newton-metre (Nm) olarak adlandırılan metrik birimde ölçülür.

Kullanıcıların VEX Plastik Dişlileri, Dişlileri ve Kasnakları nasıl kullanacaklarını anlamalarına yardımcı olacak iki prensip vardır:

Artan Tork: Giriş Dişlisi/Dişli Dişlisi/Kasnak (bileşen) çıkış bileşeninden daha küçük bir çapa sahip olduğunda, bu, sistemin çıkış torkunu artıracaktır. Ancak sistemin çıkış dönüş hızını orantılı olarak azaltacaktır. Başka bir deyişle, motor bir kolu kaldıramıyorsa, motorun, kolun şaftı üzerindeki daha büyük bir bileşeni çalıştıran daha küçük bir bileşene sahip olması gerekir. Akıllı Motorun torkunu dişliler, zincir dişlileri ve kasnaklar kullanarak artırmaya yönelik örnekler için aşağıdaki 3B Yapıları inceleyin.

Vites Artırma Torku

Dişli Arttırma Torku

Kasnak Torkunu Artırma

Arttırılmış Hız: Giriş bileşeninin çıkış bileşeninden daha büyük bir çapa sahip olması sistemin çıkış dönüş hızını artıracaktır. Ancak sistemin çıkış torkunu orantılı olarak azaltacaktır. Örneğin, kullanıcı bir tekerleğin motorun dönebileceğinden daha hızlı dönmesini istiyorsa, motorun, tekerleğin şaftındaki daha küçük bir bileşeni çalıştıran daha büyük bir bileşene sahip olması gerekir. Akıllı Motorun hızını dişliler, zincir dişlileri ve kasnaklar kullanarak artırmaya yönelik örnekler için aşağıdaki 3B Yapıları inceleyin.

Vites Arttırma Hızı

Dişli Artış Hızı

Kasnak Artış Hızı

Giriş ve çıkışlarda tanımlanan dişliler, zincir dişlileri ve kasnaklar için oranları bulmak için üç denklem. Girişe sürücü taraf, çıkışa ise sürülen taraf denir. İlk denklem, Dişli Oranı'nın tahrik edilen dişli dişlerinin sayısının tahrik eden dişli dişlerinin sayısına bölünmesiyle elde edildiğini gösterir. İkinci denklemde ise Dişli Oranı, tahrik edilen dişli dişlerinin sayısının tahrik eden dişli dişlerinin sayısına bölünmesiyle elde edilir. Üçüncü denklem ise Kasnak Oranı'nın tahrik edilen kasnağın çapının tahrik eden kasnağın çapına bölünmesiyle elde edildiğini gösterir.

Bu ilişkilerin miktarı bir çıktı/girdi oranıyla hesaplanabilir. Bu:

  • Çıkış dişlisi dişlerinin sayısı / giriş dişlisi dişlerinin sayısı tork dişlisi oranını verir.
  • Çıkış dişlisi dişlerinin sayısı / giriş dişlisi dişlerinin sayısı tork dişlisi oranını verir.
  • Çıkış kasnağının çapı / giriş kasnağının çapı tork kasnağı oranını verir.

 

VEX Plastik Dişli Oranları (60 diş, 36 diş, 12 diş)

Çıkış Dişlisi Giriş Dişlisi Dişli Oranı 100 RPM Motor Girişi için Çıkış 0,4 Nm Motor Girişi için Çıkış
60 diş 12 diş 5:1 20 rpm 2,0 nm
36 diş 12 diş 3:1 33 rpm 1,2 nm
60 diş 36 diş 5:3 60 rpm 0,67 nm
36 diş 60 diş 3:5 167 dev/dak 0,24 Nm
12 diş 36 diş 1:3 300 dev/dak 0,13 nm
12 diş 60 diş 1:5 500 rpm 0,08 Nm

(24 dişli ve 48 dişli dişliler eklenti paketinde mevcuttur)

 

Yukarıdaki VEX Plastik Dişli Oranı tablosundan, oranların bir Akıllı Motorun çıkış dönüş hızı ve çıkış torku miktarını önemli ölçüde değiştirebileceği açıkça görülmelidir. Çıkış/giriş oranlarını kullanırken bunların robot sistemindeki sürtünmeyi ve diğer faktörleri hesaba katmadığının farkına varmak önemlidir.

Örneğin, robotun çok hızlı hareket etmesini sağlayacak şekilde (500 rpm) aktarma organları için 1:5 dişli oranı oluşturmak cazip gelebilir. Bunu uygulanamaz kılan çeşitli faktörler vardır. İlk olarak, 60 dişli dişliler standart 200 mm Yürüyen Tekerleklerden daha büyüktür, böylece dişli tekerleği yerden yüksekte tutacaktır. Ayrıca çıkış torku o kadar küçük olacaktır ki (0,08 Nm), Akıllı Motor tekerleği/robotu hareket ettiremeyebilir. Bu oranı kullanmak mümkün olsa bile robot normal hızının beş katı hızla hareket ediyor olsaydı kontrol edilmesi çok zor olurdu.

Bu örnek, çıkış/giriş oranlarını kullanırken amacın tork ve hız arasında nasıl "en iyi nokta" dengesini bulmak olduğunu göstermektedir. Bileşenlerin robotun tasarımına uyduğundan emin olmak da önemlidir.

VEX Plastik Dişliler, birleştirilebilen beş farklı boyutta Dişliye (8 Diş Dişlisi, 16 Diş Dişlisi, 24 Diş Dişlisi, 32 Diş Dişlisi, 40 Diş Dişlisi) sahiptir. VEX Plastik Kasnaklar dört farklı boyuta sahiptir (10mm, 20mm, 30mm, 40mm).

Güç Aktarımı

VEX Plastik Dişliler, Dişliler ve Kasnaklar da güç aktarımı için kullanılabilir. Bu, tasarımın Akıllı Motorun bir tekerleğin veya başka bir bileşenin şaftını doğrudan tahrik etmesine izin vermediği durumlarda gereklidir. Bu durumda, giriş ve çıkış Dişlileri/Dişlileri/Kasnaklar aynı boyutta olacaktır, dolayısıyla torkta veya dönüş hızında herhangi bir değişiklik olmayacaktır. Buna genellikle 1:1 oranı denir.

Bunun bazı örnekleri şunları içerebilir:

  • Aktarma organları, bir tekerleği Akıllı Motorla doğrudan sürerek her iki tekerleğe de güç verebilir ve bunları 1:1 Dişliler ve Zincirle birbirine bağlayarak diğer tekerleğe güç sağlayabilir.
  • Bir aktarma organında seri halinde 3 vites (veya başka herhangi bir tek sayı) bulunabilir ve ilk vitese bir tekerlek ve son vitese bir tekerlek takılı olabilir. Tüm dişlilerin aynı boyutta olması durumunda motor, dişlilerden herhangi birini çalıştırabilir.

Aktarma organlarında dişlileri kullanırken, tekerlekler arasında tek sayıda dişli bulunmasının önemli olduğunu lütfen unutmayın. Bunun nedeni, bir dişli diğerini tahrik ettiğinde zıt yönlerde dönmesidir. Tekerlekler arasındaki dişli sayısı çift olduğunda, bu animasyonda gösterildiği gibi iki tekerlek birbirine karşı dönecektir.

Hangi bileşenin kullanılacağına karar verme: Dişliler, Dişliler veya Kasnaklar

Dişlilerin, Dişlilerin olup olmadığını belirleyen bir dizi faktör vardır. veya Makaralar robot tasarımı ile kullanılmalıdır. Bunlardan bazıları şunlardır:

Her bir dişli boyutundan bir tanesinin ardışık bir şekilde kullanıldığı, birbirine bağlı bir dizi dişlinin diyagramı. Dişli dişleri sırasıyla 12, 24, 36, 48 ve 60'tır.

"Birincil" 12/36/60 diş dişlilerini "İkincil" 24/48 dişlilerle karıştırma

Dişliler: Dişliler, üç bileşen seçeneği arasında en güvenilir olanlarından biridir. Dişli millerinin destekleri arasında, millerin iki dişlinin dişlerinin ayrılmasına yetecek kadar esnemesine izin verecek kadar büyük bir açıklık olmadığı sürece; Dişlilerde giriş dişlisi döndüğünde çıkış dişlisi de dönecektir. Ancak bazı dezavantajlar da var:

  • Dişlilerin, bir dişlinin dişleri diğer dişlinin dişleriyle iç içe geçeceği şekilde birbirinden sabit mesafelerde düzenlenmesi gerekir.
  • Dişlilerin birbirine düz bir çizgide hizalanması gerekir. (Belirtilen istisna: "Birincil" 12/36/50 dişli dişlileri "İkincil" 24/48 dişlilerle karıştırmak için. İkincil dişlilerin ya yarım adımla kaydırılması ya da eşit uzunluktaki 1x Kirişlerde ekstra orta deliğin kullanılması gerekir.
  • Daha önce de belirtildiği gibi, bir hattaki tek sayıdaki dişli, giriş ve çıkış dişlilerinin aynı yönde dönmesine sahip olacak ve çift sayıdaki dişliler, giriş/çıkış dişlilerinin zıt yönlerde dönmesine neden olacaktır.

Özel not: Dişli oranı kullanıldığında yalnızca giriş dişlisi boyutu ve son çıkış dişlisi boyutunun dikkate alınması gerekir. Bu iki dişli arasında bulunan dişliler yalnızca hareketi iletir ve boyutlarının dişli oranına hiçbir etkisi yoktur.

VEX Plastik Dişliler ayrıca dişliler arasında 90o bağlantıya olanak sağlayacak Taç Dişlilere sahiptir. Ayrıca buna izin veren Sonsuz dişli ve Diferansiyel & Konik Dişli Paketi bulunmaktadır. Taç Dişliler, Diferansiyel & Konik Dişliler ve Sonsuz Dişlilerin örnek kullanımları için aşağıdaki 3B Yapıları inceleyin.

Taç Dişlileri

Diferansiyel & Konik Dişliler

Sonsuz Dişliler

Ayrıca, Dişli Eklenti kitindeki VEX Plastik Raf Dişlileri, aşağıdaki 3D Yapıda gösterildiği gibi doğrusal harekete olanak sağlayacaktır.

Raf Dişlileri

Dişli: Dişli de iyi bir seçenektir. Zincir, özel uzunluklarda bir araya getirilebilen ayrı geçmeli bağlantılardan oluşturulduğu için şaftları herhangi bir sayıda farklı adım mesafelerinde ayrılabilir. Tahrik Dişlisinin etrafına en az 120o zincir sarılmış olmalıdır, aksi takdirde zincir Dişli üzerindeki dişleri atlayabilir. Dişliler Tank Sırtı ile birlikte de bağlanabilir. Giriş Sprocket'ı ve çıkış Sprocket'ı bu animasyonda gösterildiği gibi her zaman aynı yönde dönecektir.

Makaralar: Makaralar hafif yükler için tasarlanmıştır. Mevcut Kauçuk Kayışların (30mm.) uzunlukları ile ayrılabilecekleri mesafelerle sınırlıdırlar. 40 mm. 50 mm. 60 mm). Kasnak sistemi için Lastik Kayışlar pürüzsüzdür. Sistemin taşımaya çalıştığı yük çok büyükse kayışlar kayacaktır. Dişliler gibi, giriş kasnağı ve çıkış kasnağı normalde aynı yönde döner. Bu animasyonda gösterildiği gibi, kasnak kayışı X şeklinde çaprazlanırsa, bunun yerine zıt yönlerde dönecektir. (Not: Çıkış kasnağı yönünü tersine çevirmek için lastik kayışların üzerinden geçilebilir.)

Robot tasarımında Dişliler, Dişliler veya Kasnaklar kullanılıyor olsun, VEX IQ Akıllı Motorların çıkış/giriş oranını veya güç aktarımını değiştirmek için çok sayıda seçenek mevcuttur.

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

Last Updated: