Dispozitiv pentru transmiterea puterii motorului de către organele executive de mașini, numit transmisia sau transmisia mecanică.
transmisie mecanică permite inferioară (mărire) viteza, pentru a efectua o reglare în trepte sau fără trepte a largi sale, pentru a schimba direcția, pentru a converti un tip de mișcare în alta, pentru a propulsa mai multe mecanisme de un motor.
Tipuri de unelte mecanice LEGO «Tehnic»:
v angrenaje (cilindrice, conice, vierme, rack, planetar);
v elemente flexibile (cu lanț, curea);
Cu titlu de transmitere a mișcării:
v mișcarea de la arborele la arborele este transmis prin forte de frecare (centura, vierme, frecare);
v mișcarea este transmisă de angrenare (de viteze, lanț, curele dințate, vierme).
Luați în considerare principiul transmisiei mecanice. Vom numi în mod convențional, perechea care efectuează o mișcare de rotație, roți. Roata, care transmite rotația, este numit comandantul și roata se merge - un sclav.
Cunoscând numărul de rotații pe minut al roții de antrenare, putem determina numărul de rotații ale roților motoare.
Numărul de rotații ale roții conduse dependente de raportul dintre diametrele roților sunt conectate. În cazul în care diametrele celor două roți sunt aceleași, roata se va învârti cu aceeași viteză. Dacă diametrul roții motrice va fi mai mult plumb, roata se va învârti condus mai lent, și invers, în cazul în care diametrul este mai mic, se va face mai multe revoluții (Figura 211).
Fig. 211 Dependența numărului de rotații ale diametrului roții
Fiecare motor are propria putere mecanică (N), specifică tipului respectiv de motor. Este important ca puterea mecanică a motorului depinde de două variabile: viteza unghiulară și un cuplu.
Viteza unghiulară (ω) - numărul de rotații ale arborelui motorului, a produs pentru un interval de timp predeterminat. Motorul mecanismelor LEGO rotative viteza unghiulară a axelor este transformată în viteza liniară a vehiculului. Unități de măsură viteză unghiulară - RPM (rotații pe secundă). Diferite tipuri LEGO motoare au diferite valori ale vitezei unghiulare, cu mai puțin de 20 rpm până la peste 1000 rpm.
Cuplul (M) - este forța cu care se rotește arborele de antrenare. Cu cât cuplul, cu atât mai dificil de a opri arborele de antrenare. În consecință, motoarele, care oferă un cuplu mare, deoarece acestea pot, de obicei, de preferat pentru a propulsa ambarcațiuni grele sau mecanisme mai complexe decât motoarele cu cuplu redus (un cuplu de mai mult, cu atât mai puternic motor). Unitate in motoare de cuplu LEGO - Ncm (Newton produs centimetru). Valoarea cuplului la motorul LEGO «Technic» variază de 0.5-16.7 Ncm.
puterea mecanică în unele simplificare - este produsul cuplului și viteza unghiulară.
puterea mecanică = cuplul x viteza unghiulară
Puterea motorului la viteza normală de rotație este constantă, deci M = N / ω. și anume cuplul motor este invers proporțională cu viteza unghiulară a arborelui motor.
În calculele practice, relația dintre viteza de rotație a arborelui de putere și cuplul arborelui este determinat pentru motoare formula: M = 5,8N / n, M - cuplul pe arborele, N - puterea, n - viteza de rotație.
Astfel, pentru a putea, la aceeași putere a motorului, pe care trebuie să crească cuplul, este necesar pentru a reduce viteza de rotație. Acest lucru se poate face prin intermediul unor mecanisme speciale numite reductoare (de la cuvântul englezesc reduce - scădere, scădere).
Mecanisme pentru creșterea vitezei, și, în consecință, pentru a reduce cuplul pe arborele, numit multiplicatorii (multiplicare - multiplicare, creștere).
Luați în considerare un model al unui robot cu roți - vrem să fie ușor și rapid. Deci, cât de ușor robotul nu are nevoie de un cuplu de mare pentru a muta, putem transforma turația motorului cu ajutorul unei perechi de roți dințate. Folosind regula de mai sus, avem nevoie pentru a pune pe roata dințată a arborelui motorului cu diametru mai mare (pinionului), și ca un sclav de a folosi unelte mai mici, în același timp, vom reduce cuplul și viteza.
Întrebare: cum să schimbe cuplul și viteza, în cazul în care roata de acționare este de a folosi viteze mai mici decât roata dințată condusă?
Se numește mecanism de angrenare pentru transmiterea mișcării de rotație de la un arbore la altul și viteza de schimbare de unelte și rafturi.
Fig. Gears 212
Numărul de dinți pe treptele de viteză pot fi diferite. Cel mai mic număr de dinți - șase. roata dintata cu cat mai multi dinti numite unelte. Mai târziu, acest nume a fost aplicat la toate treptele de viteză cu orice număr de dinți.
Fig. Exemplele 213 angrenaje cu grinzi de fixare
În cazul în care conectarea directă a două roți dințate roata acționată se rotește în direcția pe care un designer de nevoie, cu două roți a treia cu orice număr de dinți suficiente pentru a diviza, iar roata acționată pentru a schimba direcția de rotație. În acest caz, raportul de transmisie (raportul de transmisie și) nu se schimbă. Acest angrenaj intermediar numit „parazite“. roata „Falsă“ stabilit în cazul în care este necesar să se mărească distanța dintre centrele de conducere și arborii antrenați.
Fig. Exemple 214 roți „parazite“
Astfel, angrenajul poate:
v transmite mișcarea de rotație;
v schimba numărul de rotații / min;
v mări sau a micșora forța de rotație;
v schimba direcția de rotație.
În funcție de forma roților și dispunerea lor reciprocă următoarele tipuri de unelte. cilindrice, conice, vierme, rack, planetar.
Angrenajul cilindric este compus din două sau mai multe roți cilindrice montate pe arbori paraleli.
Fig. 215 angrenaj cilindric
Angrenajul cotit este format din două roți dințate conice, care sunt doi arbori care se intersectează axa. Unghiul de intersecție poate fi orice, dar de obicei este 90º.
Fig. 216 angrenaj conic
Angrenajul cu melc (unitate șurub de viteze) - transmisia mecanică printr-un angrenaj cu melc și conjugat cu el roata vierme. Angrenajul melcat este utilizat pentru trecerea, dar care nu se intersectează arbori. Angrenarea vierme constă dintr-un șurub (vierme) și roata dințată.
Fig. roată 217 Worm
Angrenajul vierme are un număr de proprietăți unice. În primul rând, acesta poate fi utilizat numai ca o treaptă de viteză de conducere, și nu poate fi condus de viteze. Este foarte convenabil pentru mecanismele care sunt necesare pentru a ridica și țineți sarcina fără nici o sarcină pe motor. Există mai multe aplicații posibile ale proprietăților melcat, de exemplu, în multe tipuri de macarale si încarcatoare, bariere feroviare, poduri mobile, vinciuri. Foarte larg angrenaj cu melc LEGO este folosit pentru a captura structura robot manipulator.
În al doilea rând, o trăsătură caracteristică a melcat este că acesta are un raport de transmisie mare. De aceea, angrenaje melcate sunt folosite în jos atunci când există un cuplu foarte mare.
Concluzie: melcat are o serie de avantaje:
v Amprentă mică.
v are o caracteristică de auto-blocare.
v De multe ori reduce numărul de rotații / min.
v Crește unitate.
v Modifică direcția de rotație 90 °.
cremalieră - transmisie manuală, viteze transformă mișcarea de rotație în mișcare liniară a cremalierei, și vice-versa. Rail poate fi văzută ca extinzându-se într-o linie dreaptă, circumferința roată dințată mare.
Rack Ris.218 și cremalieră
Reverse - mecanism de schimbare a cursei de întoarcere, opusul.
Fig. Exemplul 225 din proiectarea angrenajului planetar: coroana este fixă, urmăritorul soare purtător de conducere
transmisie mecanică cu elemente flexibile
Pentru a transfera mișcare între arborii relativ departe, distanțate între ele utilizate mecanisme, în care forța de elementul de conducere la condus transferat prin legături flexibile. Ca de link-uri flexibile sunt curele uzate, cabluri, lanțuri de diferite modele.
Transmiterea cu legături flexibile poate oferi o constantă și un raport de transmisie variabil, cu o schimbare în trepte sau treptată în amploarea ei.
Curea de transmisie este format din două role montate pe arbore, și o curea care acoperă scripeți. Loturile transmise de către forțele de frecare dintre scripeții și tensiunea curelei din cauza acesteia din urmă. unitatea Cureaua nu este foarte sensibilă la poziția relativă a conducere și arborii antrenați. Ele se pot transforma chiar și la un unghi drept unul de altul sau de a purta o curea sub forma unei bucle încrucișate, și apoi direcția de rotație a schimbării arbore antrenat.
Fig. 226 Curea de transmisie
Dacă cele două roți dințate se află la o distanță considerabilă unul față de celălalt, în loc de un număr mare de roțile dințate intermediare, care complică în mod inevitabil construcția și face mai severe, treptele de viteză conectate în lanț ca o curea de transmisie într-o curea. Atunci când un lanț de unelte de transfer se numesc stele. lanțului de acționare, spre deosebire de centura, permite să păstreze un raport constant.
Fig. acționare 227 lanț
Fig. roată de fricțiune 228
Când rotația transmisiei prin frecare de la o roată la alta este transmisă prin intermediul forței de frecare. Ambele roți sunt presate împreună cu o forță și astfel frecarea generată între ele unul față de celălalt se rotește.
transmisie prin frecare sunt utilizate pe scară largă în mașini. Lipsa de viteze de frecare: o forță mare de presare de pe roata, determinând o frecare suplimentară în mașină, și, prin urmare, necesită forță suplimentară pentru a roti.
În plus, roata în mișcare de rotație, ca și cum acestea au fost presate una de alta, da alunecare. Prin urmare, în cazul în care doriți raportul exact al numărului de rotații ale roților, de viteze de frecare nu este justificată.
„Bariera automată“:
1. Construirea unui model al barierei automate.
a) în modelul include o Servomotor, NXT microcontroler;
b) un angrenaj cu melc utilizat în proiectarea;
c) ridicarea și coborârea în mod automat brațul de barieră trebuie să aibă loc prin intermediul unui senzor ultrasonic.
2. În registrul de lucru, urmați un model de schiță.
3. Discutați proiectul cu profesorul.
4. Ca parte a cănii robotului fabrica barieră automată.
5. Folosiți limbaj de programare NXT-G a scrie un program pentru a controla modelul.
6. Registrul de lucru, face o descriere a barierei automate.
1. Construirea unui model de placă turnantă.
a) în modelul include o Servomotor, NXT microcontroler;
b) proiectarea utilizează un mecanism intern;
c) rotirea automată a platformei are loc printr-un senzor de atingere (senzor de iluminare).
2. În registrul de lucru, urmați un model de schiță.
3. Discutați proiectul cu profesorul.
4. Ca parte a cănii de robot fabrica platformă rotativă.
5. Folosiți limbaj de programare NXT-G a scrie un program pentru a controla modelul.
6. Registrul de lucru, face o descriere a platan.
Proiectul „ușă Razdvizhnyeavtomaticheskie“:
1. Construirea unui model de uși glisante automate.
a) în modelul include o Servomotor, NXT microcontroler;
b) o cremalieră este utilizat în proiectarea;
c) deblocarea automată a ușilor are loc prin intermediul senzorului ultrasonic (senzor iluminarii).
2. În registrul de lucru, urmați un model de schiță.
3. Discutați proiectul cu profesorul.
4. Ca parte a cănii robotului fabrica un model de uși glisante automate.
5. Folosiți limbaj de programare NXT-G a scrie un program pentru a controla modelul.
6. În registrul de lucru, face o descriere a modelului de uși glisante automate.