Тема занятия: Зубчатые передачи.
В прошлый раз мы узнали, что зубчатые передачи позволяют изменить скорость и направление вращения механизма, а также его мощность. А также рассмотрели виды зубчатых передач, в которых зубчатые колса (шестерёнки) располагаются в одной плоскости.
Передаточное отношение N = 40 : 8 = 5 - передача повышающая
Конструируя передачи, шестеренки можно располагать по-разному. Например, на одной оси:
Передаточное отношение шестеренок заднего ряда N1 = 8 : 40
Передаточное отношение шестеренок первого ряда N2 = 8 : 24
Чтобы рассчитать передаточное отношение всего механизма, нужно перемножить передаточные отношения его частей:
N = N1 * N2
N = (8:40) * (8:24) = 1 : 15
Передача из четырёх шестеренок понижающая: скорость вращения увеличивается в 15 раз, мощность механизма понижается в 15 раз.
Нетрудно заметить, что шестеренки, расположенные на одной оси вертятся с одной скоростью, независимо от того, сколько на них зубчиков.
Чему равно передаточное отношение механизма на рисунке?
Во сколько раз увеличилась или уменьшилась скорость вращения ведомой шестерни?
Располагая шестеренки таким образом, можно сконструировать передачу, которая изменит скорость вращения механизма в десятки и сотни раз!
Задание. Соберите в Lego Digital Designer или из деталей конструктора Lego зубчатую передачу, в которой некоторые шестеренки располагаются на одной оси. Рассчитайте передаточное отношение для неё.
Попробуем создать механизм, который увеличит скорость вращения волчка при запуске. Этот механизм подробно описан в книга С.А. Филиппова "Робототехника для детей и их родителей".
Наверняка каждый из вас запускал юлу. Нам нужно собрать волчок, который будет вращаться как можно дольше. Для этого он должен быть достаточно тяжёлым, а центр тяжести расположен как можно ниже.
Например, таким:
Простой механизм для запуска
Механизм для запуска волчка в момент запуска должен плотно соприкасаться с волчком через шестеренки, а сразу после раскручивания свободно отделяться.
В данном случае передаточное отношение N = 8 : 24, и скорость увеличивается в 3 раза.
Задание. Попробуйте усовершенствовать пусковой механизм, чтобы скорость запуска волчка стала ещё больше. Это может быть передача 1 : 5, или 1 : 15, которые мы рассмотрели на занятии. А может быть, получится больше.
Жду фотографий ваших механизмов или файлов, созданных в программе Lego Digital Designer, на почту L82k10@gmail.com.