Viac o prevodovkách; Mrtz; Hnz v raji Mindstorms
Záverečné poznámky
- Ničiteľ všetkého 23. novembra 2019
- LAVA R3X: Ďalšie experimenty 29. apríla 2019
- LAVA R3X: Head and Arms 7. apríla 2019
- LAVA R3X: Príprava robota na prechádzku 9. marca 2019
- LAVA R3X: Strojár, ktorý chodí a hovorí 27. januára 2019
posledné slová
Odložte, ale nezabudnite
- November 2019 (1)
- Apríl 2019 (2)
- Marec 2019 (1)
- Január 2019 (2)
- August 2018 (2)
- Júl 2018 (1)
- Apríla 2018 (1)
- December 2017 (1)
- Júl 2017 (1)
- Apríl 2017 (1)
- Marec 2017 (2)
- Február 2017 (1)
- Január 2017 (2)
- December 2016 (1)
- November 2016 (2)
- Október 2016 (2)
- September 2016 (1)
- August 2016 (1)
- Júl 2016 (1)
- Jún 2016 (1)
- Máj 2016 (2)
- Apríl 2016 (1)
- Marec 2016 (2)
- Január 2016 (2)
Publikované 15. januára 2017 spoločnosťou hnz
Doteraz sme stavali prevodovky iba s dvoma ozubenými kolesami. Pohyb je možné doplniť ďalšími prevodovými stupňami na väčšie vzdialenosti. Za týmto účelom inštalujeme ďalší 20z prevodový stupeň.
Stavajte väčšie prevodovky
Prevodovka teraz pozostáva z:
- Pohon prevodovky 20z
- Výstupný prevod 36z
- Medzistupeň 12z
Poznámka: Každý prevodový stupeň otáča susedný prevodový stupeň v opačnom smere. Preto sú smer pohonu a výstupný smer otáčania rovnaký pre prevodové stupne s nepárnym počtom prevodových stupňov a pri párnom počte prevodových stupňov sa výstupné ozubené koleso otáča presne naopak.
Celkový prevodový pomer
Pomer medzi rýchlosťou hnacieho prevodu a výstupného prevodu možno vyjadriť ako celkový pomer. Za týmto účelom sa znásobia prevodové pomery všetkých párov.
Pripomíname, že vzorec na výpočet prevodového pomeru
To znamená, že výstupná rýchlosť je znížená o faktor 1,8. Takže ak hnacie koleso urobí 1,8 otáčky, výstupný prevodový stupeň sa otočí iba raz.
Skontrolujeme to a spočítame otáčky dokopy. Za týmto účelom uvedieme konštrukciu do základnej polohy so všetkými ukazovateľmi nadol. Pohon otočíme a necháme biely ukazovateľ otočiť 9-krát dokola. Počítame otáčky červeného ukazovateľa a určíme 5 otáčok.
Vnútorný prevod je prostredný a nemá žiadny vplyv na prevodový pomer. Rovnaký pomer získame, ak hnacie koleso vydelíme iba výstupným. Matematicky sa zníži počet zubov na voľnobežnom prevodovom stupni.
Matematicky skráťte prostredný prevodový stupeň
Ešte vyšší krútiaci moment a nižšie otáčky
Niekedy dva prevodové stupne nestačia na dosiahnutie požadovaného krútiaceho momentu, napríklad na zdvihnutie obzvlášť ťažkého bremena. Môžeme ďalej zvyšovať pomer a tým ďalej zvyšovať krútiaci moment. Dosiahneme to spojením niekoľkých párov s pomerom väčším ako 1 (navlečené spolu).
Výstupný prevod je teda päťkrát pomalší ako prevod pohonu. Inými slovami: ak sa biely ukazovateľ otočí päťkrát, červený ukazovateľ sa otočí raz.
Rýchlosť sa zvyšuje o faktor 5. Hmotnosť namiesto červeného ukazovateľa sa dá ľahko zdvihnúť, pretože sa zvyšuje krútiaci moment.
Vyvážte rýchlosť a krútiaci moment
Ak sa ako hnacie zariadenie použije prevodový stupeň s červeným ukazovateľom, biely ukazovateľ sa otáča päťkrát rýchlejšie. Pri väčšom počte prevodových stupňov sa dajú výstupné otáčky ešte zvýšiť, ale krútiaci moment sa zníži. V určitom okamihu dôjde k oblasti, v ktorej krútiaci moment už nebude schopný prekonať trenie prevodovky. Prevodové stupne sa potom už nebudú otáčať. Rovnako tak nemožno ľubovoľne zvýšiť rýchlosť závodného automobilu. V určitom okamihu už krútiaci moment nestačí na to, aby sa závodné auto mohlo pohnúť.
Zvyčajne musíte vyskúšať rôzne varianty prevodovky, aby ste našli rovnováhu (rovnováhu) medzi krútiacim momentom a rýchlosťou.
- Popremýšľajte, či potrebujete prevodové stupne. Možno sú nastavenia výkonu v programovacích blokoch dostatočné na požadovanú rýchlosť
- Ak maximálna rýchlosť motora nie je dostatočná, skúste ju zvýšiť s prevodovým pomerom menším ako 1. Uistite sa, že je krútiaci moment dostatočný a robot stále pracuje správne
- Ak motor ťažko zvládne ťažkú prácu, použite prevodový pomer väčší ako 1, ale pohyb sa spomalí
Objavte sami: predvídateľný pohyb
Môžete analyzovať prevodovku bez toho, aby ste ju najskôr vytvorili? Ako rýchlo sa červený ukazovateľ otočí doprava v porovnaní s bielym ukazovateľom? Ako rýchlo sa to otáča doľava vo vzťahu k červenému ukazovateľu? Ktorým smerom sa jednotlivé ruky otáčajú? Ak si myslíte, že odpovede poznáte, zostavte prevodovku a skontrolujte svoju predpoveď.
Otáčame prevodové stupne v našich hlavách, počítame zuby prevodových stupňov a zapisujeme si naše riešenia. Potom zostavíme prevodovku ako na obrázku a všetky odpovede sú správne!
Objavte sami: celkové smerovanie
Aký je celkový prevodový pomer prevodovky? Prečo by malo zmysel používať dva prevodové stupne 24z?
Vyhľadáme vzorec na výpočet prevodového pomeru, vypočítame a skontrolujeme náš výsledok zostavením prevodovky. Aj tu sme všetko správne vypočítali a vysvetlili.
Trenie a šmyk
Dva dôležité body znižujú výkonnosť prevodoviek. Každý prevod v mechanizme vytvára trenie. Trenie spomaľuje rotujúce predmety, keď sa dotýkajú iných predmetov, a znižuje výstupný krútiaci moment. V našich konštrukciách to cítite, keď pevne pritlačíte ozubené kolesá a zarážky proti nosníku. Teraz je potrebných viac sily na otáčanie osí.
Po druhé, každý prevod má vôľu alebo preklz.
Aj keď je zablokovaný ľavý prevodový stupeň, pravý prevodový stupeň je možné stále trochu pretočiť, pretože medzi zubami je medzera. V dôsledku toho stratíme presnú polohu výstupného prevodu. Čím je prevodovka dlhšia, tým má väčší preklz. Výstupné hriadele motorov EV3 majú tiež istý sklz, pretože vo vnútri motora je tiež prevodovka.
Odteraz môžeme tiež počítať a vytvárať väčšie prevodové stupne s viac ako dvoma prevodovými stupňami. To nám určite pomôže budúcim robotom, keď musia byť rýchlejší alebo musia zdvíhať ťažké bremená.
Pre dnešok to bola prvá časť. Začali sme ale aj nový projekt, komínový horolezec. Viac o tom v nasledujúcom blogovom príspevku.