Понижающая зубчатая передача lego wedo
Обновлено: 25.04.2024
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Обращаем Ваше внимание, что c 1 сентября 2022 года вступают в силу новые федеральные государственные стандарты (ФГОС) начального общего образования (НОО) №286 и основного общего образования (ООО) №287. Теперь требования к преподаванию каждого предмета сформулированы предельно четко: прописано, каких конкретных результатов должны достичь ученики. Упор делается на практические навыки и их применение в жизни.
Мы подготовили 2 курса по обновлённым ФГОС, которые помогут Вам разобраться во всех тонкостях и успешно применять их в работе. Только до 30 июня Вы можете пройти дистанционное обучение со скидкой 40% и получить удостоверение.
Выберите документ из архива для просмотра:
Выбранный для просмотра документ Карусель_порядок сборки.docx
v Практическая работа. Создание модели «Карусель».
Выбранный для просмотра документ Зубчатая передача_1 год обучения.docx
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
дополнительного образования детей
«Центр детского творчества»
Простые механизмы. Зубчатая передача.
Работу выполнила: Булимова Елена Анатольевна
МБОУ ДОД «Центр детского творчества» г.Трехгорный
Педагог дополнительного образования
Тема: Простые механизмы. Зубчатая передача.
Тип занятия: занятие изучения и первичного закрепления нового материала.
Вид занятия: комбинированный
Цель: изучение зубчатой передачи, конструирование простого механизма «зубчатая передача движения» и использование его в конструкции.
1. Формировать умение анализировать, рассуждать и ставить эксперименты.
2. Способствовать развитию навыков конструирования, развитие пространственного и логического мышления, мелкой моторики рук.
3. Влиять на формирование коммуникативных навыков у учащихся.
4. Воспитывать трудолюбие и аккуратность в работе по средствам конструктора Lego .
Возрастная категория: 2-3 класс
Планируемые результаты:
· развить познавательные умения и навыки учащихся;
· освоить понятия: шестерня, зубчатое колесо, зубчатая передача, передаточное число;
· собрать и испытать модель;
Умения, характеризующие достижения этого результата:
· формирование практических навыков конструирования моделей с применением зубчатой передачи;
· подготовка и проведение демонстрации модели;
· умение выделять путь решения в зависимости от поставленной задачи;
Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, наглядный, частично-поисковый, исследовательский
Формы организации обучения : фронтальная, групповая.
Оборудование: конструктор Lego Mindstorms NXT – 5 шт, компьютеры с программным обеспечением NXT - G – 5 штук.
Время занятия: 75 минут
Ход занятия:
1. Организационная часть
Слайд 1
Здравствуйте, ребята! Мы продолжаем знакомиться с простыми механизмами.
Слайд 2
Посмотрите внимательно на экран
2. Основная часть (перед детьми стоят наборы Lego )
Скажите, пожалуйста, у нас с вами есть в наборах такая деталь? Найдите ее и покажите мне. Какой формы эта деталь? (Круглой)
На самом деле эта деталь называется – колесо. Но оно не простое, чем это колесо отличается от обычного колеса? (зубчиками). Поэтому это колесо мы назовем «зубчатое колесо» или второе название шестерёнка.
У этого зубчатого колеса есть друзья, которые очень похожи на него. Посмотрите в коробочку и найдите там другие зубчатые колеса.
Покажите их мне.
Слайд 3
Вот такие Зубчатые колеса у нас есть. А чем они отличаются?
Они имеют разное количество зубчиков. Есть прямые зубчики и в форме короны, они так и называются: прямозубые зубчатые колеса и коронное зубчатое колесо.
Ребята, а вы знаете, как зубчатые колеса приветствуют друг друга? А как здороваются люди при встрече? (перечисляют варианты)
Слайд 4
Жмут друг другу руку
А у зубчатых колес нет рук, у них есть зубчики. И если шестеренки стоят рядышком, так что их зубчики соприкасаются – это значит, что они здороваются. Зубья колеса препятствуют скольжению.
Слайд 5
Такое приветствие зубчатых колес по-научному называется зубчатая передача движения.
Все зубчатые колеса должны входить в надежное зацепление друг с другом, чтобы передача (зубчатая пара) могла эффективно работать. Если одну из шестеренок начать двигать в зубчатой передаче, то и вторая тоже начнет двигаться, и чем быстрее двигается одна, тем быстрее двигается и вторая шестеренка. Вот такие дружные детальки.
Слайд 6
Зубчатые колеса используются во многих устройствах, требующих управления вращательным движением и вращающей силой. Например, автомобили, велосипеды, консервные ножи и маятниковые часы.
Слайд 7
Ведущее зубчатое колесо – это колесо, поворачиваемое внешней силой, в данном случае вашей рукой. Любое зубчатое колесо, поворачиваемое другим зубчатым колесом, называется ведомым колесом.
Далее все конструкции учащиеся собирают вместе с педагогом, проводят испытания и делают выводы. Демонстрация презентации продолжается.
v При помощи зубчатых колес можно изменять направление вращения
Слайд 8
Поверните рукоятку на один полный оборот, просчитайте, сколько раз поворачивается маркер положения.
При одном обороте рукоятки маркер положения поворачивается на один оборот (серая ось). Скорость вращения ведущего и ведомого зубчатых колес одинакова, так как у них одинаковое количество зубьев (40): соотношение 1:1.
Ведущая и ведомая шестерни вращаются в противоположных направлениях.
Слайд 9
Маленькое колесо является промежуточным зубчатым колесом. Оно не изменяет скорость вращения большого колеса, оно изменяет только направления его вращения.
При одном обороте рукоятки серая ось поворачивается на один оборот. Скорость вращения ведущего и ведомого колес одинаковая, поскольку у них одинаковое количество зубьев. Передаточное отношение зубчатого зацепления 1:1.
Ведущее и ведомое колеса вращаются в одном направлении. Промежуточное колесо вращается в противоположном направлении.
Слайд 10
Зубчатая передача бывает:
• Зубчатая передача под углом 90 градусов
v При помощи зубчатых колес можно увеличивать или уменьшать скорость вращения
Слайд 11
Увеличение скорости вращения (повышающая зубчатая передача)
Поверните рычаг на один полный оборот и посчитайте, сколько раз повернется маркер положения.
При одном обороте рукоятки (большое ведущее колесо) меньшее колесо поворачивается пять раз. Значит в этом механизме передаточное отношение 1:5. Это повышающая передача. При увеличении передаточного отношения увеличивается скорость вращения ведомого колеса, но уменьшается производимая им сила, то есть возможность поворачивать что-либо.
Слайд 12
Уменьшение скорости вращения (понижающая зубчатая передача)
Посчитайте, сколько раз нужно повернуть рукоятку для того, чтобы маркер положения повернулся один раз.
Если повернуть рукоятку (маленькое ведущее колесо) пять раз, большое ведомое колесо поворачивается один раз. Значит в этом механизме передаточное отношение 5:1. Это понижающая передача. При уменьшении передаточного отношения уменьшается скорость вращения ведомого колеса, но увеличивается производимая им сила, то есть возможность поворачивать что-либо.
v При помощи зубчатых колес можно изменять плоскость вращательного движения
Слайд 13
Пример конической зубчатой передачи.
Две сцепленные конические шестерни передают измененные скорость и силу, под углом 90 градусов.
Слайд 14
Вращение под углом 90.
Ведущее прямозубое зубчатое колесо с 8 зубьями двигает ведомое корончатое колесо с 24 зубьями.
Посчитайте, сколько раз нужно повернуть рукоятку для того, чтобы маркер положения повернулся один раз.
Если повернуть рукоятку три раза (маленькое ведущее колесо) коронное зубчатое колесо поворачивается один раз. Передаточное отношение этого механизма 3:1.
Плоскость вращательного движения меняется на угол 90 градусов. Коронное зубчатое колесо может изменять плоскость вращательного движения, поскольку у него есть специальные криволинейные зубья, позволяющие ему входить в зацепление под углом к ведущему колесу.
Итак, используя систему зубчатых колес (шестерней), можно добиться изменения скорости, направления или силы. Но здесь есть как преимущества, так и недостатки. Например, вы не можете одновременно получать на выходе и увеличение силы, и увеличение скорости.
3. Закрепление новых знаний на практике
v При помощи зубчатых колес можно сделать замечательную игрушку, которая раскручивается за счет зубчатой передачи, и называется КАРУСЕЛЬ.
4. Физкультминутка
Слайд 15
Учащиеся коллективно читают небольшие веселые стихи и одновременно выполняют различные движения, как бы инсценируя их.
Теперь мы с вами готовы к работе. Приступаем к конструированию.
5. Конструирование Карусели
ü А вам нравятся карусели?
ü Что вам нравится в них больше всего?
ü Как вы думаете, какой простой механизм заставляет карусель крутиться?
ü Какие детали нам потребуются для сборки карусель?
Давайте построим карусель!
Слайд 16
Соберите модель карусели А6 и заставьте ее вращаться (обучащиеся вместе с педагогом собирают модель карусели).
Определите вид шестерней и сосчитайте количество зубцов на каждой из них.
Слайд 17
Соберите модель карусели А7 и заставьте ее вращаться (обучащиеся вместе с педагогом собирают модель карусели).
Определите вид шестерней и сосчитайте количество зубцов на каждой из них.
Сравните модели каруселей А6 и А7.
ü Объясните, чем отличаются модели?
ü Как вы думаете, какая карусель будет вращаться быстрее? Почему?
Модель карусели А7 вращается быстрее, потому что используется конфигурация, повышающая скорость, с 40-зубчатой ведущей шестерней и 24-зубчатой ведомой.
6. Практическая работа. Сборка модели «Карусель».
Слайд 18
Обучающиеся собирают конструкцию по предложенному порядку сборки.
Перед началом сборки вместе с педагогом определить вид шестерней.
7. Рефлексия
С какой деталью мы сегодня познакомились?
Как сделать так чтобы одна шестеренка раскручивала другую?
Когда карусель будет крутиться быстрее, а когда медленнее?
Все ли у вас получилось сегодня на занятии? Что не получилось? Какие были трудности?
Слайд 19
Похлопайте себе в ладоши, вы сегодня молодцы!
Слайд 20
- «Технология и физика». Книга для учителя. Перевод на русский язык. Институт новых технологий. Стр.66
- Комплект заданий к набору «Простые механизмы». Книга для учителя. Стр.11
- Упражнение для набора Simple Machines . Основное упражнение: карусель. Lego Education . Стр.2
- Игра пальчиковая «У лягушки дом в пруду». tur - domen . okis . ru / file / tur - domen / igraizo . doc
Колесо, а потом и шестерёнка — стали наиболее важными изобретениями для человека. И как уже догадались маленькие ученые зубчатая передача — стала самым популярным типом механизма на Земле. Ее можно встретить по дороге в школу в кабине лифта — именно зубчатая передача мотора двигала первые механизмы лифта. На улице шестеренки встречаются на велосипеде, в машине, автобусе, да практически везде! Для быстрого и емкого знакомства с разновидностями передач предлагаю посмотреть видео:
Типы зубчатой передачи
В наборах Лего Ведо встречаются зубчатые передачи от 8 до 40 зубьев. Как мы уже знаем из видео и по картинке в начале материала, чтобы рассчитать передаточное число на понижение или повышение достаточно разделить количество зубьев между собой.
Если на ведущую шестерёнку подается усилие от мотора, а она в дальнейшем работает с более маленькой передаче — это понижающая зубчатая передача. Наверняка вы часто слышали от папы, что по бездорожью он включает «понижайку» на машине. Такая передача повышает мощность, тягу и уменьшает скорость вращения:
Повышающая зубчатая передача в Лего применяется для увеличения скорости вращения колеса. В жизни ярким примером такой передачи является скоростные 5 и 6 передачи механической коробки в машине. В инструкциях по сборке моделей из лего ярким примером является урок робототехники по сборке вертолета
Это основные зубчатые передачи, которые мы применяем при моделировании с наборами lego wedo. Но на самом деле зубчатых передач очень много. Например, есть реечная передача, с которой мы познакомились на уроке робототехнике программы Космос по созданию игры — Полет сквозь пояс астероидов
Только три вида передач мы применяем в начальных наборах лего ведо. Человечеству же известно невероятное количество видов зубчатых передач:
Какую четвертую передачу, которую мы используем на начальных уроках lego wedo я не назвал, но передача изображена на последней картинке?
Механические передачи на Lego WeDo 2.0
- Автор записи: Дело Техники
- Запись опубликована: 23.10.2018
- Рубрика записи Робототехника
- Комментарии к записи: 1 комментарий
Одна из самых примечательных ячеек образовательного набора Lego WeDo 2.0 содержит детали, которые были заимствованы из серии конструкторов Lego Technic: цилиндрические, конические и двойные конические зубчатые колеса, зубчатые рейки, червячное колесо (вовсе не колесо по своей сути!) и кейс для червячного редуктора. Всё это многообразие деталей позволяет создавать модели с механическими передачами.
В рамках настоящей статьи предлагаем ознакомиться с базовыми механическими передачами, которые можно собрать, используя детали набора Lego WeDo 2.0. И прежде чем мы перейдем к их рассмотрению, хочется отметить, что до появления подобных образовательных конструкторов познакомиться с данными передачами можно было только в рамках курса специальной дисциплины «Детали машин» в университете или колледже. Сейчас же у детей есть уникальная возможность познакомиться с принципом работы большинства устройств, которые встречаются нам в повседневной жизни – от коробки передач автомобиля до лифта!
Цилиндрическая передача Lego WeDo 2.0
В наборе есть два зубчатых колеса (шестеренки) на 24 зубья, а также 4 шестерёнки на 8 зубьев. Все шестеренки имеют серый цвет. Особенность цилиндрических шестеренок заключается в том, что они могут передавать вращение в одной плоскости, то есть оси вращения, на которых установлены шестеренки должны быть параллельны. В возрасте 7-8 лет ребята знакомятся с одноступенчатыми цилиндрическими передачами, а затем осваивают и принцип построения многоступенчатых (каскадных) редукторов.
Коническая передача Lego WeDo 2.0
Конические зубчатые колеса представлены в наборе в следующем составе: две конические шестерни на 20 зубьев (бежевого цвета), двойное коническое колесо на 12 зубьев – 2 шт. и на 20 зубьев – 2 шт. Последние четыре конические колеса имеют черный цвет. Итого шесть конических шестеренок! Особенность конической передачи заключается в том, что вращение может передаваться в разных плоскостях, то есть оси вращения, на которых установлены шестеренки могут пересекаться под различными углами. Самый популярный вариант – это взаимно перпендикулярное расположение осей, т.е. угол между ними равняется 90º.
Червячная передача Lego WeDo 2.0
Одна из самых любимых передач у ребят в нашей секции – это червячная. Во-первых, название у передачи более чем запоминающееся, а во-вторых, разработчики конструктора предусмотрели специальный кейс для червячного редуктора – поэтому сложностей по сборке такой передачи не возникает. В то же время в конструкторе Lego Mindstorms EV3 специального кейса не предусмотрено и ребятам приходится собирать червячный редуктор «с нуля». Помимо специального кейса в наборе есть и основой элемент – «червяк», деталь напоминающая всем своим видом Архимедов винт. В зацепление с червяком оказывается цилиндрическая шестеренка (24 зубья). Таким образом, сам по себе червячный редуктор является зубчато-винтовым механизмом, оси валов при этом скрещиваются под углом 90º. Важная особенность червячной передачи – однонаправленность действия – мы можем передавать вращение от червяка к зубчатому колесу, и не можем наоборот, поскольку в этом случае зубья шестеренки стопорятся о витки неподвижного червяка.
На прошлом уроке по робототехнике была собрана модель вертолета. Мы познакомились с ведущими моделями отечественного вертолета строения, узнали о характеристиках иностранных конкурентов. Бегло посмотрели вооружение современных вертолетов и узнали о системах маскировки и обмана. На сегодняшнем уроке я предлагаю собрать модель самолета прошлых лет. И немного окунуться в историю …
Самолет ИЛ-2 Штурмовик из Лего ВеДо 9580 и 9585
Далее я предлагаю показать детворе видеоролик про историю создания и использования ИЛ-2. А потом перейти к сборке модели из Lego. Вот видеоролик, который обычно я показываю на уроках:
Схема сборки простая, но на заключительном этапе есть сложный момент. Если вдруг получилось, что после запуска электродвигателя начинает вращаться не винт модели самолета, а самолет Ил-2 целиком — значит вы допустили ошибку во время объединения самолета с базой! Блочный код для среды программирования Lego Education и схема по сборке размещена для СКАЧИВАНИЯ ниже в Doc-формате:
Для наглядности выкладываю небольшое видео о том, как должна работать собранная модель:
(в ближайшее время появится на сайте)
Проект этот вовсе не рекламный, но от финансовой поддержки я бы не отказался! Достаточно перевести любую ненапряжную для вас сумму на карту СберБанка по номеру телефона!
Описание видов передач, которые будут задействованы при сборке модели самолета из Lego 9580
Описание работы ротора на базе wedo 9580
Ро́тор (англ. rotor; от лат. rota «колесо», roto «вращаюсь») — вращающаяся часть двигателей и рабочих машин, на которой расположены органы, получающие энергию от рабочего тела (например, ротор двигателя Ванкеля) или отдающие её рабочему телу (например, ротор роторного насоса). Ротор двигателей связан с ведущим валом, ротор рабочих машин — с приводным валом. Ротор выполняется в виде барабанов, дисков, колёс. Ротор тесно связан с понятием статора.
Зубчатая передача и расчет передаточного значения
В отдельной статье про зубчатую передачу и передаточное число (читать материал) я написал подробное описание теории и расчета на доступном для детей языке и с фотографиями для визуального запоминания.
Каждый учитель робототехники начинает свои занятия по конструированию и программированию в среде Lego с классических инструкций входящих в комплект WeDo. На детских уроках по робототехнике в городе Балашиха я ушел от этой практики. Даже для пробного занятия я стараюсь использовать необычные и интересные проекты на базе WeDo 9580 и 9585. Девчонки и мальчишки начинают осваивать основы lego робототехники с интересной программы по изучению Космоса. На уроках по робототехнике я рекомендую не только заниматься сборкой проектов из Lego и изучением механической части, но и охватить смежные с роботостроением направления. Чтобы разнообразить занятия и заинтересовать детвору робототехникой. Ну а что может быть интереснее для ребят, чем создание космических lego кораблей, роботов первопроходцев и прочих железяк. Через определенный интервал времени ученики группы проходят обязательное тестирование по ориентированию в интерфейсе программы LEGO Education WeDo Software v1.2. Задания тестов я обязательно выложу на сайте. Если будет время, то подготовлю программу онлайн тестирования остаточных знаний по изучению Lego и смежных по роботостроению направлений.
Инструкция по проведению первого урока по Lego WeDo.
Искусственный спутник Земли.
На первом занятие по робототехнике дети будут собирать искусственный спутник земли и знакомится с первыми шагами человечества в Космосе. По механической части урока ребята познакомятся с шестеренками, червяком и червячной передачей. Будет разобрана суть этого типа передачи и для достижения какой цели она применяется.
В космической части урока дети узнают о строение космоса, видах спутников, названии планет и познакомятся с некоторыми особенностями космических тел.
- Вступительный текст учителя робототехники (программа по Космосу рассчитана для занятий начинающихся в сентябре или октябре):
Первый цикл робототехнике на базе WeDo 1.0 будет посвящен изучению Космоса, ведь именно в этой сфере применение роботов наиболее перспективно. И именно отсюда пошло развитие робототехники. На нашем первом занятие по робототехнике Lego мы будем создавать искусственные спутники Земли. Но перед началом урока давайте посмотрим небольшой мультфильм про освоение Космоса. 4 октября 1957 года силами ученных СССР был запушен первый искусственный спутник в Мире. Наши любимые Смешарики расскажут об интересных фактах связанных со спутниками и некоторыми другими космическими объектами. - Включаем познавательный мультик СмешарикиПинкод (пока дети смотрят мультфильм, педагог по Lego готовит рабочие места для ребят):
Проект этот вовсе не рекламный, но от финансовой поддержки я бы не отказался! Достаточно перевести любую ненапряжную для вас сумму на карту СберБанка по номеру телефона!
Полученные знания на первом уроке по Lego WeDo 1.0
На пером занятие по конструированию и программированию в WeDo 9580 ребенок в игровой форме получил большой перечень знаний, половину из которых он забудет уже к следующему занятию :))) Поэтому в каждой части программы по робототехнике с изучением Космоса будет проходить повтор старой информации и добавление новых знаний. Так чему же учитель по Lego научит на первом занятии:
- Механические элементы в Lego
- Подключение мотора к хабу управления
- Знакомство с винтом, червячным и зубчатыми колесам
![img]()
Во время урока обязательно сообщите детям особенность червячной передачи!
Червя́чная переда́ча (зубчато-винтовая передача) — механическая передача, осуществляющаяся зацеплением червяка и сопряжённого с ним червячного колеса. Передача предназначена для существенного увеличения крутящего момента и, соответственно, уменьшения угловой скорости. Ведущим звеном является червяк.
![img]()
Наибольшее распространение получили червячные передачи в приводах электротранспорта, подъемно транспортных механизмах, лебедках любых типов, кинематических приводах делительных механизмов станков и механизмов.
- Знакомство со средой разработки LEGO Education
- Понятие Цикл
- Работа с датчиком расстояния (движения)
- Получение и передача информации через экран компьютера
- Сколько планет в Солнечной системе
- Какие бывают спутники
- Когда и кем был запущен первый спутник земли
- Для чего требуются спутники людям
На этом описание первого урока и все инструкции по обучению детей начальным знаниями по роботостроению завершен. Заходите периодически на сайт и проверяйте ресурс на появление новых проектов и уроков. Посмотрите раздел по детскому программированию в среде Scratch и написанию приложений в App Inventor.
Интересные видео по робототехнике
Ссылки на другие уроке по робототехнике в Lego WeDo 1.0
- Программа по изучению Lego — Космоса:
- Урок № 1. Искусственный спутник Земли (текущая статья)
- Урок № 1. В стадии подготовки …
Комментарии к статье:
(записи других туристов возможно будет увидеть если вы зайдете на соседней странице браузера в соц. сеть ВКонтакте)
Читайте также: