Ременная передача лего веду

Обновлено: 29.04.2024

Ранее в нашем материале Механические передачи на Lego WeDo 2.0 мы познакомились с несколькими базовыми передачами, которые позволяет собрать элементная база конструктора Lego WeDo 2.0. Среди этих передач лидерство у зубчатых: цилиндрическая, коническая, червячная; а также среди них была ременная передача. Если с точки зрения конструкции все они имеют свои особенности, то с точки зрения назначения и свойств они подразделяются на несколько основных типов — каких именно узнаем ниже.

Классифицировать упомянутые передачи можно по их техническим характеристикам – направление вращения, скорость вращения, крутящий момент, расстояние между ведущей и ведомой осями и др. В рамках статьи будем рассматривать передачи состоящие из двух зубчатых колёс, а ведущая ось и колесо — слева.

Нейтральная передача

Названия как нейтральной передачи, так и рассматриваемых ниже, вполне говорящие. Так в отношении данного типа основные параметры – скорость вращения и крутящий момент остаются неизменными. Чтобы получить нейтральную передачу достаточно использовать одинаковые детали. Если мы рассматриваем зубчатую передачу, то две шестеренки должны иметь одинаковое число зубьев. Если рассматриваем ременную передачу – шкивы должны быть одинакового диаметра.

В случае зубчатой передачи направление вращения изменяется на противоположное (при условии использования двух шестеренок), а вот если речь идёт про ременную передачу, то направление ведущего и ведомого шкивов будут совпадать. Если стоить задача изменить направление вращения у шкивов – необходимо ремень сделать перекрестным (в форме восьмерки).

Повышающая передача

Своё название повышающая передача получила ввиду того, что скорость вращения ведомой оси и исполнительного элемента на ней (например, колеса) увеличивается по сравнению со скоростью вращения на ведущей оси. Проще говоря – мы увеличиваем скорость. Как легко заметить — количество зубьев ведущей шестерни больше, чем количество ведомой, виду чего и возникает эффект увеличения скорости.

Однако, при увеличении скорости уменьшается величина крутящего момента (величина силы и тяги). Поэтому если мы хотим сделать гоночный болид – то применяем повышающую передачу.

Понижающая передача

В свою очередь, понижающая передача – это тот случай, когда мы говорим о снижении скорости вращения ведомой оси по сравнению с ведущей осью. Проще говоря – мы уменьшаем скорость. Теория о количестве зубьев справедлива и в этом случае — у ведущей шестерни их меньше.

Однако, при уменьшении скорости увеличивается величина крутящего момента (величина силы и тяги). Поэтому если мы хотим сделать трактор – то применяем понижающую передачу.

Какую передачу использовать в зависимости от решаемой задачи мы учим ребят на занятиях в нашей секции робототехнике в Екатеринбурге «Дело Техники». Ждём вас по адресам:

1) Робототехника для детей, микрорайон ЖБИ (ЖК Рассветный), ул.Рассветная 6/1

2) Робототехника для детей, микрорайон Эльмаш (ЖК Калиновский), ул.Совхозная 2

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.

ТЕМА: Ременные передачи. Шкивы.

Цель: дать понятие ременных передач и их видов.

Оборудование : изображения швейной машины, стиральной машины, мачты для подъема флага. (см. рис.1)

Конструктор LEGO, ременные колеса (шкивы) (см. рис.2)

рис.1

Ключевые слова:

Ременные колеса №1, №2, №3, №5

Ведущее и ведомое колесо,

Повышающая и понижающая передачи.

Шкив - это колесо с желобом по ободу, используемое в ременной передаче.

Как и в случае с простыми механизмами, нет точных сведений, когда они были изобретены. Известно, что уже в 1500 году до н.э. у ассирийцев были подъемные механизмы на основе канатов и блоков. Первые письменные описания устройства подъемного крана, использующего блоки, встречаются в трактате римского архитектора Витрувия, написанного в I веке до н.э.

Шкивы в ременных передачах служат для:

1. изменения места приложения вращающего момента;

2. изменения направления вращения;

3. увеличения и уменьшения скорости вращения;

4. увеличения вращающего момента.

Ременная передача – это два шкива соединены приводным ремнем. Когда одно из колес начинает крутиться, крутящий момент с помощью ремня передается на второе колесо и приводит его в движение. Например, ременный привод автомобиля передает крутящий момент с двигателя на другие устройства, такие как электрический генератор или помпу системы охлаждения.

Однако ремень, соединяющий шкивы, может проскальзывать.

Ведущий шкив – шкив, вращение которого происходит от какой-либо внешней силы (это может быть двигатель или человек, вращающий рукоятку). Ведущий шкив приводит в движение другой шкив, связанный с ним ремнем.

Ведомый шкив – шкив, который приводится в движение ведущим шкивом.

Понижающая передача – передача, в которой малое колесо вращает большое ведомое и в результате скорость вращения уменьшается.

Повышающая передача – передача, в которой большое ведущее колесо вращает маленькое ведомое и в результате скорость вращения увеличивается.

Исследования

На простых моделях учащиеся должны познакомиться с основными принципами устройства ременных передач:

· в простой ременной передаче шкивы вращаются в одном направлении;

· перекрещенный ремень позволяет вращать шкивы в противоположных направлениях;

· малый ведущий шкив медленно вращает соединенный с ним ремнем большой шкив;

· большой ведущий шкив быстро вращает соединенный с ним ремнем шкив меньшего диаметра.

Тренировочные упражнения (см. рис.3):

1. Направление вращения

2. Изменение направления вращения

3. Понижение скорости

4. Увеличение скорости

5. Многоступенчатые ременные передачи

6. Передача вращения между скрещивающимися осями (под углом)

рис.3

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.

Домашнее задание к WeDo 2.0. «Механика». Проект 3. Ременная передача. Предмет - технология. Уровень образования - НОО. КЭС: 1. Конструирование и моделирование на компьютере и в интерактивном конструкторе. 2. Работа с информационными объектами 3. Учебно-исследовательская и проектная деятельность 4. Моделирование, конструирование и оформление модели конструкций и роботов

Тетрадь для домашних заданий Домашнее задание к третьему занятию.

Помнишь, как работают повышающие передачи?

Сейчас мы спроектируем механизм, который использует две повышающие зубчатые передачи с зубчатыми колёсами 24 и 8 зубов. Каково будет передаточное число такого механизма? Во сколько мы получим выигрыш в скорости?

Откройте редактор LEGO DIGITAL DESIGNER.

Выберете вид: LDD Extended.

Для работы нам потребуются шестерёнки:

И три оси, например, CROSS AXLE 3М.

Крепить можно на любую соединительную балку с отверстиями.

Приступаем к сборке!

Не забудьте слегка повернуть ось, чтобы шестерни вошли в зацепление.

Красное колесо ведущее. Назовите тип передачи и передаточное число.

Копируем большую шестерню и одеваем на ось малой.

Далее копируем соединительную балку, ось и малую шестерню.

Для наглядности зелёную балку можно скрыть, нажав кнопку .

В результате получим двойную повышающую передачу!

Ведущее колесо красное, ведомое – фиолетовое.

Во сколько раз быстрее стало крутится ведомое колесо?

Полученные знания пригодятся нам при сборке моделей, в которых главное свойство – высокая скорость вращения.

Задание 2 (для будущих конструкторов).

Используя эту повышающую передачу, соберите модель аэроплана по фотографии:

Выложите свою модель в галерею LDD.

Ссылку на модель не забудьте опубликовать на странице групп «Кубик знаний» вконтакте и фейсбуке.

Внешний вид набора
С помощью межпредметной проектной деятельности, включающей проектирование, конструирование и программирование робототехнических моделей, ученики начинают понимать, как соотносится реальная жизнь и абстрактные научные теории и факты. Благодаря использованию ориентированных на ключевые предметы естественно-научного цикла начальной школы учебных материалов, We Do 2.0 помогает ученикам научиться задавать правильные вопросы и делать правильные выводы об окружающем их мире. Ученики учатся определять проблемы, работать сообща, находя уникальные решения и каждый урок совершая новые открытия.

Подробное описание конструктора

Конструктор LEGO Education WeDo дает ученикам возможность сделать сборку робота и запрограммировать простые модели LEGO через приложения в компьютере.

В наборе 280 элементов, в том числе двигатель, датчики движения и положения, а также LEGO USB Hub (коммутатор). Совмещая программное обеспечение и учебное пособие, можно выполнить 12 тематических заданий общим объемом в 24 часа. Учебное пособие приобретается отдельно.

Базовый набор We Do 2.0, ПО и Комплект учебных проектов представляют собой готовое образовательное решение, поощряющее любопытство учеников и развивающее их навыки научной деятельности, инженерного проектирования и программирования. Базовый набор поставляется в удобной для использования в классе пластиковой коробке. В комплект поставки входят: СмартХаб We Do 2.0, электромотор, датчики движения и наклона, детали LEGO, лотки и наклейки для сортировки деталей.

Базовый набор WeDo предназначен для работы 1-2 учеников. В комплект поставки входит Комплект учебных материалов и ПО We Do 2.0 (для устройств под управлением Windows 7/ 8.1/ 10 / MacOS / iOS / Android / CromeOS.

УМК для использования ВЕДО 2.0 в рамках изучения окружающего мира, технологии, информатики в соответствии с требованиями ФГОС и STEM методологией.

Задания WeDo 2.0 Maker

Для выполнения этих трёх заданий требуется Базовый набор LEGO® Education WeDo 2.0 (45300). Кроме того, предоставляются вспомогательные материалы для педагогов и учащихся начальной школы, содержащие всё необходимое для развития навыков конструирования в процессе создания моделей для решения существующих задач из различных областей реальной жизни.

Курсы электронного дистанционного обучения

Данная программа дистанционного электронного обучения включает в себя информативные видео ролики, мультфильмы, тесты и обеспечивает эффективное и уверенное освоение возможностей платформы ВеДо 2.0.

Программа он-лайн обучения по ВЕДО 2.0 для педагогов

Программа дистанционного электронного обучения представляет собой интенсивный курс, который поможет педагогу начальной школы полноценно освоить возможности платформы WeDo 2.0. Доступные языки: английский (США) и немецкий.

Основные цели обучения:

Исследование, моделирование и конструирование решений.
Вовлечение учеников в изучение предметов естественно-научного цикла с помощью практико-ориентированного подхода.
Развитие базовых навыков программирования и алгоритмического мышления.
Развитие навыков совместной работы, коммуникативных и презентационных компетенций, умения аргументированно представить свою точку зрения.
Развитие критического мышления, навыков поиска решений поставленных задач.
Использование научного подхода при изучении физических явлений и законов.

Что нового в WeDo 2.0?

АВТОНОМНОСТЬ (Для подключения к компьютеру больше не нужны провода. Используйте беспроводной протокол Bluetooth!)
МУЛЬТИПЛАТФОРМЕННОСТЬ (ВЕДО 2.0 техникс поддерживает все популярные платформы ОС: Windows, MacOS, iOS и Android.)
НОВОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
20 интерактивных проектов. Визуальное программирование.
ОТЛИЧНОЕ РЕШЕНИЕ ДЛЯ ШКОЛЬНОЙ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ:
Изучайте животный мир
Моделируйте физические явления
Узнавайте о новейших технологиях
Исследуйте космическое пространство

28 инструкции для конструктора wedo 2.0

Программное обеспечение для смартфонов

Программы для WeDo 2.0 версии, включая комплект учебных проектов (LEGO Education WEDO 2.0):

Базовая версия ПО LEGO Education We Do 2.0 (включая комплект учебных проектов)

Читайте также: