Ременная передача лего веду

Обновлено: 28.02.2024

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

Секция робототехники для детей в Екатеринбурге

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.

Моделирование передач в Lego Digital Designer

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.

Базовый набор WeDo 2.0. Артикул: Лего - 45300


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:

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

Что нового в WeDo 2.0?

  1. АВТОНОМНОСТЬ (Для подключения к компьютеру больше не нужны провода. Используйте беспроводной протокол Bluetooth!)
  2. МУЛЬТИПЛАТФОРМЕННОСТЬ (ВЕДО 2.0 техникс поддерживает все популярные платформы ОС: Windows, MacOS, iOS и Android.)
  3. НОВОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
  4. 20 интерактивных проектов. Визуальное программирование.
  5. ОТЛИЧНОЕ РЕШЕНИЕ ДЛЯ ШКОЛЬНОЙ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ:
  6. Изучайте животный мир
  7. Моделируйте физические явления
  8. Узнавайте о новейших технологиях
  9. 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: