Зубчатая передача лего wedo

Обновлено: 24.04.2024

Привет друзья! Это бесплатный ресурс с уроками, инструкциями и программами по робототехнике на базе конструкторов Lego первого поколения из серии 9580 и 9585. На сайте есть много отдельных материалов, но есть и готовые программы — Избранные материалы:

Робот Лего Ведо (Урок 5, программа: Космос)

Роботы плотно вошли в человеческую жизнь и наверняка робототехника в будущем начнет занимать еще большее место в судьбе человека. На пятом уроке по Lego WeDo учитель вместе с детьми отправится в будущее и помечтает о роботизированном мире. Роботы Лего Ведо несложно собираются и с задачей…

Лего Луноход (Урок 4, программа: Космос)

На этом уроке lego робототехники дети соберут первую самостоятельную модель робота, которая за счет датчиков будет руководить собственным движением. Лего луноход вернет учеников в прошлое и напомнит о великой стране и ученных работающих не ради денег, а ради мечты и идеи. И так начнем! История…

Манипулятор Лего (Урок 3, программа: Космос)

На третьем уроке программы Космос дети будут создавать космическую руку манипулятор из лего. Ученики уже запустили первый спутник, полетали на звездолете через пояс астероидов и узнали много полезной информации о Вселенной! На новом уроке по робототехнике разговор пойдет о технических работах вне космического корабля. Человек…

Второй урок Lego Wedo 9580 — Полет сквозь пояс астероидов (Урок 2, программа: Космос)

Для второго урока из цикла «Космос» разработана программа lego wedo 9580 — Полет сквозь пояс астероидов. Занятие потребует от учителя небольшой подготовки, а у детей оно вызовет восторг и заинтересованность робототехникой! Как вы помните на первом уроке по сборке Первого спутника Земли (перейти к уроку)…

Wedo инструкция сборки животных из наборов Lego 9580 и 9585

Wedo инструкции предыдущих учебных материалов по робототехнике Lego про Космос (изучить рабочую программу) и Военную технику (ознакомиться со схемами сборки) получились интересными для детей и познавательными. Следующей рабочей программой для базовых наборов Lego 9580 и 9585 стал цикл — Животные Мира. Среди многообразия схем сборки,…

Зубчатая передача и расчет передаточного значения

Собираем модель самолета из WeDo 9580 (Урок 2, программа: Военная техника)

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…

Урок по робототехнике Lego из цикла Военная техника ( WeDo 9585 )

Следующий урок открывает новый цикл изучения робототехники на базе конструкторов WeDo 9585 и 9580. Методические материалы по сборке моделей военной техники разработаны специально для мальчишек, которым во все времена нравятся вертолеты, самолеты и танки — их мы и будем собирать в разработанном программе по робототехнике…

Среда блочного визуального программирования на базе Lego WeDo 1.0

Урок по робототехнике на базе Lego WeDo 9580 и 9585 (Урок 1, программа: Космос)

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…

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?

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.

Соберите Модель передаточного отношения, чтобы освоить базовые понятия работы шестерней.

План урока

1. Подготовка

Ознакомьтесь с материалами для учащихся в приложении Education EV3 Classroom.
Соберите информацию о зубчатых колёсах, которая поможет ученикам разобраться в таких понятиях, как передаточное отношение, ведущая и ведомая шестерня и промежуточные шестерни.

Используйте идеи, приведённые в разделе Начало обсуждения, чтобы вовлечь учеников в дискуссию по теме занятия.
Разделите класс на пары.

3. Исследование (20 мин.)

Каждая пара учеников должна построить Модель передаточного отношения.
Дайте им время, чтобы испытать модель и убедиться, что она построена правильно и работает должным образом.

4. Объяснение (10 мин.)

Каждая команда должна выполнить эксперимент с каждой из предложенных комбинаций шестерёнок и записать результаты.
Убедитесь, что они могут подготовить собственные таблицы результатов испытаний.

5. Дополнение (10 мин.)

Учащиеся должны проанализировать, как различные комбинации шестерёнок связаны с числом оборотов и направлением вращения.
Попросите каждую команду кратко подвести итоги своих экспериментов.
Не забудьте оставить время для уборки.

6. Оценка

Дайте оценку работе каждого учащегося.
Для упрощения этой задачи вы можете использовать раздел оценки.

Начало обсуждения

Зубчатые колёса, или, по-другому, шестерни или шестерёнки, окружают нас повсюду. Это именно те шестерёнки, которые ассоциируются с механизмами даже у людей, далеких от техники. Два и более зубчатых колеса могут применяться для передачи силы и вращения, увеличения или уменьшения скорости и для изменения направления вращательного движения.

Начните обсуждение зубчатых колёс, задавая соответствующие вопросы, например следующие.

Что такое шестерня?
Вы знакомы с какими-либо машинами, в которых они используются?
Что происходит с направлением вращения, когда соединяются два зубчатых колеса?
Как передаточное отношение связано с количеством зубьев шестерёнок?

Советы по сборке

Инструкции по сборке

Проверка в действии
Поместите модель на твёрдую и ровную поверхность. Убедитесь, что указатель на шестерёнке и указатель на моторе направлены вверх. Запустите программу и следите за указателем на шестерёнке, чтобы подсчитать количество оборотов. Оба мотора должны совершить ровно один оборот. Затем учащиеся должны изменить зубчатую передачу правого мотора, а левый использовать в качестве эталона.

Проведение эксперимента
При проведении эксперимента напомните ученикам следующее.

Необходимо записывать в таблицу результатов испытания: номер эксперимента; повышающая или понижающая передача испытывалась; передаточное отношение; свои прогнозы относительно того, что произойдет; число наблюдаемых оборотов и направление вращения. Следует оставить достаточно места для записи своих наблюдений.
Следует провести эксперимент с каждой комбинацией зубчатых колёс.

Советы по программированию

Программа

Индивидуальный подход

Способы упростить задание

Работайте вместе с учениками, чтобы помочь им проанализировать, как комбинации шестерёнок связаны с числом оборотов и направлением вращения указателя на шестерёнке.
Сократите количество комбинаций шестерёнок для испытания.

Способы сделать задание ещё интереснее

Помогите ученикам выявить функцию для вычисления числа оборотов по передаточному отношению.
Поставьте перед ними задачу модифицировать программу для каждой зубчатой передачи так, чтобы указатель на шестерёнке совершил ровно один оборот.

Возможности для оценки

Журнал педагога
Разработайте критерии оценки, максимально соответствующие вашим задачам, например следующие.

Задание выполнено частично.
Задание выполнено полностью.
Результаты превзошли ожидания.

Используйте следующие критерии для оценки успеваемости учащихся.

Учащиеся поняли, как шестерёнки влияют на направление вращения ведомой шестерёнки.
Учащиеся объяснили, как связаны передаточное отношение и число оборотов ведомой шестерёнки.
Учащиеся научились рассчитывать передаточное отношение по числу зубьев на шестерёнке.

Самостоятельная оценка
Попросите каждого ребёнка выбрать уровень, который, по его мнению, соответствует качеству его работы на занятии.

Бронзовый. Я провел (-а) эксперименты, но не смог (-ла) предсказать их результаты по комбинации зубчатых шестерёнок.
Серебряный. Мне потребовалась помощь, чтобы предсказать направление вращения в экспериментах с комбинациями шестерёнок.
Золотой. Понимая комбинации шестерёнок, я правильно предсказал(-а) направление вращения и число оборотов в экспериментах.
Платиновый. Понимая комбинации шестерёнок, я правильно предсказал(-а) направление вращения и число оборотов в экспериментах. Также я предсказал (-а) их влияние на скорость и крутящий момент ведомого колеса.

Развитие языковых навыков

Для разностороннего развития языковых навыков предложите ученикам следующие задания.

Сделать краткий доклад по результатам своих экспериментов с примерами, иллюстрирующими, где в обычной жизни используются машины с различными шестернями.
Подготовить презентацию о том, что они узнали, с объяснением результатов своих экспериментов.

Примечание. Для выполнения этого задания требуется дополнительное время.

Перспективы профессионального развития

Учащиеся, которым было интересно данное задание, могут попробовать себя в следующих сферах деятельности.

Соберите Машину с передачей, чтобы изучить влияние различных зубчатых передач.

План урока

1. Подготовка

Ознакомьтесь с материалами для учащихся в приложении Education EV3 Classroom.
Соберите информацию о шестернях, которая поможет ученикам разобраться в таких понятиях, как повышающая и понижающая передача.

Используйте идеи, приведённые в разделе Начало обсуждения, чтобы вовлечь учеников в дискуссию по теме занятия.
Разделите класс на пары.

3. Исследование (20 мин.)

Каждая пара учеников должна собрать Машину с передачей.
Дайте им время, чтобы испытать модель и убедиться, что она построена правильно и работает должным образом.

4. Объяснение (10 мин.)

Каждая команда должна провести эксперимент по крайней мере трижды для каждой из предложенных зубчатых передач и записать результаты.
Убедитесь, что учащиеся могут подготовить собственные таблицы результатов испытаний.

5. Дополнение (10 мин.)

Учащиеся должны проанализировать, как передаточное отношение связано с пройденным расстоянием и скоростью машины.
Попросите каждую команду кратко подвести итоги своих экспериментов.
Не забудьте оставить время для уборки.

6. Оценка

Дайте оценку работе каждого учащегося.
Для упрощения этой задачи вы можете использовать раздел оценки.

Начало обсуждения

Ехать на велосипеде в гору или против ветра непросто. Переключение передач помогает регулировать мощность, необходимую для движения. При езде по горизонтальной поверхности вы начинаете движение на низкой передаче и переключаетесь на более высокую передачу на большей скорости.

Начните обсуждение процесса переключения передач, задавая соответствующие вопросы, например следующие.

Что означают термины коробка переключения передач и редуктор?
Почему зубчатые механизмы часто упаковывают в футляр?
Какова связь между передаточным отношением и пройденным расстоянием?
В каких ситуациях нужна понижающая передача? А в каких нет?

Советы по сборке

Инструкция по сборке

Проверка в действии
Поместите машину на расстоянии не менее 10 см от стены. Ультразвуковой датчик должен быть расположен перпендикулярно стене. Запустите программу и подождите, пока на экране не отобразится значок EV3. Для запуска программы нажмите Центральную кнопку на модуле EV3. Начальное расстояние до стены измеряется Ультразвуковым датчиком, также сбрасывается таймер. Машина отъезжает от стены за счёт включения Большого мотора на один оборот. Теперь необходимо снова измерить расстояние до стены и время движения для расчёта пройденного расстояния, скорости машины и скорости вращения. Рассчитанные значения отображаются на экране до следующего нажатия на Центральную кнопку для подготовки к очередному тестовому запуску.

Использование Ультразвукового датчика
Ультразвуковой датчик генерирует звуковые импульсы, которые образуют звуковой конус. Объекты, находящиеся в этом конусе, можно обнаружить по отражению звуковых волн. Начиная эксперимент, не становитесь рядом с машиной или в зоне чувствительности Ультразвукового датчика; лучшее место для инженера — позади Ультразвукового датчика.

Проведение эксперимента
При проведении эксперимента напомните ученикам следующее.

Необходимо записывать в таблицу результатов испытания номер эксперимента; передаточное отношение; свои прогнозы относительно того, что произойдёт; пройденное расстояние и скорость. Убедитесь, что вы оставили достаточно места для записи других наблюдений.

Читайте также: