এমএডি বক্সের গিয়ার্স
ধাপ 1: এমএডি বক্সের ধাপ 2: 12 এবং 36 টুথ গিয়ার্স
বিল্ড নির্দেশাবলীর ধাপ 2 এ, 12 টি দাঁত গিয়ার ইতিমধ্যে এমএডি সংযুক্ত শ্যাফটে ছিল বাক্সের হ্যান্ডেলটি বিল্ডের সেই পাশে ।
- বিশেষজ্ঞ তৈরি করুন, এমএডি-র সেই দিকটি খুঁজুন বক্স এবং এটি আপনার সতীর্থদের দেখান । তারপর প্রদর্শন করুন যে যখন সেই হ্যান্ডেলটি চালু করা হয়, তখন শ্যাফ্টটি 12 টি টুথ গিয়ার (ড্রাইভিং গিয়ার - ইনপুট) চালু করে যা তারপর 36 টি টুথ গিয়ার (চালিত গিয়ার - আউটপুট) চালু করে যা বিল্ডিংয়ের এই ধাপে যোগ করা হচ্ছে ।
- এই দুটি গিয়ারের গিয়ার রেশিও কত?
- ক্যালকুলেটর, নীচের সমীকরণটি বের করুন এবং রেকর্ডারটি এটি পরীক্ষা করে দেখুন ।
শিক্ষক টুলবক্স - সমাধান
গ্রুপের ক্যালকুলেটর এবং রেকর্ডারকে স্বীকার করতে হবে যে গণনাটি নিম্নরূপ সম্পন্ন করা উচিত:
-
প্রথম ভগ্নাংশ 36/12 হওয়া উচিত ।
-
দ্বিতীয় ভগ্নাংশটি 3/1 হওয়া উচিত ।
আবার, নিশ্চিত করুন যে শিক্ষার্থীরা একই সংখ্যা দ্বারা সংখ্যা এবং হর উভয় ডাইভিং করে ভগ্নাংশগুলি কীভাবে হ্রাস করতে হয় তা বুঝতে পারে ।
3:1 অনুপাতটি আমাদের বলে যে 36 টি টুথ গিয়ার একবার চালু করার জন্য ড্রাইভিং 12 টি টুথ গিয়ারকে
তিনবার চালু করতে হবে ।
এটি ঘূর্ণন সঁচারক বলের যান্ত্রিক সুবিধার দিকে পরিচালিত
করে। টর্ক কী?
টর্ক একটি যান্ত্রিক সুবিধা যা চালিত গিয়ার বা মেশিনের আউটপুটকে আরও শক্তিশালী করে তোলে । এই ক্ষেত্রে, এমএডি বক্সে আউটপুটের চেয়ে তিনগুণ বেশি ইনপুট ছিল যা এটিকে আরও শক্তিশালী করে তোলে ।
- রেকর্ডার, এমএডির মধ্যে টর্কের যান্ত্রিক সুবিধা সম্পর্কে ইঞ্জিনিয়ারিং নোটবুকে নোট যোগ করতে ভুলবেন না বাক্স ।
ধাপ 2: এমএডি বক্সের ধাপ 10: 36 এবং 12 দাঁত গিয়ার
বিল্ড নির্দেশাবলীর 10 ধাপে, এমএডি এর অন্য দিকে বক্সটি সংযুক্ত ছিল । হ্যান্ডেল সহ শ্যাফটে একটি 36 টুথ গিয়ার ছিল ।
- বিশেষজ্ঞ তৈরি করুন, এমএডি-র সেই দিকটি খুঁজুন বক্স এবং এটি গ্রুপে দেখান । তারপরে প্রদর্শন করুন যে যখন সেই হ্যান্ডেলটি চালু করা হয়, তখন শ্যাফ্টটি 36 টি টুথ গিয়ার (ড্রাইভিং গিয়ার - ইনপুট) চালু করে যা 12 টি টুথ গিয়ার (চালিত গিয়ার - আউটপুট) চালু করে ।
- এই দুটি গিয়ারের গিয়ার রেশিও কত?
- ক্যালকুলেটর, নীচের সমীকরণটি বের করুন এবং তারপরে রেকর্ডারটি এটি পরীক্ষা করে দেখুন ।
শিক্ষক টুলবক্স - সমাধান
গ্রুপের ক্যালকুলেটর এবং রেকর্ডারকে স্বীকার করতে হবে যে গণনাটি নিম্নরূপ সম্পন্ন করা উচিত:
-
প্রথম ভগ্নাংশ 12/36 হওয়া উচিত ।
-
দ্বিতীয় ভগ্নাংশটি 1/3 হওয়া উচিত ।
আবার, নিশ্চিত করুন যে শিক্ষার্থীরা একই সংখ্যা দ্বারা সংখ্যা এবং হর উভয় ডাইভিং করে ভগ্নাংশগুলি কীভাবে হ্রাস করতে হয় তা বুঝতে পারে ।
1:3 অনুপাতটি আমাদের বলে যে ড্রাইভিং 36 টুথ গিয়ারটি শুধুমাত্র একবার ঘুরিয়ে 12 টুথ গিয়ারটি
তিনবার ঘুরিয়ে দিতে হবে ।
এটি গতির যান্ত্রিক সুবিধার দিকে পরিচালিত করে।
গতি একটি যান্ত্রিক সুবিধা যা চালিত গিয়ার বা মেশিনের আউটপুটকে দ্রুততর করে তোলে । এই ক্ষেত্রে, এমএডি বক্সে ইনপুট ঘূর্ণনের চেয়ে তিনগুণ বেশি আউটপুট রয়েছে যা এটিকে দ্রুততর করে তোলে ।
- রেকর্ডার, এমএডি-র মধ্যে গতির যান্ত্রিক সুবিধা সম্পর্কে ইঞ্জিনিয়ারিং নোটবুকে নোট যোগ করতে ভুলবেন না বাক্স ।
ধাপ ৩: এমএডি বক্সের কম্পাউন্ড গিয়ার অনুপাত
- বিশেষজ্ঞ তৈরি করুন, 36 টি টুথ গিয়ারের সাথে সংযুক্ত হ্যান্ডেলটি ধীরে ধীরে ঘুরিয়ে দিন এবং অন্য হ্যান্ডেলটি কত দ্রুত চালু হয় তা গ্রুপটিকে দেখতে দিন ।
- রেকর্ডার, নীচের বিবরণটি পড়ার পরে, ইঞ্জিনিয়ারিং নোটবুকে একটি যৌগিক গিয়ার রেশিও কী তা ব্যাখ্যা করুন ।
36টি টুথ গিয়ারের জন্য গিয়ার রেশিও 12টি টুথ গিয়ারকে বাঁকানোর গতি যান্ত্রিক সুবিধা সহ 1:3
ছিল । কিন্তু যখন আপনি 36 টি টুথ গিয়ারের সাথে সংযুক্ত হ্যান্ডেলটি একবার ঘুরিয়ে দেন, তখন
অন্য হ্যান্ডেলটি তিনবারের বেশি ঘুরিয়ে দেয় ।
এর কারণ হল এমএডি বক্স
একটি যৌগিক গিয়ার রেশিও ব্যবহার করে। এমএডি বক্সের কম্পাউন্ড গিয়ার রেশিও 36 টি
টুথ গিয়ার এবং 12 টি টুথ গিয়ার একই শ্যাফ্ট শেয়ার করে তৈরি করা হয় ।
একটি যৌগিক
গিয়ার রেশিও একটি মেকানিজমের মধ্যে গতি বা টর্কের যান্ত্রিক সুবিধা গুণ করে ।
শিক্ষকের পরামর্শ
এমএডি-র ছবিতে গিয়ার অনুপাতের জন্য 1 ম, 2য় এবং 3য় লেবেল উপরের বাক্সটি 36 টি টুথ গিয়ারের সাথে সংযুক্ত হ্যান্ডেলটি বাঁকানোর উপর ভিত্তি করে । এটি চিত্রের নীচে হ্যান্ডেল ।
উপরের ছবিতে লাল তীরগুলি শ্যাফ্টগুলি দেখায় যার উপর 36 টি দাঁত এবং 12 টি দাঁত গিয়ার রয়েছে ।
এই শ্যাফ্টগুলি একে অপরের সাথে প্রথম, দ্বিতীয় এবং তৃতীয় গিয়ার অনুপাতকে সংযুক্ত করে । যখন
শ্যাফ্ট চালু হয়, তখন শ্যাফ্টের বাঁকে 12টি দাঁত এবং 36টি টুথ গিয়ার ।
এটি প্রতিটি
গিয়ার রেশিও দ্বারা তৈরি যান্ত্রিক সুবিধা গুণ করে কারণ তারা একটি যৌগিক গিয়ার রেশিওতে
সংযুক্ত
। এমএডি বাক্সে দুটি যৌগিক গিয়ার অনুপাত রয়েছে কারণ আপনি এটি উভয় দিকে ইনপুট
দিতে পারেন - একটি টর্ক সুবিধার দিকে পরিচালিত করে এবং অন্যটি গতির সুবিধার দিকে পরিচালিত করে ।
এম.এ. ডি এর একপাশে যৌগিক গিয়ার রেশিও গণনা
করতে । বক্স, আমাদের সেই ইনপুট থেকে আউটপুট
পর্যন্ত বিল্ডে তিনটি গিয়ার অনুপাত খুঁজে বের করতে হবে এবং তারপরে একে অপরের দ্বারা তাদের গুণ
করতে হবে ।
- বিশেষজ্ঞ তৈরি করুন, এমএডি-র দিকটি খুঁজুন বক্স যেখানে ইনপুট হ্যান্ডেলটি 36 টি টুথ গিয়ারকে ঘুরিয়ে দেয় এবং এটি গ্রুপকে দেখায় । ইঙ্গিত: এটি উপরের চিত্রের নীচে হ্যান্ডেল । তিনটি গিয়ার অনুপাত কোথায় পাওয়া যায় তা পর্যালোচনা করার জন্য বিল্ডে পয়েন্ট করুন ।
- মনে রাখবেন, সমস্ত ড্রাইভিং গিয়ার 36টি টুথ গিয়ার এবং সমস্ত ড্রাইভ করা গিয়ার 12টি টুথ গিয়ার ।
- ক্যালকুলেটর এবং রেকর্ডার, নিচের সমীকরণগুলি সম্পূর্ণ করুন এবং পরীক্ষা করুন:
- পুরো দলের নিম্নলিখিত প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করা উচিত: 1:27 কম্পাউন্ড গিয়ার রেশিও বলতে কী বোঝায়? যখন 36 টি টুথ গিয়ার দিয়ে হ্যান্ডেলটি একবার চালু করা হয়, তখন অন্য হ্যান্ডেলের কতগুলি টার্ন থাকা উচিত?
- রেকর্ডারকে দলের সেরা উত্তরগুলি সংগঠিত করতে হবে এবং সেগুলি ইঞ্জিনিয়ারিং নোটবুকে লিখতে হবে ।
শিক্ষক টুলবক্স - সমাধান
গ্রুপের ক্যালকুলেটর এবং রেকর্ডারকে স্বীকার করতে হবে যে গণনাটি নিম্নরূপ সম্পন্ন করা উচিত:
-
প্রথম গিয়ার রেশিওতে অনুপস্থিত ভগ্নাংশটি হল 1/3 ।
-
দ্বিতীয় গিয়ার রেশিওতে অনুপস্থিত ভগ্নাংশগুলি 12/36 এবং 1/3 ।
-
তৃতীয় গিয়ার রেশিওতে অনুপস্থিত ভগ্নাংশটি 12/36 ।
যৌগিক গিয়ার রেশিও গণনার সমীকরণটি প্রদান করা হয়েছিল কারণ এটি শিক্ষার্থীদের প্রথমবারের মতো এটি সম্পন্ন হওয়া দেখেছিল ।
1:27 অনুপাতের অর্থ হল প্রতিবার প্রথম 36 টি টুথ গিয়ার একটি পূর্ণ ঘূর্ণন সম্পন্ন করে, শেষ 12 টি টুথ গিয়ার (আউটপুট হ্যান্ডেলের নিকটতমটি) 27 বার ঘূর্ণন করে । এটি নির্দেশ করে যে গতির একটি যান্ত্রিক সুবিধা রয়েছে ।
শিক্ষার্থীদেরকে একটি যুক্তিসঙ্গত গতিতে 36 টি টুথ গিয়ার দিয়ে হ্যান্ডেলটি চালু করতে বলার মাধ্যমে গতির যান্ত্রিক সুবিধা তুলে ধরুন এবং লক্ষ্য করুন যে আউটপুট হ্যান্ডেলটি কত দ্রুত চালু হয় । গাণিতিকভাবে, আউটপুট হ্যান্ডেলটি ইনপুট হ্যান্ডেলের চেয়ে 27 গুণ দ্রুত ঘুরছে!
ধাপ ৪: এমএডি টর্কে বক্সের কম্পাউন্ড গিয়ার রেশিও
- বিশেষজ্ঞ তৈরি করুন, এমএডি-র দিকটি খুঁজুন বক্স যেখানে ইনপুট হ্যান্ডেলটি 12 টি টুথ গিয়ারকে ঘুরিয়ে দেয় এবং এটি গ্রুপকে দেখায় । ইঙ্গিত: এটি এমএডি এর বিপরীত দিক আপনি উপরে যেমন ব্যবহার করছিলেন বক্স । উল্লেখ করুন যে এই ইনপুট হ্যান্ডেলটি ব্যবহার করার সময়, সমস্ত ড্রাইভিং গিয়ারগুলি 12টি টুথ গিয়ার এবং সমস্ত চালিত গিয়ারগুলি 36টি টুথ গিয়ার ।
- ক্যালকুলেটর এবং রেকর্ডার, নিচের সমীকরণগুলি সম্পূর্ণ করুন এবং পরীক্ষা করুন:
- পুরো দলের নিম্নলিখিত প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করা উচিত: কম্পাউন্ড গিয়ার রেশিও কী এবং এর অর্থ কী? অন্য হ্যান্ডেলটি একবার চালু করার জন্য আপনি 12 টি টুথ গিয়ার দিয়ে হ্যান্ডেলটি কতবার ঘুরিয়েছেন?
- রেকর্ডারকে দলের সেরা উত্তরগুলি সংগঠিত করতে হবে এবং সেগুলি ইঞ্জিনিয়ারিং নোটবুকে লিখতে হবে ।
শিক্ষক টুলবক্স - সমাধান
গ্রুপের ক্যালকুলেটর এবং রেকর্ডারকে স্বীকার করতে হবে যে গণনাটি নিম্নরূপ সম্পন্ন করা উচিত:
-
প্রথম গিয়ার রেশিওতে অনুপস্থিত ভগ্নাংশটি 3/1 ।
-
দ্বিতীয় গিয়ার রেশিওতে অনুপস্থিত ভগ্নাংশগুলি হল 36/12 এবং 3/1 ।
-
তৃতীয় গিয়ার রেশিওতে অনুপস্থিত ভগ্নাংশ হল 36/12 ।
যৌগিক গিয়ার অনুপাত গণনার সমীকরণটি 3/1 এবং 3/1 অনুপস্থিত যা 27/1 এবং যৌগিক গিয়ার অনুপাত 27:1 ।
27:1 অনুপাতের অর্থ হল প্রথম 12 টি টুথ গিয়ারকে একটি পূর্ণ ঘূর্ণন ঘোরানোর জন্য শেষ 36 টি টুথ গিয়ার (আউটপুট হ্যান্ডেলের নিকটতমটি) এর জন্য 27 টি সম্পূর্ণ ঘূর্ণন সম্পন্ন করতে হবে । এটি নির্দেশ করে যে টর্কের একটি যান্ত্রিক সুবিধা রয়েছে ।
শিক্ষার্থীদের 12 টি টুথ গিয়ারের সাথে হ্যান্ডেলটি যুক্তিসঙ্গত গতিতে চালু করতে বলার মাধ্যমে টর্কের যান্ত্রিক সুবিধা তুলে ধরুন এবং এটি চালু হওয়ার সাথে সাথে আউটপুট হ্যান্ডেলের শক্তি অনুভব করুন । গাণিতিকভাবে, আউটপুট হ্যান্ডেলটি ইনপুট হ্যান্ডেলের 27 টি টার্নের বলের সাথে ঘুরছে!
ধাপ ৫: এমএডি সম্পর্কে চিন্তা করা বক্সের ডিজাইন
এমএডি কেন নয় বক্সের ছয়টি গিয়ার এক সারিতে?
একটি ডিজাইন যেখানে সমস্ত গিয়ার একটি লাইনে মেশানো থাকে তাকে গিয়ার ট্রেন বলা
হয়। উপরের ছবিটি এমএডি দেখায় বক্সের গিয়ারগুলি গিয়ার ট্রেনের মতো । এর
মতো
একটি গিয়ার ট্রেনে কেবল একটি গিয়ার রেশিও থাকে এবং এটি যৌগিক গিয়ার
রেশিও নয় । প্রথম বা শেষ গিয়ারটি ড্রাইভিং গিয়ার কিনা তার উপর নির্ভর করে অনুপাতটি
1: 3 বা 3: 1 হয় । এই গিয়ার ট্রেনের প্রথম এবং শেষ গিয়ারের মাপ গিয়ার অনুপাতের সমান ।
প্রথম এবং
শেষ গিয়ারগুলির মধ্যে থাকা গিয়ারগুলিকে অলস গিয়ার
বলা হয়। তারা শক্তি বা গতি বাড়ায় না । আইডলার গিয়ারগুলি কেবল ঘূর্ণনের
দিক পরিবর্তন করে ।
এমএডি কেন ছিল না মাত্র দুটি গিয়ার দিয়ে ডিজাইন করা বাক্স: একটি ছোট গিয়ার এবং 27 গুণ বেশি দাঁত সহ একটি গিয়ার?
এমএডি এর কম্পাউন্ড গিয়ার রেশিও বাক্সটি 1:27 বা 27:1 । আপনি ভাবতে পারেন কেন এটি মাত্র দুটি গিয়ার দিয়ে ডিজাইন করা হয়নি: 12টি টুথ গিয়ার এবং একটি 324টি টুথ গিয়ার । এর ফলে 1:27 বা 27:1 গিয়ার রেশিও হতে পারে ।
এমএডি হওয়ার দুটি কারণ রয়েছে বক্সটি 324 টুথ গিয়ার দিয়ে ডিজাইন করা হয়নি ।
প্রথম
কারণ হল একটি ভেক্স প্লাস্টিক 324 টুথ গিয়ারের অস্তিত্ব নেই । কিটের সবচেয়ে বড় গিয়ার হল
60টি টুথ গিয়ার । প্রকৌশলীরা যখন ডিজাইন করেন, তখন তাদের কী কী উপকরণ পাওয়া যায় এবং একটি 324
টুথ গিয়ার পাওয়া যায় না তা বিবেচনা করতে হবে ।
দ্বিতীয় কারণটি হল একটি 324 টুথ
গিয়ার, যদি পাওয়া যায়, খুব বড় হবে । যে আকারের একটি গিয়ার বিল্ডটি পরিচালনা করা কঠিন করে
তুলবে । কম্পাউন্ড গিয়ার রেশিও একটি হ্যান্ডহেল্ড ডিভাইস ডিজাইনের জন্য আরও ভাল বোধ করে ।
প্রকৌশলীরা যখন ডিজাইন করেন, তখন তাদের ভোক্তাদের দ্বারা ডিভাইসটি কীভাবে ব্যবহার করা হবে তা
বিবেচনা করতে হবে ।
আলোচনাকে অনুপ্রাণিত করুন - সারসংক্ষেপ
রোবটের ডিজাইনের জন্য গিয়ার অনুপাত কীভাবে গুরুত্বপূর্ণ তা বোঝার সাথে শিক্ষার্থীদের এই স্টেম ল্যাবটি শেষ করা উচিত । সংক্ষেপে, একটি প্রদত্ত গিয়ার রেশিও হয় ট্রান্সফার পাওয়ার বা রোবটের যন্ত্রাংশের জন্য টর্ক বা স্পিড মেকানিক্যাল সুবিধা তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় । এই আলোচনা দিয়ে শুরু করুন:
প্রশ্ন: গতির যান্ত্রিক সুবিধা অর্জন করতে, যা আরও বড়: ড্রাইভিং
গিয়ার বা চালিত গিয়ার?
উত্তর: গতি তৈরি করার সময় ড্রাইভিং গিয়ারটি চালিত গিয়ারের চেয়ে
বড় ।
প্রশ্ন: আপনি কেন রোবটের গতি বাড়াতে চান?
উত্তর: রোবট তারপর যত দ্রুত সম্ভব নড়াচড়া করতে এবং কাজ করতে পারে
।
প্রশ্ন: আপনি কেন রোবটের টর্ক বাড়াতে চান? ইঙ্গিত: এর চলন্ত অংশগুলি
বিবেচনা করুন ।
উত্তর: রোবটটি ভারী হতে পারে বা ভারী বস্তু সরানোর প্রয়োজন হতে পারে
। এর ড্রাইভট্রেনে (হুইল বেস) টর্ক বৃদ্ধি করলে এটি নড়াচড়া করতে সাহায্য করবে । নখ বা
বাহুর টর্ক বৃদ্ধি ভারী বস্তু তুলতে সাহায্য করতে পারে ।
প্রশ্ন: কেন আপনি দুটি গিয়ার ব্যবহার করার পরিবর্তে একটি যৌগিক
গিয়ার রেশিও ব্যবহার করতে পারেন যার মধ্যে তাদের দাঁতের সংখ্যার মধ্যে বড় পার্থক্য
রয়েছে?
উত্তর: কিছু গিয়ার অনুপাত এত বড় যে একটি বিল্ডে সেই আকারের
গিয়ার(গুলি) থাকতে পারে না । সেই গিয়ার রেশিও তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় আকারের একটি
গিয়ারও নাও থাকতে পারে । সুতরাং যৌগিক গিয়ার অনুপাত ইঞ্জিনিয়ারদের প্রয়োজনীয় স্থান
হ্রাস করার সময় বৃহত্তর যান্ত্রিক সুবিধা তৈরি করতে সহায়তা করে ।
প্রশ্ন: আপনি কেন একটি বিল্ডে গিয়ার ট্রেন অন্তর্ভুক্ত করতে পারেন?
এটি কি টর্ক বা গতি বাড়ায়?
উত্তর: একটি গিয়ার ট্রেন শক্তি স্থানান্তর করতে সহায়তা করে তবে
টর্ক বা গতি বৃদ্ধি করে না যা শেষ ড্রাইভিং এবং চালিত গিয়ারের মধ্যে অনুপাতের চেয়ে বেশি ।
টর্ক বা স্পিডের জন্য একটি প্রতিযোগিতা রোবট ডিজাইন করার বিষয়ে শিক্ষার্থীরা আবেদন বিভাগের পৃষ্ঠায় এটি সম্পর্কে চিন্তাভাবনা করতে ফিরে আসবে । আরও পড়ার জন্য, সহজ গিয়ার অনুপাত কীভাবে ব্যবহার করবেন সে সম্পর্কে একটি ভেক্স লাইব্রেরি নিবন্ধ রয়েছে। নিবন্ধটি VEX V5 রোবটের প্রেক্ষাপটে লেখা হয়েছে তবে ধারণাগুলি VEX IQ রোবট ডিজাইনের ক্ষেত্রেও প্রযোজ্য ।