এই বিল্ডে গিয়ার প্রয়োগ করা হচ্ছে
ধাপ 1: V5 গিয়ার বক্স বিল্ডের একক লেয়ারে গিয়ার্স
গিয়ারবক্সের প্রতিটি স্তরে, আপনি একটি 60-টুথ গিয়ার সহ একটি 12-টুথ গিয়ার তৈরি করেছেন । লক্ষ্য করুন যে 60-টুথ গিয়ারটি শ্যাফ্টে রয়েছে যা যখন আপনি শ্যাফ্ট লক প্লেটটি চালু করেন তখন ঘুরে যায় । যখন 60-টুথ গিয়ার চালু হয়, তখন এটি 12-টুথ গিয়ার চালু করে । এর মানে হল যে গিয়ারবক্সের এই দিকে, 60-টুথ গিয়ার হল ড্রাইভিং গিয়ার এবং 12-টুথ গিয়ার হল চালিত গিয়ার । বিল্ডের তিনটি অবস্থান চিহ্নিত করুন যেখানে একটি 60-টুথ গিয়ার 12-টুথ গিয়ার ড্রাইভ করে । ইঙ্গিত: আপনি কোন শ্যাফ্টটি ঘুরছেন তা গুরুত্বপূর্ণ । কাজটি সহজ করার জন্য আপনি চাকা বা অন্য কোনও শ্যাফ্ট-লক করা অংশে প্রসারিত শ্যাফ্ট কলার ব্যবহার করতে পারেন।
যেহেতু বড় গিয়ারে 5 গুণ বেশি দাঁত থাকে, তাই আমাদের গিয়ার অনুপাত 5:1, অর্থাৎ ছোট গিয়ারের প্রতি 5টি বাঁক নিলে, বড় গিয়ারটি 1 বার ঘুরবে।
শিক্ষক টুলবক্স
শিক্ষার্থীদের তিনটি স্থান সনাক্ত করতে বলা হয় যেখানে ৬০-দাঁতের গিয়ার ১২-দাঁতের গিয়ারকে চালিত করে। বিল্ডটিতে ৬০-দাঁতের গিয়ারগুলি সহজেই চেনা যায়। বিল্ডের প্রতিটি ৬০-দাঁত গিয়ার ১২-দাঁত গিয়ার চালায়, কিন্তু শুধুমাত্র যখন আপনি ৬০-দাঁত গিয়ারটি ঘুরিয়ে দেয় এমন শ্যাফ্টটি ঘুরিয়ে দেন। অন্য শ্যাফ্টটি ১২-দাঁতযুক্ত গিয়ারটি ঘুরিয়ে দেয় যা পরে ৬০-দাঁতযুক্ত গিয়ারটি চালায়।
ধাপ 2: বর্ধিত গতির জন্য ইনপুট হিসাবে একটি বড় গিয়ার ব্যবহার করা
একটি 12-টুথ গিয়ার চালাতে 60-টুথ গিয়ার একটি অক্ষের চারপাশে 12-দাঁতের গিয়ারেশনাল গতি চালানোর জন্য 60-দাঁতের গিয়ার ব্যবহার করা । উপরের উদাহরণে, আমরা বড় গিয়ারটি ঘুরিয়ে বা চালাচ্ছি । বড়, ড্রাইভিং গিয়ারের জন্য প্রতিটি 1 টি করে টার্নের জন্য, ছোট গিয়ারটি পুরো 5 বার ঘুরিয়ে দিতে হবে । এর অর্থ হল 5:1 গিয়ার অনুপাতের কারণে ছোট গিয়ারটি বড় গিয়ারের চেয়ে 5 গুণ দ্রুত গতিতে ঘুরবে । এটি উচ্চ গিয়ার অনুপাত হিসাবে পরিচিত; অনুপাত 1:1 এর চেয়ে বেশি ।
ধাপ 3: বর্ধিত টর্কে ইনপুট হিসাবে একটি ছোট গিয়ার ব্যবহার করা
60-টুথ গিয়ার চালানোর জন্য 12-টুথ গিয়ার টর্ক হ 'ল একটি কেন্দ্রবিন্দু সম্পর্কে আপনি কতটা কঠিন কিছু ঘুরিয়ে দেন তার পরিমাপ । আপনি কেন্দ্রবিন্দু থেকে ধাক্কাটি কত দূরে তা দ্বারা একটি ধাক্কাটির বলকে গুণ করে এটি গণনা করতে পারেন । যেহেতু ছোট, ড্রাইভিং গিয়ারের দাঁতগুলি কেন্দ্রের কাছাকাছি, তাই তারা একই পরিমাণ টর্কের জন্য আরও বেশি বল প্রয়োগ করে । একই সময়ে, চালিত গিয়ারের দাঁতগুলি কেন্দ্রবিন্দু থেকে অনেক দূরে থাকে, তাই একই পরিমাণ বল আরও বেশি টর্ক তৈরি করে।
যদি আপনার একটি বড় ড্রাইভিং গিয়ার থাকে, তাহলে শ্যাফ্টে আপনার যে টর্ক প্রয়োগ করতে হবে তা ছোট গিয়ার চালানোর চেয়ে অনেক বেশি। যেহেতু আমরা একই শ্যাফটে একাধিক গিয়ার সংযুক্ত করতে পারি, তাই আমরা একই টর্ক থেকে বলের পরিমাণ সামঞ্জস্য করতে পারি, যার ফলে প্রতিটি লিঙ্কের সাথে উচ্চ টর্ক থাকে । আমাদের V5 গিয়ার বক্সের প্রতিটি ধাপের ফলস্বরূপ গিয়ার রেশিও হল 1:5, একটি কম গিয়ার রেশিও । চালিত গিয়ারটি সরানোর জন্য ড্রাইভিং গিয়ারটিকে আরও ঘুরে দাঁড়াতে হবে, তবে এটি চালিত গিয়ারটিকে আরও কঠিন করে তুলবে ।
আলোচনা প্রেরণা দিন
আগের দুটি ধাপ গুরুত্বপূর্ণ তথ্য প্রদান করেছে। এই আলোচনাটি সেই তথ্যের সরলীকৃত সংক্ষিপ্তসার হিসেবে কাজ করবে।
প্রশ্ন:যখন ড্রাইভিং গিয়ার চালিত গিয়ারের চেয়ে বড় হয়, তখন চালিত গিয়ারের গতি কি বেশি হয় নাকি টর্ক বেশি হয়? কেন?
A:চালিত গিয়ারের গতি বেশি কারণ এটি বৃহত্তর ড্রাইভিং গিয়ারের একক ঘূর্ণনের সময় একাধিকবার ঘোরে।
প্রশ্ন:যখন ড্রাইভিং গিয়ার চালিত গিয়ারের চেয়ে ছোট হয়, তখন চালিত গিয়ারের গতি কি বেশি হয় নাকি টর্ক বেশি হয়? কেন?
A:চালিত গিয়ারের টর্ক বেশি থাকে কারণ চালিত গিয়ারের দাঁতগুলি তার কেন্দ্রবিন্দু থেকে ড্রাইভিং গিয়ারের দাঁতগুলির কেন্দ্রবিন্দু থেকে যত দূরে থাকে তার চেয়ে বেশি দূরে থাকে।
ধাপ 4: যান্ত্রিক সুবিধা গুণ করা
প্রতিটি পর্যায়ে একটি 5:1 গিয়ার রেশিও থাকে, তাই আমরা তাদের 5x5x5: 1x1x1, বা 125:1 ইনপুট এবং আউটপুট শ্যাফটের মধ্যে অনুপাত তৈরি করতে একসাথে গুণ করতে পারি । এর মানে হল যে আপনি যদি হাই-গিয়ার্ড শ্যাফ্টটি 1 বার ঘুরে দেখেন তবে আউটপুট শ্যাফ্টটি 125 বার ঘুরবে! অন্যদিকে, যদি আপনি লো-গিয়ারযুক্ত শ্যাফ্টে কিছু টর্ক প্রয়োগ করেন, তাহলে আউটপুট শ্যাফ্টটি ১২৫ গুণ বেশি টর্ক উৎপন্ন করবে, তবে এটি খুব ধীরে ধীরে করবে।
কোনও প্রতিরোধ ছাড়াই উচ্চ গিয়ারযুক্ত শ্যাফ্টটি ঘুরিয়ে দেখুন। আউটপুট শ্যাফ্ট কত দ্রুত ঘুরবে?
আউটপুট শ্যাফ্ট ধরে রেখে লো গিয়ারযুক্ত শ্যাফ্টটি ঘুরানোর চেষ্টা করুন। আপনি কি আউটপুট শ্যাফ্টকে বাঁকানো থেকে থামাতে পারবেন?
শিক্ষকদের টিপস
-
শিক্ষার্থীদের নিম্ন গিয়ার শ্যাফ্টটি ঘুরিয়ে দিতে নির্দেশ দিন। যৌগিক গিয়ার অনুপাতের ফলে অতিরিক্ত টর্ক তৈরি হওয়ার কারণে কিছু শিক্ষার্থীর এটি ঘুরাতে সমস্যা হতে পারে।
-
ছাত্রদের হাই গিয়ার শ্যাফ্ট ঘুরিয়ে দিতে বলুন। এর ফলে কম গিয়ারের শ্যাফ্টটি লক্ষণীয়ভাবে দ্রুত গতিতে ঘুরবে।
-
ব্যাখ্যা করুন যে এই মেশিনের আচরণের কারণ হল এর চরম যৌগিক গিয়ার অনুপাত যা ১২৫:১।
-
জোর দিন যে যৌগিক গিয়ার অনুপাত সাধারণত তখনই ব্যবহৃত হয় যখন প্রয়োজনীয় যান্ত্রিক সুবিধা একটি একক গিয়ার অনুপাতের চেয়ে বেশি হয়।
তোমার শেখার পরিধি বাড়াও
এই কার্যকলাপটি প্রসারিত করতে, এই ল্যাবের তথ্য এবং নীচের সূত্রগুলি ব্যবহার করে একটি নির্দিষ্ট গিয়ার অনুপাতের আউটপুট গতি এবং আউটপুট টর্ক গণনা করুন।
সূত্র:
গিয়ার হ্রাস = চালিত গিয়ার দাঁত / ড্রাইভিং গিয়ার দাঁত
আউটপুট টর্ক = ইনপুট টর্ক x গিয়ার হ্রাস
আউটপুট গতি = ইনপুট গতি / গিয়ার হ্রাস
VEX V5 ক্লাসরুম সুপার কিটের মধ্যে তৈরি করা যেতে পারে এমন অনুপাত ব্যবহার করুন।
উদাহরণ:
গিয়ার অনুপাত = ৬০:১২ অথবা ৫:১
গিয়ার হ্রাস = চালিত গিয়ার দাঁত / ড্রাইভিং গিয়ার দাঁত = ১২ / ৬০ = ০.২
আউটপুট টর্ক = ইনপুট টর্ক x গিয়ার হ্রাস = ১.৫ এনএম x ০.২ = ০.৩ এনএম
আউটপুট গতি = ইনপুট গতি / গিয়ার হ্রাস = ১০০ আরপিএম / ০.২ = ৫০০ আরপিএম