Skip to main content

Výpočet tří převodových poměrů

Ikona Tipy pro učitele Tipy pro učitele - Slovní zásoba

Čitatel: horní část zlomku.
Jmenovatel: spodní část zlomku.

Nyní, když jste vypočítali složený převodový poměr ze dvou převodových poměrů, nyní vypočítáme složený převodový poměr ze tří převodových poměrů!

Budete pracovat ve skupinách po čtyřech, abyste vypočítali převodové poměry a určili výslednou mechanickou výhodu.

Výpočet 2

Ikona Tipy pro učitele Tipy pro učitele - Zjednodušení zlomků

Studenti se často potýkají se zjednodušováním zlomků. 12/60 a 36/12 se zjednoduší rovnoměrně s 1 v čitateli nebo jmenovateli.

60/36 se však nezjednodušuje rovnoměrně s 1 ani v čitateli, ani ve jmenovateli. Ujistěte se, že si studenti uvědomují, že nejvíce, co může tento zlomek zjednodušit, je 5/3 potápěním každé části zlomku o 12.

Vyplňte chybějící výpočty z tabulky Převodový poměr. Mějte na paměti, že každá osoba by měla počítat podle své role.

Tabulka výpočtu převodového poměru s přidaným třetím převodovým poměrem a prázdnými hodnotami. Převodový poměr 1 čte hnané ozubené kolo 12T a hnací ozubené kolo 60T. Převodový poměr 2 má hnací ozubené kolo 36T a hnací ozubené kolo 12T. Převodový poměr 3 má hnané ozubené kolo 60T a hnací ozubené kolo 36T.

  • Role 1: Vypočítejte převodový poměr 1 řádku výše uvedené tabulky. Zobrazit veškerou práci ve vašem technickém poznámkovém bloku.
  • Role 2: Vypočítejte převodový poměr 2 řádku výše uvedené tabulky. Zobrazit veškerou práci ve vašem technickém poznámkovém bloku.
  • Role 3: Vypočítejte převodový poměr 3 řádku výše uvedené tabulky. Zobrazit veškerou práci ve vašem technickém poznámkovém bloku.
  • Role 4: Vypočítejte řádek výsledného poměru ve výše uvedené tabulce. Před výpočtem konečného složeného převodového poměru zkontrolujte výpočty z převodového poměru 1, 2 a 3. Zobrazit veškerou práci ve vašem technickém poznámkovém bloku.
  • Všechny role: Vypočítejte řádek Výhoda výše uvedené tabulky. Zobrazit veškerou práci ve vašem technickém poznámkovém bloku.

Ikona panelu nástrojů pro učitele Sada nástrojů pro učitele - řešení

K dispozici je následující tabulka řešení pro výpočet 2. Mechanická výhoda pro výpočet 2 je poměr 1:1, což vede k přenosu síly.

Tabulka dokončených převodových poměrů ukazuje řešení převodového poměru 1 = 1 až 5; převodového poměru 2 = 3 až 1; převodového poměru 3 = 5 až 3. Výsledný poměr je 1 lomeno 5 krát 3 lomeno 1 lomeno 5 lomeno 3 a snižuje se na 1 lomeno 1, pro poměr 1 lomeno 1. Výhodou je přenos výkonu, protože hnací kolo by se jednou otočilo, aby se jednou otočilo poháněné kolo.

Ikona panelu nástrojů pro učitele Sada nástrojů pro učitele - Zastavit a diskutovat

Poměr 1:1 mohl být také dosažen pouze dvěma rychlostními stupni stejné velikosti. Zahajte diskusi tím, že se svých studentů zeptáte na následující:

  • Kdy by byl převodový poměr 1:1 užitečný pro robota?

  • Byly všechny tři převodové poměry nezbytné pro dosažení složeného převodového poměru 1:1? Pokud ne, můžete uvést příklad takového, který používá méně převodů?

  • Můžete ve větě vysvětlit, jaký je převodový poměr 1:1, pokud jde o to, kolikrát se každá dívka otočí? (Tip: Hnací (vstupní) ozubené kolo __T se jednou otočí, aby se jednou otočilo i ozubené kolo __T poháněné (výstupní)).

Výpočet 3

Vyplňte chybějící výpočty z tabulky Převodový poměr. Mějte na paměti, že každá osoba by měla počítat podle své role.

Tabulka výpočtu převodového poměru s přidaným třetím převodovým poměrem a prázdnými hodnotami. Převodový poměr 1 čte hnané ozubené kolo 12T a hnací ozubené kolo 36T. Převodový poměr 2 má hnací ozubené kolo 36T a hnací ozubené kolo 60T. Převodový poměr 3 má hnané ozubené kolo 12T a hnací ozubené kolo 60T.

  • Role 1: Vypočítejte převodový poměr 1 řádku výše uvedené tabulky. Zobrazit veškerou práci ve vašem technickém poznámkovém bloku.
  • Role 2: Vypočítejte převodový poměr 2 řádku výše uvedené tabulky. Zobrazit veškerou práci ve vašem technickém poznámkovém bloku.
  • Role 3: Vypočítejte převodový poměr 3 řádku výše uvedené tabulky. Zobrazit veškerou práci ve vašem technickém poznámkovém bloku.
  • Role 4: Vypočítejte řádek výsledného poměru ve výše uvedené tabulce. Před výpočtem konečného složeného převodového poměru zkontrolujte výpočty z převodového poměru 1, 2 a 3. Zobrazit veškerou práci ve vašem technickém poznámkovém bloku.
  • Všechny role: Vypočítejte řádek Výhoda výše uvedené tabulky. Zobrazit veškerou práci ve vašem technickém poznámkovém bloku.

Ikona panelu nástrojů pro učitele Sada nástrojů pro učitele - řešení

K dispozici je následující tabulka řešení pro výpočet 3. Mechanická výhoda pro výpočet 3 je poměr 1:25, což vede ke zvýšení rychlosti.

Tabulka dokončených převodových poměrů ukazuje řešení převodového poměru 1 = 1 až 3; převodového poměru 2 = 3 až 5; převodového poměru 3 = 1 až 5. Výsledný poměr je 1 lomeno 3 krát 3 lomeno 5 krát 1 lomeno 5 a snižuje se na 1 lomeno 5, pro poměr 1 až 25. Výhodou je zvýšená rychlost, protože hnací kolo by se jednou otočilo, aby se hnané kolo otočilo 25krát.

Ikona panelu nástrojů pro učitele Sada nástrojů pro učitele - mechanická výhoda

Nyní, když studenti vypočítali převodové poměry, které vedou ke všem třem typům mechanické výhody (přenos výkonu, zvýšená rychlost a zvýšený točivý moment), povzbuzují studenty, aby se zamysleli nad svými výpočty ze svých technických notebooků. Požádejte studenty, aby identifikovali všechny vzory, kterých si všimli. Položte studentům následující otázky:

Otázka: Jaké vzorce jste si všimli při výpočtu poměru, který vedl k převodu moci?
Odpověď: Odpovědi se mohou lišit, ale studenti by si měli uvědomit, že složený převodový poměr se zjednoduší na zlomek 1/1.

Otázka: Jaké vzory jste si všimli při výpočtu poměru, který vedl ke zvýšení rychlosti?
Odpověď: Odpovědi se mohou lišit, ale studenti by si měli uvědomit, že první část poměru, která je reprezentována čitatelem zlomku, bude menší číslo ve srovnání s druhou částí poměru nebo jmenovatelem zlomku. Jinými slovy, hnací vstupní ozubené kolo se otočí méněkrát ve srovnání s poháněným výstupním ozubeným kolem.

Otázka: Jaké vzory jste si všimli při výpočtu poměru, který vedl ke zvýšení točivého momentu?
Odpověď: Odpovědi se mohou lišit, ale studenti by si měli uvědomit, že druhá část poměru, která je reprezentována jmenovatelem zlomku, bude menší číslo ve srovnání s první částí poměru nebo čitatelem zlomku. Jinými slovy, hnací vstupní ozubené kolo se otočí vícekrát ve srovnání s poháněným výstupním ozubeným kolem.

Otázka: Jaký je celkový vztah mezi rychlostí a točivým momentem?
A: Jak se zvyšují otáčky, snižuje se točivý moment a naopak. To lze vidět na jejich příslušných převodových poměrech.

<  Zpět Návrat do laboratoří Další  >