Мұғалімнің құралдар жинағы
-
Осы бөлімнің мақсаты
Осы STEM зертханасының «Ойын» бөлімі студенттерді беріліспен және олардың құрастырудағы мақсатымен таныстырады. Бұл бірінші бетте келесідей терминдер енгізіледі: торлы беріліс, жетекші беріліс, жетек беріліс, беріліс қатынасы, механикалық артықшылық және қуат беру. Келесі бетте MAD құрылымы қарастырылады Қорап, оның беріліс коэффициенттері және осы арақатынастар арқылы жасалған айналу моментінің немесе жылдамдықтың механикалық артықшылықтары. Келесі бет бүкіл MAD үшін беріліс коэффициентін есептеумен аяқталады Қораптың құрылысы.
Сыныпта бірінші бетті оқып шығып, екінші бетті оқушы топтарына тапсырған дұрыс. Әр оқушы бірге оқуы керек.
Үш адамнан тұратын топта жұмыс істейтін болса, студенттерді үш рөлдің біріне тағайындауға болады:
1) Құрастыру бойынша сарапшы: Бұл студент құрастыру нұсқауларынан құрастыру қадамын табады және аяқталған құрылыстың қай жерде орналасқанын көрсетеді.
2) Калькулятор: Бұл студент беріліс коэффициенттерінің есептеулерін орындайды.
3) Жазушы: Бұл студент Калькулятордың математикасын тексереді, беріліс қатынасы нені білдіретінін түсіндіреді және команданың инженерлік дәптерге барлық жұмысын жазып алуын қамтамасыз етеді.
Студенттердің топтарында үштен көп оқушы болса, бір рөлге бірнеше оқушы жауапты болуы мүмкін. Топтар үшеуден аз болса, бір оқушы бірнеше рөлді қабылдай алады.
Бірлескен жұмыс рубрикасы үшін осы жерді басыңыз (Google Doc / .docx / .pdf ) немесе топқа негізделген үшін осы жерді басыңыз (Google Doc / .docx / .pdf) инженерлік дәптер айдары. Сондай-ақ, «Жеке инженерлік жазу кітапшасы» айдары бар, осы жерді басыңыз (Google Doc / .docx / .pdf). Балл қою үшін қолданылатын кез келген рубрикаларды жұмыс басталар алдында студенттермен бөлісіп, оларға түсіндіру керек.
Беріліс
Тісті дөңгелектер шетінде тістері бар дискілерге ұқсайды. Олардың тістері бірдей қашықтықта орналасқанын байқаған жөн, өйткені жоғарыдағы суретте көрсетілгендей тісті доңғалақтар тістерін біріктіру арқылы жұмыс істейді. Бір беріліс бұрылғанда, ол келесіге айналады, өйткені олардың тістері бір-бірінің арасында орналасқан, бұл торлы деп аталады.
Тісті дөңгелектер әдетте білікке немесе негізге орнатылады немесе басқа бөліктерге қосылады. Сонымен, берілістер айналмалы қозғалысты немесе қуатты бір біліктен екіншісіне беру үшін қолданылады. Білік әдетте редуктордың ортасында орналасады. VEX IQ Gears жоғарыдағы суретте біліктен өтетін орталық тесік төртбұрышты болып табылады, өйткені IQ біліктері төртбұрышты.
Берілістерді анықтаудың негізгі әдістерінің бірі - оның тістерінің саны.
Мұғалімге арналған кеңестер
Бұл студенттерді VEX IQ бөліктері постеріне бағыттауға және оларға Super Kit құрамына кіретін берілістердің олардың тістерінің санына (60, 36 және 12 тіс тісті) берілгенін байқауға көмектесуі мүмкін. Егер студенттер тісті доңғалақтарды біліктерге орнатумен шатастырса, оларды MAD қарауға жіберуге болады. Қорапты құрастырыңыз және құрылымдағы барлық берілістердің орталықтарында біліктерге салынғанын байқаңыз.
Торлы беріліс
Екі беріліс біріктірілген кезде, бір беріліс келесіге айналады. Бұрылуды бірінші орындайтын беріліс жетекті беріліс деп аталады. Қозғалтқышты кіріс түрі ретінде қарастыруға болады. Бірінші беріліспен айналатын беріліс жетекті беріліс деп аталады. Жетекші беріліс осылайша шығыс болып табылады.
Торлы берілістердің жұмыс істеп тұрғанын көру үшін төмендегі анимацияны қараңыз.
Жетекші беріліс пен жетекші беріліс қарама-қарсы бағытта бұрылатынын байқаған боларсыз. Олар қарама-қарсы бағытта айналуы керек, өйткені олардың тістері торлы және олар орталықтарында айналады.
Беріліс коэффициенттері
Беріліс қатынасы кірісті (қозғалтқышты) шығысқа (қозғалтқышты) салыстыру болып табылады және әрбір торлы берілістің тістерінің санын ескере отырып есептеледі.
Жоғарыдағы мысалда жетекші беріліс (кіріс) және жетектегі беріліс (шығыс) екеуінде де 60 тіс бар.
Төменде беріліс коэффициентін есептеу формуласы берілген:
Жоғарыдағы екі 60 тісті берілістің мысалын қолданайық, себебі бұл есептеу үшін қарапайым қатынас.
Осы екі торлы берілістердің беріліс қатынасы 1:1 құрайды, яғни жетекші беріліс (кіріс) бір толық айналымды айналдырған сайын, жетектегі беріліс (шығыс) да бір толық айналдырады.
Мұғалімге арналған кеңестер
Студенттердің осы немесе басқа сыныптан қандай қатынас бар екенін білетініне көз жеткізіңіз. Қарапайым тілмен айтқанда, қатынас екі санның қалай салыстырылатыны туралы мәлімдеме болып табылады.
Сонымен қатар, оқушылардың алым мен бөлгішті бірдей шамаға бөлу арқылы бөлшектерді азайту жолын түсінуін қамтамасыз етіңіз.
Механикалық артықшылық
Екі немесе одан да көп берілістерді біріктіргенде, осы құрылымда механикалық артықшылық жасалады.
Механикалық артықшылық машинадағы кіріс күшінің өзгеруі ретінде анықталады. Өзгерісті кіріс пен шығысты салыстыру арқылы өлшеуге болады.
Жоғарыдағы мысалда кіріс пен шығыс 1:1 қатынасына ие, сондықтан механикалық артықшылық жоқ сияқты көрінуі мүмкін, бірақ іс жүзінде бар. Екі беріліс өлшемі бірдей болған кездегі механикалық артықшылық қуат беру деп аталады, өйткені жетектегі беріліс пен оның білігі жетекші беріліс пен оның білігі сияқты айналады. Осылайша, жетекші беріліс (кіріс) өзінің барлық қуатын жетектегі беріліске (шығыс) берді.
Келесі әрекетте сіз MAD-ды қарайсыз Қорапты құрастырады және жылдамдық пен моменттің механикалық артықшылықтарын есептеп, сынайды.
Күнделікті өмірде біліміңізді
-
Gears кеңейтіңіз
Көптеген механикалық құрылғылар тісті дөңгелектерді пайдаланады. Цифрлық ғасырда олар аз болып көрінуі мүмкін, бірақ студенттер берілістерді пайдаланатын кем дегенде бес құрылғыны анықтай алуы керек. Олар электр қуатына дейін құралдарды да зерттей алады. Содан кейін студенттер әрқайсысының тісті берілістерді қалай пайдаланатынын және беріліс жүйесінің функциялары қандай екенін түсіндіруі керек.
Міне, кейбір мысалдар:
-
Көптеген велосипедтер шабандозға берілістерді жылдамырақ немесе көбірек күшпен ауыстыруға мүмкіндік беру үшін берілістерді пайдаланады.
-
Ас үйдегі қол араластырғыштар электр қуатын қосқанға дейін, пайдаланушы тұтқалы иінді бір бағытта (мысалы, жоғары және төмен) бұра алатындай және араластырғыштың шайқағыштары басқа бағытта (мысалы, алға-артқа) айналуы үшін берілістерді пайдаланды. ингредиенттер ыдысы.
-
Сондай-ақ су диірмендері қуат беру арқылы күш бағытын өзгерту үшін берілістерді пайдаланды. Су тісті берілістерді айналдыратын турбинаны (су дөңгелегі) айналдырып, өнімді диірменге, илемдеуге немесе балға соғуға пайдаланылатын зауытқа жібереді.