ഈ ബിൽഡിൽ ഗിയറുകൾ പ്രയോഗിക്കുന്നു
ഘട്ടം 1: V5 ഗിയർ ബോക്സ് ബിൽഡിന്റെ ഒറ്റ ലെയറിലുള്ള ഗിയറുകൾ
ഗിയർബോക്സിന്റെ ഓരോ ലെയറിലും, നിങ്ങൾ 12-ടൂത്ത് ഗിയറും 60-ടൂത്ത് ഗിയറും മെഷ് ചെയ്തു. ഷാഫ്റ്റ് ലോക്ക് പ്ലേറ്റ് തിരിക്കുമ്പോൾ തിരിയുന്ന ഷാഫ്റ്റിലാണ് 60-ടൂത്ത് ഗിയർ ഉള്ളതെന്ന് ശ്രദ്ധിക്കുക. 60-പല്ലുള്ള ഗിയർ തിരിയുമ്പോൾ, അത് 12-പല്ലുള്ള ഗിയറും തിരിക്കുന്നു. അതായത് ഗിയർബോക്സിന്റെ ഈ വശത്ത്, 60-ടൂത്ത് ഗിയർ ഡ്രൈവിംഗ് ഗിയറും 12-ടൂത്ത് ഗിയർ ഡ്രൈവ് ചെയ്ത ഗിയറുമാണ്. 60-പല്ലുള്ള ഗിയർ 12-പല്ലുള്ള ഗിയർ ഓടിക്കുന്ന മൂന്ന് സ്ഥലങ്ങൾ ബിൽഡിൽ കണ്ടെത്തുക. സൂചന: നിങ്ങൾ ഏത് ഷാഫ്റ്റ് തിരിക്കുന്നു എന്നത് പ്രധാനമാണ്. ഇത് എളുപ്പമാക്കാൻ നിങ്ങൾക്ക് ഒരു ചക്രത്തിലേക്കോ മറ്റൊരു ഷാഫ്റ്റ്-ലോക്ക് ചെയ്ത ഭാഗത്തേക്കോ നീട്ടിയിരിക്കുന്ന ഒരു ഷാഫ്റ്റ് കോളർ ഉപയോഗിക്കാം.
വലിയ ഗിയറിൽ 5 മടങ്ങ് പല്ലുകൾ ഉള്ളതിനാൽ, ഞങ്ങളുടെ ഗിയർ അനുപാതം 5:1 ആണ്, അതായത് ചെറിയ ഗിയറിന്റെ ഓരോ 5 തിരിവുകളും, വലിയ ഗിയർ 1 തവണ തിരിയും.
ടീച്ചർ ടൂൾബോക്സ്
60-പല്ലുള്ള ഗിയർ 12-പല്ലുള്ള ഗിയർ ഓടിക്കുന്ന മൂന്ന് സ്ഥലങ്ങൾ കണ്ടെത്താൻ വിദ്യാർത്ഥികളോട് ആവശ്യപ്പെടുന്നു. 60-പല്ലുള്ള ഗിയറുകൾ നിർമ്മാണത്തിൽ തിരിച്ചറിയാൻ എളുപ്പമാണ്. ബിൽഡിലെ ഓരോ 60-ടൂത്ത് ഗിയറും 12-ടൂത്ത് ഗിയറിനെ ഓടിക്കുന്നു, പക്ഷേ നിങ്ങൾ 60-ടൂത്ത് ഗിയറിനെ തിരിക്കുന്ന ഷാഫ്റ്റ് തിരിക്കുമ്പോൾ മാത്രം. മറ്റേ ഷാഫ്റ്റ് 12-ടൂത്ത് ഗിയറിനെ തിരിക്കുന്നു, അത് 60-ടൂത്ത് ഗിയറിനെ നയിക്കുന്നു.
ഘട്ടം 2: വേഗത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ഇൻപുട്ടായി ഒരു വലിയ ഗിയർ ഉപയോഗിക്കുക.
ഒരു ആക്സിലിന് ചുറ്റും 12-ടൂത്ത് ഗിയറേഷണൽ വേഗതയിൽ സഞ്ചരിക്കാൻ 60-ടൂത്ത് ഗിയർ ഉപയോഗിക്കുന്നു. മുകളിലുള്ള ഉദാഹരണത്തിൽ, നമ്മൾ വലിയ ഗിയർ തിരിക്കുകയോ ഓടിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു. വലിയ ഡ്രൈവിംഗ് ഗിയറിന് ഓരോ തവണയും ഒരു തിരിവിന്, ചെറിയ ഗിയറിന് 5 തവണ മുഴുവൻ തിരിയേണ്ടി വരും. ഇതിനർത്ഥം 5:1 ഗിയർ അനുപാതം കാരണം ചെറിയ ഗിയർ വലിയ ഗിയറിന്റെ 5 മടങ്ങ് വേഗത്തിൽ കറങ്ങും എന്നാണ്. ഇത് ഉയർന്ന ഗിയർ അനുപാതം എന്നറിയപ്പെടുന്നു; അനുപാതം 1:1 നേക്കാൾ കൂടുതലാണ്.
ഘട്ടം 3: ടോർക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഇൻപുട്ടായി ഒരു ചെറിയ ഗിയർ ഉപയോഗിക്കുക.
ഒരു വസ്തുവിനെ ഒരു കേന്ദ്രബിന്ദുവിൽ എത്രത്തോളം കഠിനമായി തിരിക്കുന്നു എന്നതിന്റെ അളവാണ് ടോർക്ക്. ഒരു തള്ളലിന്റെ ശക്തിയെ, തള്ളൽ കേന്ദ്രബിന്ദുവിൽ നിന്ന് എത്ര ദൂരെയാണെന്ന് കൊണ്ട് ഗുണിച്ചുകൊണ്ട് നിങ്ങൾക്ക് അത് കണക്കാക്കാം. ചെറുതായ ഡ്രൈവിംഗ് ഗിയറിന്റെ പല്ലുകൾ മധ്യഭാഗത്തോട് അടുത്തായതിനാൽ, അതേ അളവിലുള്ള ടോർക്കിൽ അവ കൂടുതൽ ശക്തിയോടെ തള്ളുന്നു. അതേസമയം, ഓടിക്കുന്ന ഗിയറിന്റെ പല്ലുകൾ മധ്യബിന്ദുവിൽ നിന്ന് വളരെ അകലെയായതിനാൽ, അതേ അളവിലുള്ള ബലം കൂടുതൽ ടോർക്ക് സൃഷ്ടിക്കുന്നു.
നിങ്ങൾക്ക് ഒരു വലിയ ഡ്രൈവിംഗ് ഗിയർ ഉണ്ടെങ്കിൽ, ഷാഫ്റ്റിൽ പ്രയോഗിക്കേണ്ട ടോർക്ക് നിങ്ങൾ ഒരു ചെറിയ ഗിയർ ഓടിക്കുന്നതിനേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്. ഒരേ ഷാഫ്റ്റിൽ ഒന്നിലധികം ഗിയറുകൾ ഘടിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്നതിനാൽ, ഒരേ ടോർക്കിൽ നിന്നുള്ള ബലത്തിന്റെ അളവ് ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും, അങ്ങനെ ഓരോ ലിങ്കിലും ഉയർന്ന ടോർക്ക് ലഭിക്കും. ഞങ്ങളുടെ V5 ഗിയർ ബോക്സിന്റെ ഓരോ ഘട്ടത്തിൽ നിന്നുമുള്ള ഗിയർ അനുപാതം 1:5 ആണ്, കുറഞ്ഞ ഗിയർ അനുപാതം. ഡ്രൈവ് ചെയ്ത ഗിയർ നീക്കാൻ ഡ്രൈവിംഗ് ഗിയർ കൂടുതൽ തിരിയേണ്ടിവരും, പക്ഷേ അത് ഡ്രൈവ് ചെയ്ത ഗിയറിന്റെ ചലനത്തെ കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാക്കും.
ചർച്ചയ്ക്ക് പ്രചോദനം നൽകുക
മുമ്പത്തെ രണ്ട് ഘട്ടങ്ങൾ പ്രധാനപ്പെട്ട വിവരങ്ങൾ നൽകി. ആ വിവരങ്ങളുടെ ലളിതമായ ഒരു സംഗ്രഹമായിരിക്കണം ഈ ചർച്ച.
ചോദ്യം:ഡ്രൈവിംഗ് ഗിയർ ഡ്രൈവ് ചെയ്ത ഗിയറിനേക്കാൾ വലുതാണെങ്കിൽ, ഡ്രൈവ് ചെയ്ത ഗിയറിന് കൂടുതൽ വേഗതയുണ്ടോ അതോ കൂടുതൽ ടോർക്ക് ഉണ്ടോ? എന്തുകൊണ്ട്?
എ:വലിയ ഡ്രൈവിംഗ് ഗിയറിന്റെ ഒറ്റ ഭ്രമണത്തിൽ ഒന്നിലധികം തവണ കറങ്ങുന്നതിനാൽ ഡ്രൈവ് ചെയ്ത ഗിയറിന് കൂടുതൽ വേഗതയുണ്ട്.
ചോദ്യം:ഡ്രൈവിംഗ് ഗിയർ ഡ്രൈവ് ചെയ്ത ഗിയറിനേക്കാൾ ചെറുതാണെങ്കിൽ, ഡ്രൈവ് ചെയ്ത ഗിയറിന് കൂടുതൽ വേഗതയുണ്ടോ അതോ കൂടുതൽ ടോർക്ക് ഉണ്ടോ? എന്തുകൊണ്ട്?
എ:ഡ്രൈവ് ചെയ്ത ഗിയറിന്റെ പല്ലുകൾ അതിന്റെ മധ്യബിന്ദുവിൽ നിന്ന് ഡ്രൈവിംഗ് ഗിയറിന്റെ പല്ലുകൾ അതിന്റെ മധ്യബിന്ദുവിൽ നിന്ന് അകലെയായിരിക്കുന്നതിനാൽ ഡ്രൈവ് ചെയ്ത ഗിയറിന് കൂടുതൽ ടോർക്ക് ഉണ്ട്.
ഘട്ടം 4: മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ വർദ്ധിപ്പിക്കൽ
ഓരോ ഘട്ടത്തിനും 5:1 ഗിയർ അനുപാതമുണ്ട്, അതിനാൽ നമുക്ക് അവയെ ഒരുമിച്ച് ഗുണിച്ച് 5x5x5:1x1x1 അല്ലെങ്കിൽ ഇൻപുട്ട്, ഔട്ട്പുട്ട് ഷാഫ്റ്റുകൾക്കിടയിൽ 125:1 അനുപാതം ഉണ്ടാക്കാം. അതായത്, ഉയർന്ന ഗിയർ ഘടിപ്പിച്ച ഷാഫ്റ്റ് ഒരിക്കൽ മുഴുവൻ തിരിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഔട്ട്പുട്ട് ഷാഫ്റ്റ് 125 തവണ തിരിയും! മറുവശത്ത്, ലോ-ഗിയർഡ് ഷാഫ്റ്റിൽ നിങ്ങൾ കുറച്ച് ടോർക്ക് പ്രയോഗിച്ചാൽ, ഔട്ട്പുട്ട് ഷാഫ്റ്റ് 125 മടങ്ങ് ഉയർന്ന ടോർക്ക് പുറപ്പെടുവിക്കും, പക്ഷേ അത് വളരെ സാവധാനത്തിൽ ചെയ്യും.
ഉയർന്ന ഗിയർഡ് ഷാഫ്റ്റ് പ്രതിരോധമില്ലാതെ തിരിക്കാൻ ശ്രമിക്കുക. ഔട്ട്പുട്ട് ഷാഫ്റ്റ് എത്ര വേഗത്തിൽ കറങ്ങും?
ഔട്ട്പുട്ട് ഷാഫ്റ്റ് പിടിച്ച് ലോ ഗിയർ ഷാഫ്റ്റ് തിരിക്കാൻ ശ്രമിക്കുക. ഔട്ട്പുട്ട് ഷാഫ്റ്റ് തിരിയുന്നത് തടയാൻ നിങ്ങൾക്ക് കഴിയുമോ?
അധ്യാപക നുറുങ്ങുകൾ
-
ലോ ഗിയർ ഷാഫ്റ്റ് തിരിക്കാൻ വിദ്യാർത്ഥികളോട് നിർദ്ദേശിക്കുക. കോമ്പൗണ്ട് ഗിയർ അനുപാതം സൃഷ്ടിക്കുന്ന അമിതമായ ടോർക്ക് കാരണം ചില വിദ്യാർത്ഥികൾക്ക് അത് തിരിക്കാൻ ബുദ്ധിമുട്ട് അനുഭവപ്പെട്ടേക്കാം.
-
വിദ്യാർത്ഥികളോട് ഉയർന്ന ഗിയർ ഷാഫ്റ്റ് തിരിക്കാൻ ആവശ്യപ്പെടുക. ഫലം ലോ ഗിയർ ഷാഫ്റ്റ് ശ്രദ്ധേയമായ വേഗതയിൽ കറങ്ങുന്നതായിരിക്കും.
-
ഈ മെഷീനിന്റെ പെരുമാറ്റത്തിന് കാരണം 125:1 എന്ന എക്സ്ട്രീം കോമ്പൗണ്ട് ഗിയർ അനുപാതമാണെന്ന് വിശദീകരിക്കുക.
-
ഒരു ഗിയർ അനുപാതത്തിന് നേടാൻ കഴിയുന്നതിനേക്കാൾ ആവശ്യമായ മെക്കാനിക്കൽ നേട്ടം കൂടുതലാകുമ്പോഴാണ് കോമ്പൗണ്ട് ഗിയർ അനുപാതങ്ങൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നതെന്ന് ഊന്നിപ്പറയുക.
നിങ്ങളുടെ പഠനം വിപുലീകരിക്കുക
ഈ പ്രവർത്തനം വികസിപ്പിക്കുന്നതിന്, നൽകിയിരിക്കുന്ന ഗിയർ അനുപാതത്തിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് വേഗതയും ഔട്ട്പുട്ട് ടോർക്കും കണക്കാക്കാൻ ഈ ലാബിലെ വിവരങ്ങളും താഴെയുള്ള ഫോർമുലകളും ഉപയോഗിക്കുക.
സൂത്രവാക്യങ്ങൾ:
ഗിയർ റിഡക്ഷൻ = ഡ്രൈവൺ ഗിയർ പല്ലുകൾ / ഡ്രൈവിംഗ് ഗിയർ പല്ലുകൾ
ഔട്ട്പുട്ട് ടോർക്ക് = ഇൻപുട്ട് ടോർക്ക് x ഗിയർ റിഡക്ഷൻ
ഔട്ട്പുട്ട് വേഗത = ഇൻപുട്ട് വേഗത / ഗിയർ റിഡക്ഷൻ
VEX V5 ക്ലാസ്റൂം സൂപ്പർ കിറ്റിനുള്ളിൽ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയുന്ന അനുപാതങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുക.
ഉദാഹരണം:
ഗിയർ അനുപാതം = 60:12 അല്ലെങ്കിൽ 5:1
ഗിയർ റിഡക്ഷൻ = ഡ്രൈവൺ ഗിയർ പല്ലുകൾ / ഡ്രൈവിംഗ് ഗിയർ പല്ലുകൾ = 12 / 60 = 0.2
ഔട്ട്പുട്ട് ടോർക്ക് = ഇൻപുട്ട് ടോർക്ക് x ഗിയർ റിഡക്ഷൻ = 1.5 Nm x 0.2 = 0.3 Nm
ഔട്ട്പുട്ട് വേഗത = ഇൻപുട്ട് വേഗത / ഗിയർ റിഡക്ഷൻ = 100 RPM / 0.2 = 500 RPM