Dişliler nedir?

Öğretmen Araç Kutusu - Bu Bölümün Amacı

Bu STEM Laboratuvarının Oyun bölümü, öğrencilere dişlileri ve yapı içindeki amaçlarını tanıtacaktır. Bu ilk sayfada, birbirine geçmiş dişliler, tahrik dişlileri, tahrik edilen dişliler, dişli oranları, mekanik avantaj ve güç aktarımı gibi terimler tanıtılacaktır. Bir sonraki sayfada M.A.D.' nin yapısı gözden geçirilecektir. Kutu, dişli oranları ve bu oranların yarattığı tork veya hızın mekanik avantajları. Bir sonraki sayfa, tüm M.A.D. için dişli oranının hesaplanmasıyla sonuçlanır. Kutu yapısı
. İlk sayfayı sınıf olarak okumak ve ardından öğrenci gruplarının ikinci sayfa üzerinde çalışmasını sağlamak iyi bir fikir olabilir. Her öğrenci birlikte okumalıdır.

Üç kişilik gruplar halinde çalışıyorsanız, öğrenciler üç rolden birine atanabilir:

1 ) Yapı Uzmanı: Bu öğrenci, yapının adımını Yapım Talimatlarında bulur ve tamamlanan yapının neresinde bu dişlilerin bulunduğunu gösterir.

2 ) Hesap Makinesi: Dişli oranlarının hesaplarını yapar.

3 ) Kaydedici: Bu öğrenci Hesaplayıcının matematiğini kontrol eder, dişli oranının ne anlama geldiğini yorumlar ve ekibin tüm çalışmalarını mühendislik defterine kaydetmesini sağlar.

Öğrenci gruplarının üçten fazla öğrencisi varsa, aynı rolden birden fazla öğrenci sorumlu olabilir. Grupların üçten az olması durumunda, aynı öğrenci birden fazla rol üstlenebilir.

İşbirliği performans değerlendirme ölçeği için buraya (Google Doc /.docx /.pdf ) veya grup tabanlı mühendislik not defteri performans değerlendirme ölçeği için buraya (Google Doc /.docx /.pdf) tıklayın. Ayrıca Bireysel mühendislik not defteri performans değerlendirme ölçeği de vardır, buraya tıklayın ( Google Doc /.docx /.pdf ). Puanlama için kullanılacak tüm DPA'lar, çalışma başlamadan önce öğrencilerle paylaşılmalı ve öğrencilere açıklanmalıdır.

Tahrik dişlisinin tahrik edilen dişliyi nasıl zıt yönlere çevirdiğini gösteren iki VEX IQ dişlisi birbirine geçti.

Dişliler

Dişliler, kenarlarında dişleri olan disklere benzer. Dişlerinin eşit aralıklı olduğunu fark etmek önemlidir, çünkü dişliler, yukarıdaki resimde gösterildiği gibi dişlerini birbirine geçirerek çalışır. Bir dişli döndüğünde, bir sonrakini döndürür, çünkü dişleri birbirine geçmiş olarak bilinen birbirleri arasında konumlandırılır.

Dişliler tipik olarak bir şaft veya taban ile monte edilir veya diğer parçalara bağlanır. Böylece dişliler, dönme hareketini veya gücü bir milden diğerine iletmek için kullanılır. Mil genellikle dişlinin merkezine yerleştirilir. VEX IQ Gears'ın yukarıdaki görüntüsünde, bir şaftın geçeceği merkez delik kare deliktir, çünkü IQ Şaftları kare şeklindedir. Bir dişliyi tanımlamanın ana yollarından

biri, sahip olduğu diş sayısıdır.

Öğretmen İpuçları

Öğrencileri VEX IQ Parts posterine yönlendirmeye ve Süper Kit'te yer alan dişlilerin diş sayıları (60, 36 ve 12 Diş Dişlileri) kullanılarak adlandırıldığını fark etmelerine yardımcı olabilir . Öğrencilerin dişlilerin millere monte edilmesiyle kafaları karışırsa, M.A.D.' ye bakmaları için yönlendirilebilirler. Kutu yapısı ve yapı içindeki tüm dişlilerin merkezlerindeki şaftlar üzerine inşa edildiğine dikkat edin.

Meshed Gears

İki dişli birbirine geçtiğinde, bir dişli diğerini döndürür. Dönüşü ilk yapan dişliye tahrik dişlisi denir. Tahrik dişlisi bir tür girdi olarak düşünülebilir. Birinci vites tarafından döndürülen dişliye tahrik edilen dişli denir. Tahrik edilen dişli bu nedenle çıktıdır. Birbirine geçmiş dişlileri çalışırken görmek için aşağıdaki animasyonu

izleyin.

Tahrik dişlisinin ve tahrik edilen dişlinin zıt yönlerde döndüğünü fark etmeliydiniz. Dişleri birbirine geçtiği ve merkezlerinde döndükleri için zıt yönlerde dönmeleri gerekir.

Dişli Oranları

Tahrik dişlisinin (solda etiketli) ve tahrik edilen dişlinin (sağda etiketli) kırmızı oklarla gösterilen zıt yönlerde nasıl döndüğünü gösteren iki adet birbirine geçmiş 60 Dişli dişli.

Dişli oranı, giriş (tahrik dişlisi) ile çıkışın (tahrik dişlisi) karşılaştırılmasıdır ve her bir birbirine geçen dişlinin diş sayısı dikkate alınarak hesaplanır.

Yukarıdaki örnekte, tahrik dişlisi (giriş) ve tahrik edilen dişlinin (çıkış) her ikisi de 60 dişe

sahiptir. Dişli oranını hesaplamanın formülü şöyledir:

Formülde Dişli Oranı = Tahrik Edilen Dişli Diş Sayısı bölü Tahrik Edilen Dişli Diş Sayısı olarak okunur.

Hesaplanması basit bir oran olduğu için yukarıdaki iki 60 Diş Dişlisi örneğini kullanalım.

Formülde Dişli Oranı = Tahrik edilen dişli dişlerinin sayısı/Tahrik edilen dişli dişlerinin sayısı = 60/60 olarak okunur, bu da 1/1 'e veya 1:1 oranına düşer.

Bu iki birbirine geçmiş dişlinin dişli oranı 1:1 'dir, bu da tahrik dişlisi (giriş) bir tam dönüş yaptığında, tahrik edilen dişlinin (çıkış) de bir tam dönüş yaptığı anlamına gelir.

Öğretmen İpuçları

Öğrencilerin bu veya başka bir sınıftaki oranların ne olduğunu anladıklarından emin olun. Basitçe ifade etmek gerekirse, oran iki sayının nasıl karşılaştırıldığının bir ifadesidir.

Ayrıca, öğrencilerin payı ve paydayı aynı miktara bölerek kesirleri nasıl azaltacaklarını anlamalarını sağlayın.

Mekanik Avantaj

İki veya daha fazla dişli birbirine geçtiğinde, bu yapı içinde mekanik bir avantaj yaratılır.

Mekanik avantaj, bir makine içindeki giriş kuvvetinin değişmesi olarak tanımlanır. Değişiklik, girdi ve çıktı karşılaştırılarak ölçülebilir.

Yukarıdaki örnekte, giriş ve çıkış 1:1 oranına sahiptir, bu nedenle mekanik bir avantaj yok gibi görünebilir, ancak aslında vardır. İki dişlinin aynı boyutta olması durumunda elde edilen mekanik avantaja güç aktarımı denir, çünkü tahrik edilen dişli ve mili, tahrik dişlisi ve mili kadar döner. Böylece tahrik dişlisi (giriş) tüm gücünü tahrik dişlisine (çıkış) aktardı.

Bir sonraki etkinlikte M.A.D.' nizi gözden geçireceksiniz. Kutu yapımı ve hız ve torkun mekanik avantajlarını hesaplayacak ve test edecektir.

Öğrenmenizi Genişletin - Günlük Yaşamda Dişliler

Birçok mekanik cihaz dişli kullanır. Dijital çağda, görünüşte daha az olabilir, ancak öğrenciler vites kullanan en az beş cihazı tanımlayabilmelidir. Elektrikten önce de aletleri araştırabilirler. Öğrenciler daha sonra her birinin dişlileri nasıl kullandığını ve dişli sisteminin işlev(ler) inin ne olduğunu açıklamalıdır.

İşte bazı örnekler:

Birçok bisiklet, sürücünün daha hızlı veya daha fazla güçle pedal çevirmek için vites değiştirmesine izin vermek için vites kullanır.
Mutfaktaki el mikserleri, elektrikten önce, kullanıcının tutulan bir krankı bir yönde (örneğin, yukarı ve aşağı) çevirebilmesi ve mikserin çırpıcılarının bileşen kasesinde başka bir yönde (örneğin, ileri ve geri) dönebilmesi için dişliler kullanmıştır.
Su değirmenleri ayrıca güç aktarımı yoluyla kuvvetin yönünü değiştirmek için dişliler kullandı. Su, dişlileri döndürecek türbini (su çarkı) döndürecek, gücü öğütmek, yuvarlamak veya çekiçlemek için kullanıldığı fabrikaya aktaracaktı.

Laboratuvarlara Geri < Dön Sonraki >