Xây dựng lợi thế cơ học với bánh răng
Các loại và kích thước bánh răng khác nhau
Chu vi của bánh răng có tác động trực tiếp đến cách bánh răng truyền mô-men xoắn và tốc độ. Khi hai bánh răng ăn khớp với nhau, sẽ tạo ra lợi thế về mặt cơ học nếu chu vi của các bánh răng khác nhau. Điều này dẫn đến sự thay đổi về tốc độ và mô-men xoắn của trục gắn vào bánh răng. Sự thay đổi này tỷ lệ thuận với số răng trong bánh răng. Hình ảnh động ở trên cho thấy một bánh răng lớn ở phía dưới và một bánh răng nhỏ hơn được ghép ở phía trên. Khi bánh răng lớn hơn quay một vòng, bạn sẽ thấy bánh răng nhỏ hơn quay tổng cộng bảy vòng.
Bánh răng VEX có răng có cùng kích thước và khoảng cách. Điều này giúp ngăn ngừa hiện tượng trượt giữa các bánh răng, đảm bảo các trục gắn liền luôn đồng bộ với nhau. Các răng có kích thước và khoảng cách tương tự cũng cho phép người dùng xác định tỷ số truyền.
Mẹo dành cho giáo viên
Giúp học sinh của bạn nhận biết rằng khi bánh răng lớn quay một vòng, bánh răng nhỏ phải quay bảy vòng, do đó quay nhanh gấp bảy lần.
Thúc đẩy thảo luận
Bánh răng thường được sử dụng để đạt được lợi thế về mặt cơ học và để truyền động cơ học. Dưới đây là một số câu hỏi giúp thúc đẩy thảo luận về cách sử dụng bánh răng để đạt được lợi thế về mặt cơ học.
H:Bạn đã thấy bánh răng được sử dụng ở đâu trong cuộc sống hàng ngày?
Đ:Ô tô, máy kéo, đồng hồ, rô-bốt, hộp số và/hoặc tàu hỏa
Q:Tại sao bánh răng lại là một khía cạnh quan trọng trong thiết kế robot?
A:Tỷ số truyền có thể được sử dụng để tăng tốc độ hoặc mô-men xoắn tại bánh xe để tăng khả năng di chuyển hoặc công suất. Bánh răng cũng có thể được sử dụng để thay đổi hướng chuyển động. Hơn nữa, tỷ số truyền có thể được sử dụng với cơ cấu nâng và gắp.
H:Bánh răng mang lại lợi thế gì cho thiết bị có lợi thế về mặt cơ học mà bạn đã chế tạo?
Đ:Nếu học sinh đã quen với thuật ngữ được sử dụng trong bài học này, các em có thể đề cập đến sự gia tăng tốc độ hoặc mô-men xoắn. Nếu không, đây là cơ hội tốt để củng cố việc sử dụng những thuật ngữ đó.
Mở rộng việc học của bạn
Để mở rộng hoạt động này, hãy hướng dẫn học sinh khám phá các loại thiết bị khác nhau được cung cấp trong Bộ dụng cụ siêu cấp lớp học V5. Sau đó, sinh viên có thể phác thảo các loại bánh răng khác nhau trong sổ tay kỹ thuật của mình và giải thích ưu điểm của từng loại.
Để mở rộng hoạt động này hơn nữa, hãy hướng dẫn học sinh của bạn tìm hiểu cách sử dụng các thành phần chuyển động khác trong Bộ siêu tập lớp học V5 của họ, chẳng hạn như xích và bánh răng hoặc dây đai và ròng rọc, để đạt được lợi thế về mặt cơ học.