Механические передачи, передаточное число и момент силы — тест

Мотор, поставленный на колесо напрямую, часто либо крутится слишком быстро, либо не может сдвинуть робота с места. Тема о механических передачах объясняет, как редуктор меняет скорость на силу и обратно. Работа проверяет умение считать передаточное число, предсказывать скорость и момент на выходном валу и выбирать подходящий тип передачи и двигателя.

Что проверяется

Виды механических передач — зубчатая, ременная, цепная, червячная, реечная — и их особенности: направление вращения, самоторможение, проскальзывание. Передаточное число как отношение числа зубьев ведомого колеса к числу зубьев ведущего; многоступенчатые передачи и произведение передаточных чисел. Связь частоты вращения и крутящего момента. Момент силы, плечо и правило рычага. Двигатели: коллекторный постоянного тока, сервопривод, шаговый — и задачи, для которых каждый подходит лучше.

Устройство работы

Пятнадцать заданий: вычислить скорость выходного вала по числу зубьев, найти общее передаточное число двухступенчатого редуктора, определить момент силы по плечу, сопоставить передачу и её свойство, расположить ступени по убыванию скорости, дополнить текст о «золотом правиле механики». Двадцать пять минут.

Пояснения

Разбор показывает, почему понижающая передача увеличивает крутящий момент ровно во столько раз, во сколько уменьшает скорость (без учёта потерь), почему червячная передача удерживает груз без питания и почему промежуточная шестерня меняет направление, но не передаточное число.

Где применить

Работа подходит после занятий по конструированию в десятом классе и перед сборкой мобильной платформы или манипулятора, где неверно подобранная передача приводит к тому, что робот не тянет или не попадает в точку.

Где и как проходить тест

Работа доступна и на компьютере, и на мобильном телефоне: интерфейс сам подстраивается под размер экрана. Благодаря настраиваемому периоду прохождения тест подходит и для домашней работы. Система контроля добросовестности регистрирует переходы в посторонние вкладки и приложения во время выполнения.