Escrito para aspirantes a equipos Vex IQ, entrenadores y estudiantes de secundaria y preparatoria, este es un manual para diseñar cajas de engranajes compactas, rígidas y eficientes para aplicaciones de robótica. El libro presenta un análisis matemáticamente riguroso de sistemas de engranajes multietapa. Partes del libro son adecuadas para equipos principiantes y estudiantes más jóvenes: la mayoría de los capítulos y conceptos son resumidos y simplificados a un nivel de segundo grado por el Profesor Gearhardt, a quien le encanta simplificar. Este libro se basa en un proyecto de investigación STEM original completado por los autores como parte de los requisitos del Desafío de Competición de Robótica VEX IQ de 2014, Add It Up. Este proyecto de investigación ayudó al equipo a ganar el campeonato general (el Premio a la Excelencia) en el Campeonato Estatal VEX IQ de Virginia de 2014 y los impulsó al Campeonato Mundial VEX IQ. Los miembros del equipo han ganado colectivamente 9 premios de robótica a nivel regional, estatal y nacional durante los últimos tres años. Esta investigación se publica para ayudar a otros equipos a usar y construir sobre la investigación original de los autores sobre el diseño de cajas de engranajes, y para inspirar a otros equipos de élite a publicar y compartir su investigación. El libro comienza con una breve historia de los engranajes. Los engranajes han estado en uso durante casi 5,000 años. Puedes aprender sobre los diversos tipos de engranajes y las reglas de engranajes. Los engranajes también se encuentran en la naturaleza. ¿Sabías que el insecto Issus Coleoptratus utiliza engranajes esqueléticos para saltar? Comenzando con una explicación simple de engranajes simples y compuestos, el libro procede a explicar la estructura mecánica de los sistemas de engranajes multietapa. A continuación, se explora la relación fundamental entre el par y la velocidad. Cuando un sistema de engranajes se utiliza para aumentar el par en un cierto factor, la velocidad angular (o velocidad) se reduce por el inverso del mismo factor. A continuación, se analizan las reducciones de engranajes y las relaciones de transmisión. Esto es seguido por la consideración del conjunto básico de engranajes rectos en el conjunto Vex IQ. ¿Sabías que solo se pueden usar tres tipos de engranajes para construir 819 permutaciones de engranajes diferentes en 1-3 etapas? Aún más sorprendente, solo unas pocas de estas son únicas. A continuación, se introducen dos nuevos conceptos: viga de alcance mínimo y altura de pila. La viga de alcance mínimo es la viga o placa más pequeña que puede abarcar todos los ejes de una permutación de engranajes. Es una medida de la rigidez de la caja de engranajes. La altura de pila es la distancia desde la parte inferior del engranaje más bajo hasta la parte superior del engranaje más alto. Es una medida del tamaño total de una permutación de engranajes. Se derivan fórmulas para calcular la viga de alcance mínimo y la altura de pila para varias etapas de engranajes. Finalmente, se consideran las pilas no lineales. Se proporciona un enlace a la hoja de cálculo de datos fuente para un estudio adicional. Se adjunta una biografía del autor.
Autor: Angela Mingjia Wei,
Christopher Hyun Kang,
Megha Ragini NarayananEditorial: Createspace Independent Publishing Platform
Publicado: 15/04/2014
Páginas: 70
Tipo de encuadernación: Tapa blanda
Peso: 0.35 libras
Tamaño: 10.00 alto x 7.99 ancho x 0.18 profundidad
ISBN13: 9781499118650
ISBN10: 1499118651
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Tecnología e Ingeniería |
MecánicaAcerca del Autor
Rohit Narayanan es un estudiante de sexto grado que asiste a la Potomac School en McLean, Virginia. Tiene 12 años. Se ha interesado por las matemáticas, la ciencia y cómo funcionan las cosas desde temprana edad. En 2011 fue uno de los 20 finalistas mundiales en la competición Google-LEGO-XPrize Moonbots. Como equipo campeón de la FLL en 2013, Matthew, Angela y él representan a Virginia en selecciones nacionales e internacionales. Además de la tecnología, la ciencia y la robótica, sus intereses incluyen escribir obras de teatro (especialmente thrillers), teatro, ópera, viajar en casa y en el extranjero, escribir un blog de viajes con su hermana Megha (en http: //traipestry.wordpress.com/) y nadar. Este es su segundo libro con Angela y Matthew. Angela Wei es una estudiante de sexto grado que asiste a la Potomac School. Tiene 11 años. Ha vivido tanto en América como en China y habla chino con fluidez. Este es su segundo año de robótica competitiva pero su primer año con este equipo. Le interesa la ciencia, la tecnología, el arte y la literatura. Ha ganado premios en concursos de caligrafía, ensayo y piano. Además de la robótica, sus otros pasatiempos incluyen inventar historias, garabatear, escribir canciones o piezas, buscar chistes científicos y leer novelas distópicas. El año pasado, ilustró un libro infantil (When Disasters Come Your Way) sobre la preparación ante desastres naturales. Christopher Kang es un estudiante de quinto grado en la Potomac School. Su segundo nombre es coreano y él también lo es, aunque nació en Fairfax, Virginia. Este es su segundo año de robótica pero el primero con VexIQ. Ha jugado fútbol desde los dos años. También le gusta el diseño CAD. Megha Narayanan es una estudiante de tercer grado en la Potomac School. Su padre ha sido entrenador de equipos de robótica durante muchos años y ella lo ha observado con añoranza desde la barrera. Toca el piano y va a nadar tres veces por semana. Sus pasatiempos favoritos son inventar cosas, contar chistes y leer. Ella creó el personaje del Profesor Gearhardt. Matthew Cox tiene 13 años, está en séptimo grado. Vive en McLean, Virginia y asiste a la Longfellow Middle School en Falls Church, Virginia. Ha estado dos veces en el Campeonato Estatal FLL de Virginia-DC y pronto irá a las Olimpiadas de Ciencias Nacionales. Puede sintetizar ácido clorhídrico, asustando al resto del equipo. Le gusta jugar con kits de química. Ha ganado varios concursos de ortografía de primaria, habla Pig Latin e Ib con fluidez, y ha visitado 45 estados en una caravana. Quiere ser científico cuando sea mayor.
Este título no es retornable
