Логотип
X
Логин:
Пароль:
 Сохранить логин и пароль
 


Сезон 2012/2013 Роботы 2012 Творческая категория
Творческая категория

Магнитная лаборатория

- участник всероссийского этапа

Команда: Магниты
Регион: Пермский Край
Город: Пермь
Название ОУ: МАОУ "СОШ №135" г. Перми
Руководитель команды: Ершов Михаил Георгиевич
Оператор №1: Петухов Виктор
Оператор №2: Демидов Даниил


Фото робота

       

 

Описание:

Наш робот предназначен для помощи в далёком и трудном путешествии. В условиях герметичности космического корабля передача вращательного движения за пределы корпуса корабля для работы инструмента становится затруднительной. В этом случае может помочь магнитная муфта, которая передаёт энергию через стенку герметичного корпуса. Помощь робота — сотрудника лаборатории заключается в изучении магнитного взаимодействия и моделировании различных ситуаций, когда требуется передача вращательного движения. Для поиска подходящих магнитов он использует свои особенные органы чувств: датчик силы и датчик магнитного поля. После обработки информации наш уникальный коллега предоставляет нам информацию в виде графиков, числовых данных, таблиц и значений величин приборов.

Принцип действия:

Наш Магнороб помогает изучить возможности магнитного взаимодействия двух шестерёнок. Для исключения трения в системе, ведомая магнитная шестерёнка закреплена на валу, который вращается на магнитных подшипниках. Такой способ позволяет увеличить срок службы механизмов. Ведущая шестерёнка приводится в движение электромотором. Для изучения скорости вращения ведомой шестерёнки используется световой датчик, который реагирует на окрашенные в чёрный и белый цвет секторы боковой грани шестерёнки. Для восприятия скорости вращения на слух, микрокомпьютер NXT издаёт звуки разной высоты при каждом срабатывании светового датчика. Ведущая шестерёнка может приближаться и удаляться к ведомой шестерёнке. Для этого установлен ещё один электродвигатель. Кроме этого показания светового датчика выводятся в виде графика на экран компьютера. По этому графику можно определить, сколько оборотов в секунду совершает шестерёнка. В модели предусмотрено изменение скорости вращения ведущей шестерёнки при срабатывании датчика расстояния. Достаточно поднести руку к датчику, для того, чтобы ведущий мотор начал вращаться быстрее.

Высокоскоростная модель. Эта модель предназначена для демонстрации передачи вращения магнитной муфты на больших скоростях. Модель сделана из деталей отработавших жёстких дисков: электромотор с контроллером, магниты, задающие положение головки, диски. Магниты, находящиеся в жёстких дисках очень хорошо подходят для создания магнитных шестерёнок. Их магнитные полюса направлены в одну сторону (как у подковообразного магнита) и при расположении нескольких магнитов получается чередование северного и южного магнитных полей.
На второй шестерёнке магниты крепятся симметрично первой. При включении двигателя диски синхронно начинают двигаться со скоростью в несколько тысяч оборотов в минуту.

Первый вариант этой модели был собран на базе набора LEGO WeDO. В нём были также использованы магниты с чередующимся расположением полюсов на одной поверхности.

Многофункциональная модель. Эта модель имеет такие же шестерёнки как и предыдущая модель, но она вращается от электродвигателя конструктора. Эта конструкция может моделировать многие реальные процессы: магнитный миксер для кулинарных, химических, строительных работ; работу винтов подводной лодки, вращение инструмента... В одной из моделей демонстрируются возможности магнитной жидкости в качестве магнитного патрона.


Ведущая шестерёнка установлена в отдельном корпусе, который может быть герметичен. Сверху устанавливается второй модуль, выполняющий работу. Верхняя часть установки также может быть герметична или может находиться внутри сосуда.

Технические характеристики:

Проект представляет собой три модели, которые предназначены для лабораторного изучения магнитного взаимодействия. В основе каждой модели лежит принцип действия магнитной муфты. Кроме стандартного оборудования Лего (три блока NXT, датчики расстояния, касания, света и моторы) в проекте задействованы датчики магнитного поля и силы. Среди оригинальных элементов трёх моделей можно назвать следующие: магнитные подшипники, магнитные муфты, патрон на магнитной жидкости.

Файл описания:

Скачать

Файл программы:

Скачать

Видеоролик: