چگونه چرخ دنده بسازیم
چرخ دنده ها در بسیاری از وسایل مکانیکی استفاده می شوند. آن ها کارهای متفاوت بسیاری انجام می دهند ولی مهم ترین آن کاهش دنده در تجهیزات موتوری است. این نقش، نقشی کلیدی است زیرا در غالب موارد، یک موتور کوچک چرخان با سرعت زیاد، می تواند قدرت کافی برای وسیله را تولید کند ولی قادر نیست گشتاور کافی را تأمین کند.
به عنوان مثال پیچ گوشتی الکتریکی، دنده کاهش بسیار بزرگی دارد زیرا که نیازمند گشتاور پیچشی زیادی برای پیچاندن پیچ است. ولی موتور فقط مقدار کمی گشتاور در سرعت بالا تولید می کند. با دنده کاهشی، سرعت خروجی کاهش، اما گشتاور افزایش می یابد.
کار دیگری که چرخ دنده ها انجام می دهند تنظیم کردن جهت چرخش است.
شعاع یک دایره فاصله مرکز دایره از لبه ی آن است و قطر دو برابر شعاع. محیط مسافت دور تا دور دایره است. هزاران سال پیش یک دانشمند یونانی نسبت محیط یک دایره به قطر آن را کشف کرد و آن تقریبا برابر با 3/14159 دانست.
دانش پژوهان گرامی وسایلی که برای انجام این پروژه نیاز دارید به شرح زیر می باشند:
1- جعبه مقوایی ساخته شده از مقوا راه راه.
2- خط کش
3- مداد
4- پرگار
5- قیچی تیز، کاتر و یا تیغ
6- چسب
7- ماژیک
مراحل کار
1- تکه ای از مقوا را برش بزنید که حداقل در ابعاد 20 در 20 باشد. این اساس کار می باشد.
2- تکه دیگر مقوا را با استفاده از پرگار برای ساختن حداقل چهار دایره با قطرهای 2/5، 3، 5 و 7/5 سانتی متری استفاده کنید. به یاد داشته باشید که شعاع نصف قطر است، بنابراین اگر شما شعاع پرگار را در 2/5 سانتی متری تنظیم می کنید یک دایره با قطر 5 سانتی متر دارید.
3- از فردی برای برش دایره ها کمک بگیرید.
4- محیط هر دایره شما با ضرب قطر در عدد پی(3/14) به دست می آید. به طور مثال برای دایره با قطر 3 سانتی متر، محیط برابر می شود با 9/42 سانتی متر.
5- حال نوبت رسیدن برش لبه های چرخ دنده است. در این جا یک نوار بلند به پهنای 0/6 سانتی متر ببرید.
6- با دقت ناخن انگشتان خود را در راه راه های مقوا فرو برید و مقوای قهوه ای را از روی آن بلند کنید.
7- با استفاده از محیط محاسبه شده تکه ای از مقوای راه راه را برای هر دایره برش بزنید.
8- سطح کارتان را با روزنامه برای تمیزی کار پوشش دهید.
9- چسب را بر لبه های اولین دایره خود پخش کنید.
10- تکه مقوای راه راه اندازه گیری شده را اطراف دایره بچسبانید، مطمئن شوید برآمدگی ها به سمت خارج باشند.
11- نوار مقوایی راه راه را با یک گیره یا با چسب محکم کنید.
12- این مراحل را برای هر دایره تکرار کنید.
13- اجازه دهید چرخ دنده ها به مدت یک شبانه روز خشک شوند.
14- از یک ماژیک مشکی برای علامت گذاری لبه های دندانه استفاده کنید. از این طریق شما در زمان چرخش قادر به ردیابی تعداد چرخش ها خواهید شد.
15- چرخ دنده های 7/5 و 3 سانتی متری را بر روی مقوا بچسبانید. پین ها را در مرکز هر دایره فرو کنید و مطمئن شوید که دندانه های چرخ دنده ها در هم فرو رفته اند.
16- چرخ دنده 7/5 سانتی متری را در جهت عقربه های ساعت بچرخانید. در کدام جهت چرخ دنده 3 سانتی متری باید بچرخد؟
17- با استفاده از ماژیک چرخش چرخ دنده 5 سانتی متری را نشانه گذاری کنید. چند بار چرخ دنده 3 سانتی متری می چرخد؟
18- حال چرخ دنده 3 سانتی متری را بچرخانید. چرخ دنده 7 سانتی متری چند دور می چرخد؟
نتیجه
زمانی که شما چرخ دنده 7/5 سانتی متری را در جهت عقربه های ساعت می چرخانید، چرخ دنده 3 سانتی متری در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد.
هنگامی که یک بار چرخ دنده 7/5 سانتی متری را می چرخانید، چرخ دنده 3 سانتی متری دو دور می زند و هنگامی که چرخ دنده 3 سانتی متری یک دور می چرخد، چرخ دنده 7/5 سانتی متری نیم دور خواهد چرخید.
