Lego Technic Dişlileri Hakkında
Legolara hareket kazandırırken Lego Technic setlerinde yer alan dişliler hakkında bir özet yazı hazırlamak istedim. Bu sayede özellikle Türkçe düzenli bir içerik oluşacağını düşünüyorum.
Öncelikle Dişliler (gears), hareketi aktarmaya yarayan, üzerinde çeşitli boyutlarda diş açılmış çarklardır. Dişliler, hareket ile ilgili aşağıdaki değişimleri ayarlamak için kullanılır:
- Hareketin yönü
- Hız (Özetle birim zamandaki yer değişimi-devir sayısı)
- Tork ( Özetle dönme momenti)
Muhtemelen ilkokulun son yıllarında “dişli çarklar” konusuyla herkesin hayatına bir şekilde girmiştir.
Lego Technic serisinde en çok kullanılan şekilde 5 kategoride dişli bulunmaktadır. Bunlar aşağıdaki gibidir.
- Normal dişli
- Konik dişli
- Debriyaj dişli
- Vida dişli
- Topuz dişli
Bu dişlilerden farklı olarak dişli sistemlerine destek vermek için diferansiyel mahfazası, dişli rafları, döner tablalar, çeşitli akslar, kavramalar, zincirler ve çerçeveler gibi destek parçaları da dişlilerle çeşitli şekillerde kullanılmaktadır.
Normal dişli
Ek çok kullanılan dişlilerdendir. Bu dişliler tam formda dişlere sahiptir. Sadece uç uca bağlanabilirler ve 90 derecelik açı ile bağlanamazlar. Dişlerin atma olasılığı düşüktür ve bu yüzden daha fazla yükün üstesinden gelebilirler.
Ortasında Lego’nun aks’ına bağlantı kurabileceği boşluk bulunmaktadır. Lego serilerinde 8, 16, 24 ve 40 dişli formları bulunmaktadır.
Konik dişli
İki yönlü konik ve tek yönlü konik dişliler olarak iki çeşidi vardır. Tek yönlü konik dişliler sadece 90 derecelik açı ile birbirlerine bağlanabilmektedirler. İki yönlü konik dişliler ise hem 90 hem de uç uca bağlanabilmektedirler. Ortalarında Lego’nun aks’ına bağlantı kurabileceği boşluklar bulunmaktadır.
İki yönlü konik dişlilerin Lego serilerinde 12, 20 ve 36 dişli formları bulunmaktadır.
Tek yönlü konik dişlilerin Lego serilerinde 12 ve 20 dişli formları bulunmaktadır. Ve tabi ki çift yönlü konik dişlilerle birlikte de kullanılabilmektedir.
Debriyaj Dişli
Debriyaj dişlisi belirli kuvvete kadar normal dişliler gibi çalışmaktadır fakat belirli kuvvet sonrasında akslar etrafında kaymaya başlayacak bir tasarımdadır. Diğer dişlilere göre en önemli farkı ortasındaki boşluk aks formatında değili pin boşluğu formatında olmasıdır. Ve varsayılanda boşlukta dönecek şekilde tasarlanmıştır.
Debriyaj Dişlilerinin Lego serilerinde 16, 20 ve 24 dişli formları bulunmaktadır. Bunlar normal dişli veya konik dişli formatta olabilmekte.
Vida Dişli
Vida dişliler, önemli tork artışı ve hız düşüşü sağlamaktadır. Ve tabi ki bu dişlilerle kuvvetin yönü de 90 derece değişmektedir. Bildiğim kadarıyla Lego’da tek çeşit vida dişli bulunmaktadır.
Topuz Dişli
Diş sayısı çok az olan dişlilere verilen ad. Uç uca veya 90 derecelik açılarla bağlanabilir ve çok yüksek tepkileri vardır ve çok yüksek yüklere dayanabilmektedir. Bildiğim kadarıyla Lego’da tek çeşit topuz dişli olup 4 diş olarak tasarlanmıştır.
Dişlilerle ilgili temel teorik bilgiler
Dişlilerle ilgili en önemli bilinmesi gereken bilgi dişli oranı adı verilen değerdir. Çok basit ifade ile “tahrik edilen dişlideki dişli sayısının” “tahrik eden dişlideki dişli sayısına” bölümüdür.
Hiç kafanızı karıştırmadan aşağıdaki görseldeki gibi 20 dişi olan dişli ile 10 dişi olan dişliyi gördüğümüzde, 20 dişi olan dişli 1 tur atarken, aynı zamanda 10 dişi olan dişli 2 tur atmaktadır.
Dolayısıyla motor (hareketi sağlayan) 10 dişi olan dişliye takılı ise dişli oranı 20/10 yani 2'dir. Dolayısıyla hızdan 2 kat kayıp, fakat torkun 2 kat daha güçlü olduğunu göstermektedir.
Eğer motor 20 dişi olan dişliye takılı ise dişli oranı 10/20 yani 0.5'tir. Dolayısıyla hızdan 2 kat kazanç fakat torktan 2 kat kayıp olduğunu göstermektedir.
Dolayısıyla yukarıdaki tahrik eden kavramı motorun takılı olduğu, tahrik edilen kavramı ise diğer dişliyi anlatmaktadır.
Vida dişli, sonsuz dişli olarak adlandırılmakta olup, bağlı olduğu diğer dişlinin diş sayısını dişli oranı olarak vermektedir. Dolayısıyla eğer 20 dişli bir dişliye bağlandı ise 20/1 yani 20 oranını vermektedir.
Dişli yükseltme kavramı, büyük tahrik eden dişli kullanarak daha düşük dişliyi sürme olayına denir ve hız için yapılır.
Dişli düşürme kavramı, küçük tahrik eden dişli kullanarak daha büyük dişliyi sürme olayına denir ve tork için yapılır.
Tüm hesaplamalarda sürtünme ve Lego dişlileri arasındaki boşluklardan kaynaklı bir çok hesaplama hatası oluşması çok doğal olmakla birlikte bunu göze alarak hesap yapmak gerekmektedir.
