--- SECTION: 6 --- - كتاب التصميم الهندسي - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب التصميم الهندسي - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: التصميم الهندسي | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

الدرس: تطبيقات عملية في التروس والتصميم الهندسي

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب التصميم الهندسي - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: التصميم الهندسي | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: تمارين وأسئلة

مستوى الصعوبة: متوسط

📝 ملخص الصفحة

6. استخدم معادلة نسبة التروس لحساب نسبة كل مجموعة من التروس. ضع علامة (✓) على مجموعات التروس التي تعطي سرعة أكبر وتلك التي تعطي عزم دوران متزايد.

لحساب نسبة التروس (Gear Ratio) نستخدم المعادلة التالية:

\text{نسبة التروس} = \frac{\text{عدد أسنان الترس المدار (المُدار)}}{\text{عدد أسنان ترس القيادة (القائد)}}

بناءً على هذه المعادلة، يتم تحليل كل مجموعة من التروس في الجدول:

  • إذا كانت نسبة التروس أكبر من 1 (أي أن الترس المدار أكبر من ترس القيادة)، فإن النظام يعطي زيادة في العزم ونقصاناً في السرعة.
  • إذا كانت نسبة التروس أقل من 1 (أي أن الترس المدار أصغر من ترس القيادة)، فإن النظام يعطي زيادة في السرعة ونقصاناً في العزم.

| النسبة | زيادة السرعة | زيادة العزم |

| :--- | :---: | :---: |

| ترس القيادة 8 / الترس المدار 40 | | ✓ |

| الترس المدار 20 / ترس القيادة 30 | ✓ | |

| الترس المدار 4 / ترس القيادة 24 | ✓ | |

| الترس المدار 40 / ترس القيادة 24 | | ✓ |

الشرح:

  • المجموعة الأولى (8/40): نسبة التروس = 40/8 = 5. النسبة أكبر من 1، مما يعني زيادة في العزم.
  • المجموعة الثانية (20/30): نسبة التروس = 20/30 ≈ 0.67. النسبة أقل من 1، مما يعني زيادة في السرعة.
  • المجموعة الثالثة (4/24): نسبة التروس = 4/24 ≈ 0.17. النسبة أقل من 1، مما يعني زيادة في السرعة.
  • المجموعة الرابعة (40/24): نسبة التروس = 40/24 ≈ 1.67. النسبة أكبر من 1، مما يعني زيادة في العزم.
  • ---

    7. استخدم الأدوات التي تعرفت عليها في هذه الوحدة لإنشاء النموذج التالي في برنامج فري كاد (FreeCAD)، حيث ستساعدك القياسات التالية على فهم كيفية إنشاء كل جانب من جوانب النموذج:

    يطلب السؤال من الطالب استخدام مهارات النمذجة ثلاثية الأبعاد التي تعلمها في الوحدة لإنشاء نموذج ميكانيكي في برنامج FreeCAD. يتم توفير رسم فني تفصيلي (على الصفحة) يوضح الشكل النهائي المطلوب مع جميع الأبعاد الدقيقة اللازمة للبناء.

    خطوات العمل المقترحة:

  • تحليل الرسم: دراسة الرسم الفني المرفق بعناية لفهم شكل القطعة وأبعادها من المنظورين الأمامي/العلوي والجانبي.
  • بدء نموذج جديد: فتح برنامج FreeCAD وإنشاء مستند جديد.
  • إنشاء المخطط الأساسي (Sketch): استخدام أداة الرسم (Sketch) لرسم الشكل الأساسي للقطعة وفق الأبعاد الموضحة.
  • البثق (Extrude): استخدام أمر البثق لإضافة السمك والحجم للرسم ثنائي الأبعاد وتحويله إلى جسم صلب ثلاثي الأبعاد.
  • إضافة التفاصيل: استخدام أدوات مثل شريحة (Fillet) لتقريب الحواف الحادة كما هو موضح في الرسم، وأدوات القطع (Cut/Pocket) لإنشاء الثقوب أو التجاويف.
  • التحقق من القياسات: التأكد من تطابق جميع أبعاد النموذج النهائي مع الأبعاد المدونة على الرسم الفني.
  • حفظ الملف: حفظ الملف النهائي باسم مناسب.
  • 📋 المحتوى المنظم

    📖 محتوى تعليمي مفصّل

    6

    نوع: QUESTION

    6 استخدم معادلة نسبة التروس لحساب نسبة كل مجموعة من التروس. ضع علامة (✓) على مجموعات التروس التي تعطي سرعة أكبر وتلك التي تعطي عزم دوران متزايد.

    7

    نوع: QUESTION

    7 استخدم الأدوات التي تعرفت عليها في هذه الوحدة لإنشاء النموذج التالي في برنامج فري كاد (FreeCAD)، حيث ستساعدك القياسات التالية على فهم كيفية إنشاء كل جانب من جوانب النموذج:

    نوع: METADATA

    وزارة التعليم 155 Ministry of Education 2025 - 1447

    🔍 عناصر مرئية

    جدول نسبة التروس

    A table presenting different gear combinations and their ratios, with columns for 'النسبة' (Ratio), 'زيادة السرعة' (Increase in Speed), and 'زيادة العزم' (Increase in Torque). The last two columns contain empty circles for selection, and the rightmost column visually depicts the gear pairs.

    قياسات النموذج

    A technical drawing illustrating a mechanical component with precise dimensions for 3D modeling in FreeCAD. It consists of a main front/top view and a smaller side view.

    📄 النص الكامل للصفحة

    --- SECTION: 6 --- 6 استخدم معادلة نسبة التروس لحساب نسبة كل مجموعة من التروس. ضع علامة (✓) على مجموعات التروس التي تعطي سرعة أكبر وتلك التي تعطي عزم دوران متزايد. --- SECTION: 7 --- 7 استخدم الأدوات التي تعرفت عليها في هذه الوحدة لإنشاء النموذج التالي في برنامج فري كاد (FreeCAD)، حيث ستساعدك القياسات التالية على فهم كيفية إنشاء كل جانب من جوانب النموذج: وزارة التعليم 155 Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **TABLE**: جدول نسبة التروس Description: A table presenting different gear combinations and their ratios, with columns for 'النسبة' (Ratio), 'زيادة السرعة' (Increase in Speed), and 'زيادة العزم' (Increase in Torque). The last two columns contain empty circles for selection, and the rightmost column visually depicts the gear pairs. Table Structure: Headers: النسبة | زيادة السرعة | زيادة العزم Rows: Row 1: ترس القيادة 8 الترس المدار 40 | EMPTY (circle for selection) | EMPTY (circle for selection) | Visual: A small blue gear (representing 8 teeth) driving a larger light blue gear (representing 40 teeth). The driving gear is smaller than the driven gear. Row 2: الترس المدار 20 ترس القيادة 30 | EMPTY (circle for selection) | EMPTY (circle for selection) | Visual: A larger light blue gear (representing 30 teeth) driving a smaller blue gear (representing 20 teeth). The driving gear is larger than the driven gear. Row 3: الترس المدار 4 ترس القيادة 24 | EMPTY (circle for selection) | EMPTY (circle for selection) | Visual: A larger light blue gear (representing 24 teeth) driving a much smaller blue gear (representing 4 teeth). The driving gear is significantly larger than the driven gear. Row 4: الترس المدار 40 ترس القيادة 24 | EMPTY (circle for selection) | EMPTY (circle for selection) | Visual: A larger light blue gear (representing 24 teeth) driving a larger blue gear (representing 40 teeth). The driving gear is smaller than the driven gear. Empty cells: Cells in 'زيادة السرعة' and 'زيادة العزم' columns are empty, awaiting a checkmark based on the gear ratio. Calculation needed: For each row, calculate the gear ratio (driven teeth / driver teeth). If ratio > 1, speed increases and torque decreases. If ratio < 1, speed decreases and torque increases. Then, mark the appropriate column. X-axis: N/A Y-axis: N/A Data: The table shows four rows, each describing a gear pair. The task is to mark whether each pair results in an increase in speed or an increase in torque. Context: This table is used to apply the concept of gear ratios to determine whether a gear system increases speed or torque. A gear ratio less than 1 (driver smaller than driven) increases torque and decreases speed. A gear ratio greater than 1 (driver larger than driven) increases speed and decreases torque. **DIAGRAM**: قياسات النموذج Description: A technical drawing illustrating a mechanical component with precise dimensions for 3D modeling in FreeCAD. It consists of a main front/top view and a smaller side view. X-axis: N/A Y-axis: N/A Data: The diagram provides all necessary dimensions to construct the part. The main view shows a flat plate with a trapezoidal-like bottom and rounded top corners, containing two circular holes. The side view shows the thickness and height. Key Values: Overall width (top view): 70mm, Top segment width (top view): 50mm, Distance from left edge to center of left hole (top view): 20mm, Distance from top edge to center of holes (top view): 20mm, Radius of top-left corner fillet (top view): R5mm, Radius of top-right corner fillet (top view): R5mm, Overall height (top view): 40mm, Height of the upper rectangular section (top view): 30mm, Bottom width (top view): 30mm, Radius of circular holes (top view): R10mm (diameter 20mm), Distance between centers of the two circular holes (top view): 30mm, Height (side view): 20mm, Thickness (side view): 5mm Context: This diagram is an exercise in technical drawing interpretation and 3D CAD modeling. It requires the user to accurately translate 2D dimensions and geometric features (like radii and hole positions) into a 3D digital model using FreeCAD software.

    ✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

    عدد الأسئلة: 1

    سؤال 6: استخدم معادلة نسبة التروس لحساب نسبة كل مجموعة من التروس. ضع علامة (✓) على مجموعات التروس التي تعطي سرعة أكبر وتلك التي تعطي عزم دوران متزايد.

    الإجابة: س 6: 1) 5=40/8 (زيادة العزم) | 2) 3=20/30 (زيادة السرعة) | 3) 1/6=4/24 (زيادة السرعة) | 4) 5/3=40/24 (زيادة العزم)

    خطوات الحل:

    1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - السؤال يطلب استخدام معادلة نسبة التروس. - معادلة نسبة التروس هي: $$\text{نسبة التروس} = \frac{\text{عدد أسنان الترس المُحرِّك}}{\text{عدد أسنان الترس المُحرَّك}}$$ - إذا كانت النسبة أكبر من 1، فهذا يعني زيادة في العزم (أو قوة الدوران). - إذا كانت النسبة أقل من 1، فهذا يعني زيادة في السرعة (أو عدد الدورات).
    2. **الخطوة 2 (الحساب لكل مجموعة):** لنحسب نسبة التروس لكل مجموعة من الأرقام المعطاة: 1) المجموعة الأولى: 40 و 8 $$\text{النسبة} = \frac{40}{8} = 5$$ بما أن 5 أكبر من 1، فهذا يعني **زيادة في العزم**. 2) المجموعة الثانية: 20 و 30 $$\text{النسبة} = \frac{20}{30} = \frac{2}{3} \approx 0.667$$ بما أن 0.667 أقل من 1، فهذا يعني **زيادة في السرعة**. 3) المجموعة الثالثة: 4 و 24 $$\text{النسبة} = \frac{4}{24} = \frac{1}{6} \approx 0.167$$ بما أن 0.167 أقل من 1، فهذا يعني **زيادة في السرعة**. 4) المجموعة الرابعة: 40 و 24 $$\text{النسبة} = \frac{40}{24} = \frac{5}{3} \approx 1.667$$ بما أن 1.667 أكبر من 1، فهذا يعني **زيادة في العزم**.
    3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، بعد حساب نسب التروس: - المجموعات التي تعطي **زيادة في العزم** هي: المجموعة الأولى (40/8) والمجموعة الرابعة (40/24). - المجموعات التي تعطي **زيادة في السرعة** هي: المجموعة الثانية (20/30) والمجموعة الثالثة (4/24).

    🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

    عدد البطاقات: 4 بطاقة لهذه الصفحة

    كيف تحسب نسبة التروس بين ترس القيادة والترس المدار؟

    الإجابة: نسبة التروس = عدد أسنان الترس المدار ÷ عدد أسنان ترس القيادة

    الشرح: تحدد هذه النسبة ما إذا كان النظام يزيد السرعة على حساب العزم أو يزيد العزم على حساب السرعة. إذا كانت النسبة أكبر من 1، فهذا يعني زيادة في العزم. إذا كانت النسبة أقل من 1، فهذا يعني زيادة في السرعة.

    تلميح: فكر في العلاقة بين الترس الذي يدور والترس الذي يسبب الدوران.

    التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

    إذا كان ترس القيادة يحتوي على 8 أسنان والترس المدار يحتوي على 40 سنًا، فما هي نسبة التروس؟ وهل تزيد هذه النسبة السرعة أم العزم؟

    الإجابة: النسبة = 40 ÷ 8 = 5. بما أن النسبة أكبر من 1 (5 > 1)، فهذا يعني زيادة في العزم.

    الشرح: نسبة 5:1 تعني أن الترس المدار يدور مرة واحدة لكل 5 دورات من ترس القيادة، مما يقلل السرعة ويزيد العزم بشكل كبير.

    تلميح: طبق معادلة نسبة التروس (الترس المدار ÷ ترس القيادة) ثم قارن النتيجة بالرقم 1.

    التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: سهل

    ما الفرق بين التصميم الهندسي الذي يهدف لزيادة السرعة والتصميم الذي يهدف لزيادة العزم في أنظمة التروس؟

    الإجابة: التصميم لزيادة السرعة: يكون فيه ترس القيادة أكبر من الترس المدار (نسبة التروس أقل من 1). التصميم لزيادة العزم: يكون فيه الترس المدار أكبر من ترس القيادة (نسبة التروس أكبر من 1).

    الشرح: هذا المبدأ يعرف بمقايضة السرعة مقابل العزم في الأنظمة الميكانيكية. لا يمكن الحصول على زيادة في كليهما في نفس الوقت باستخدام ترسين فقط.

    تلميح: ركز على العلاقة بين حجم التروس (أو عدد أسنانها) والنتيجة المطلوبة (سرعة أو قوة).

    التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

    ما هي الخطوات الأساسية لبدء إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد في برنامج فري كاد (FreeCAD) بناءً على مخطط هندسي؟

    الإجابة: 1. تحليل المخطط (الأبعاد، الأشكال، المنظورات). 2. اختيار مستوى العمل المناسب (مثل XY Plane). 3. رسم المقطع الأساسي (Sketch) باستخدام أدوات الرسم (مستطيل، دائرة، إلخ). 4. تطبيق القيود (Constraints) والأبعاد (Dimensions) المحددة في المخطط. 5. بثق (Pad) أو إزاحة (Pocket) المقطع لإنشاء المجسم ثلاثي الأبعاد.

    الشرح: هذه الخطوات تمثل سير العمل (Workflow) الأساسي في معظم برامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) لتحويل المخططات الهندسية إلى نماذج رقمية.

    تلميح: فكر في العملية من الرسم ثنائي الأبعاد إلى التحويل ثلاثي الأبعاد.

    التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: صعب