docMehanizmi
download 
Report Transcription
Mehanizmi
Mehanizmi Predavanja UN, 3. letnik Katedra za modeliranje v tehniki in medicini Literatura Temeljni študijski viri: Uicker, J. J., Pennock, R. R., Shigley, E. J.: Theory of Machines and Mechanisms; Third Edition; Oxford University Press, 2003: ISBN 0-19-515598-X Norton, L. R.: Design of Machinery (Synthesis and Analysis of Mechanisms and Machines), Second Edition; McGraw-Hill: ISBN 0-07-237960-XChironis, P. N.: Mechanisms and Mechanical Devices Sourcebook, Fourth Edition McGraw-Hill, 2006: ISBN-13 978-0071467612 Howel, L. L.: Compliant Mechanisms; Wiley-Interscience, 2001: ISBN-13 9780471384786 Mabie, H. H., Reinholtz, C. F.: Mechanisms and Dynamics of Machinery, Fourth Edition; Wiley, 1987: ISBN-13 978-0471802372 Tsai, L.-W.: Mechanism Design: Enumeration of kinematic Structures According to Function (Advanced Topics in Mechanical Engineering Series), First Edition; CRC, 2000: ISBN-13 978-0849309014 Hahn, H.: Rigid Body Dynamics of Mechanisms, 1 Theoretical Basis; Springer, 2002: ISBN 978-3-540-42373-7 Hahn, H.: Rigid Body Dynamics of Mechanisms, 2 Applications; Springer, 2003: ISBN 978-3-540-02237-4Mechanism and Machine Theory; Elsevier, ISSN 0094-114X Katedra za modeliranje v tehniki in medicini KONSTRUKCIJE, MEHANIZMI IN STROJI • KONSTRUKCIJA – skupina nepomično povezanih teles (sile – statika) • MEHANIZEM – skupina nepomično in pomično povezanih teles za izvajanje željenega gibanja (gibanje – kinematika) • STROJ – skupina nepomično in pomično povezanih teles za opravljanje določenega dela, naprava za prenos moči ali spremembo njene smeri pretoka (sile, momenti, delo, moč – kinetika) Katedra za modeliranje v tehniki in medicini Predstavitev mehanizma Katedra za modeliranje v tehniki in medicini Predstavitev mehanizma Katedra za modeliranje v tehniki in medicini Predstavitev mehanizma Katedra za modeliranje v tehniki in medicini Razvoj mehanizmov Katedra za modeliranje v tehniki in medicini Razvoj mehanizmov Katedra za modeliranje v tehniki in medicini Razvoj mehanizmov Katedra za modeliranje v tehniki in medicini Razvoj mehanizmov Katedra za modeliranje v tehniki in medicini RAZVOJ SISTEMA Iskanje rešitev posameznih funkcijskih struktur Izdelava tehničnih rešitev Razvoj programske opreme Razvoj elektronskih in električnih podsklopov Programska dokumentacija Katedra za modeliranje v tehniki in medicini Razvoj krmilnih sistemov Razvoj mehanskih sistemov Konstrukcijska dokumentacija Dokumentiranje Oblikovanje Določanje posameznih funkcij Iskanje načel Priprava Določanje zahtev DOLOČANJE NALOGE Odločitev o rešitvah Izbira poznanih elementov Razvoj novih elementov Prilagajanje poznanih elementov Postavitev v sistem Prilagoditev variante, izbira Usklajevanje podrobnosti Dokumentacija Katedra za modeliranje v tehniki in medicini NAPRAVE ZA PRENOS INFORMACIJ Informacije Pridobivanje Obdelava Prenos Shranjevanje Predstavitev Televizija Računalniki Radio DVD, USB Projektorji Mikroskopi Ure Termometer Integratorji TV Kasetofoni Risalnik Fax Diskete Tiskalnik ... Fotokopiranje ... Kodirniki Fotometer Dekodirniki Senzorji ... Naprave za digitaliziranje ... Katedra za modeliranje v tehniki in medicini Mikrofilmi ... NAPRAVE ZA PRENOS ENERGIJE IN SNOVI Proizvodne tehnike Biro tehnologija Medicina Manipulatorji Pisalniki Roboti Kopirniki Operacijski pripomočki Laserji ... Proteze Rentgeni Gospodinjski aparati Avtomati Hladilniki Optične, Pralni in pomivalni stroji elektronske, Sesalci Igrače električne, Naprave za sevanje Umetni organi Naprave za zaščito in nanos Mešalniki mehanske naprave ... ... ... ... Katedra za modeliranje v tehniki in medicini Iskanje funkcije Namen Razporeditev elementov Funkcija Podpiranje Parameter Prostorsko Razmejitev Priprava mehanske energije Shranjevanje Pretvorba Katedra za modeliranje v tehniki in medicini Čas Kvalitativna Funkcijske značilnosti Prenos sile in momenta: - fiksna lega - spremenljiva lega Funkcijski elementi Konstrukcijski elementi Podporni element Palica, lega (tram), okvir, stojalo Povezava: - fiksno - gibanje Materiali, oblika, sila Ležaji, vodila, zglobi (f ≥ 2) Oplaščiti in omejiti prostor Varovalni elementi Ohišje, posoda, pokrov, tesnilo Prevzeta mehanska energija se odda v določenem času Zbiranje Masa, vztrajnik, nihalo, vzmet, zračna vzmet Startna naprava Spenjalo, preskok, korak Ni pretvorbe mehanske energije Pretvornik Motor, elektromagnet, bimetal, piezoelement Iskanje funkcije Premostitev Ojačitev Prilagajanje mehanske energije Kvantitetea Menjalniki, gonila Sprememba karakteristike Karakteristike sestavljane motorja Preprečiti gibanje Na koncu Reduciranje Zapora Obroči Udarec Pri nastanku Zadržati Menjava Zobniki, torna gonila, vijaki, opasač, jermen, krivulja, vzmeti Dušenje Zavora Zapora Zavirati Prekinitev in vklop Sklopka Priklop Prenos mehanske energije Kraj , okolje Menjalna sklopka Izravnalna sklopka, toga sklopka Prenos veličin med sosednjimi okolji Vodenje Prenos veličin med poljubnimi okolji Vodilo – mehansko Gred , os, cev, menjalnik i=1 Razcepitev Število Sestavljanje ali delitev Delilec Katedra za modeliranje v tehniki in medicini Razdelilno gonilo Vrsta rešitve Rešitev Delovni koraki Pripomočki Izbira poznanih konstrukcijskih elementov Pred izbiro: Določanje funkcije, določanje izbirnih parametrov (dimenzije, material). Po potrebi dimenzioniranje. Po izbiri: Dokaz o nosilnosti, funkciji, življejnski dobi. Prilagoditev izbrane rešitve. Literatura, standardi (DIN, ISO, SIST ISO ...), patenti, prospekti, elektronske baze podatkov Prilagoditev predhodne rešitve Analiza in kritika obstoječe konstrukcije. Usklajevanje zahtevanih sprememb: princip, oblika, material, dimenzije. Izvajanje prilagoditev glede na uporabo. Metode konstruiranja, variiranje konstrukcijskih principov, standardi in priporočila, simulacije, optimiziranje. Variantno konstruiranje (CAD) Snovanje novih konstrukcijskih elementov Prilagajanje funkcije, ugotavljanje tehničnega principa, dimenzioniranje glede na pomembne oblikovne parametre, oblikovanje, itd. Metode kombiniranja in variiranja, iskanje ideje, katalogi (CAD), simulacije, optimiziranje, itd. Katedra za modeliranje v tehniki in medicini NATANČNOST PRI RAZLIČNIH NAPRAVAH Povprečne zahteve Naprave in elementi Povprečna natančnost: Biro tehnologija, zabavna elektronika, zobniki, navojna vretenca, pisalni stroji, ure, kamere, elektronske komponente, tranzistorji, diode ... Srednja natančnost: Merilne naprave, obdelovalni stroji, avtomati, natančni zobniki, navojna vretena, CD zapisovalnik, tiskalnik, mikromotorji, leče, prizme, optika Visoka natančnost: Merilne naprave, stroji za fino obdelavo, mikromehanika, optična merila, specialne tehnološke naprave, valjčni ležaji, magnetne glave, kvarčni merilniki, servo ventili, leče, prizme Najvišja natančnost: Mikroelektronika, kordinatne merilne naprave, x-y usmerjevalci, aero in hidrostatični ležaji, vodila, optični pogoni Katedra za modeliranje v tehniki in medicini Dolžina Kot Ravnost Površina Zaokrožitev Dovoljena nihanja > 50 μm > 10’...1° > 500 μm/m > 500 μm/m2 > 50 μm > 10 μm 5 μm 10’’...1’ 50 μm/m 50 μm/m2 5 μm 1 μm 0,5 μm 10’’...1’ 5 μm/m 5 μm/m2 0,5 μm 0,1 μm < 0,05 μm (< 0,01 μm za dolžine do 0,2 m) < 0,1’’ < 0,5 μm/m < 0,05 μm/m2 < 0,05 μm < 0,01 μm Izbira kvalitetnostnega razreda Katedra za modeliranje v tehniki in medicini Vpliv temparature na lego tolerančnega polja Katedra za modeliranje v tehniki in medicini Katedra za modeliranje v tehniki in medicini Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
