Др Драган Голубовић
КОНСТРУКТОР 7 – МЕХАНИЗМИ
И МАШИНЕ
УПУТСТВО ЗА КОРИШЋЕЊЕ МАТЕРИЈАЛА
ЗА РАДНЕ ВЕЖБЕ ИЗ ТЕХНИЧКОГ ОБРАЗОВАЊА ЗА
7. РАЗРЕД ОСНОВНЕ ШКОЛЕ
МЕХИ - БЛАЗНАВА/БЕОГРАД
БЕОГРАД, 2007.
Рецезент
Др Бошко Стојановић, професор Техничког факултета у Чачку
Зоран Јестровић, професор техничког образовања
у Основној школи “Вук Караџић” у Чачку
Уредник
Главни и одговорни уредник
Радош Шевић
За издавача
Радош Шевић
Садржај ове публикације, збирка материјала, софтвери и CD
запис заштићени су у складу са законом о ауторским правима. Не
могу се копирати, користити материјали са истим параметрима
и софтвери и преносити на било које медије без одобрења аутора.
2
[email protected]
UVODNE NAPOMENE
4
[email protected] KOMPLETA MATERIJALA UK 7
7
OD IDEJE DO REALIZACIJE MODELA
9
OSNOVNI MODELI
10
Veze zavrtњima
Osnovni nosa~i
Kotur i kotura~e
To~ak, dvoto~ka{, ~etvoroto~ka{
Klipni mehaniзmi
Кулисни механизми
Брегасти механизми
Вијчани механизми
ТЕХНОЛОГИЈА ОБРАДЕ
21
MODELI PRENOSNIKA
18
Kai{ni prenosnici
Zup~asti prenosnici-редуктори
Пужни зупчасти преносник
Конични зупчасти преносник
Зупчаста летва
[email protected] MODELI
Покретна портална дизалица
Пнеуматски манипулатор
Мобилни транспортер
34
РАЧУНАРСКА СИМУЛАЦИЈА МАШИНА И МЕХАНИЗАМА 38
Програмски пакет MECHANISMS
УВОДНЕ НАПОМЕНЕ
Живимо у времену кад нас значајно окружују техничка средства
која нам омогућују да се једноставније испуњавају наше потребе. Зато
је потребно да, још у најраније време образовања, стекнемо одређена
знања из технике. Та знања имају вишеструку улогу у животу од којих
су најзначајнијa:
1. Да се на основу тако стеченог знања и умења могу користити техничка
средства која стоје на располагању човеку у свакодневном животу;
2. Да послуже за информацију у избору животног позива и
3. Да подстакну развој наших радних навика, склоност стваралаштву и
техничком самообразовању.
Најповољнија методологија која се примењује за стицање ових
потребних знања је да се, осим класичне теоријске наставе и очигледних
показних вежби, један део наставе реализује кроз реализацију практичних
вежби. Реализацијом практичног техничког решења самосталним радом
осим што се, на један посебан начин, упознајемо са техничким средствима,
развија се стваралачко техничко мишљење и ствара се предуслов за
самостално доношење нових закључака у техници.
Да би се олакшала реализација практичног дела вежби у предмету
Техничко образовање предвиђеног у 7. разреду урађен је овај ученички
констукторски комплет (Комплет Конструктор 7 Конструктор 7) који
би, по правилу требало да има сваки ученик. Овај Комплет
Конструктор 7 треба да представља основну допуну материјала за
обављање практичних вежби у 7. разреду у Техничком образовању.
Трба имати у виду да у том разреду треба вежбати и машинско цртање
за израду техничке документације коришћењем радне свеске. Затим,
упознавање са разним машинским материјалима у радионици од
приручних модела, као и само коришћење PC рачунара.
Шта садржи Конструктор 7 и шта се може са њим реализовати?
Комплет материјала Конструктор 7 омогућује да се могу
једноставном монтажом и мањом дорадом постојећег материјала
реализовати простији модели из машинства, па чак и из неких других
области. То је остварљиво захваqујући широком асортиману елемената.
Да би се лакше сагледале могућности реализације модела из
Комплета Конструктор 7 дат је кратак преглед основних варијантних
модела који обухватају: везе завртњима и основне носаче, примене
4
котурача, примене точкова, основних типова каишних преносника,
основних типова зупчастих преносника. Дат је и пример реализације
сложенијих модела са коришћењем више Комплета Конструктор 7 и
других материјала.
Овај преглед основних модела треба да послужи као узор при
стварању сопствене идеје машине или уређаја и начину њиховог
моделирања.
Осим Комплета Конструктор 7 за моделирање треба користити пре свега
могућнбост да се, посебно сложенији модели, реализују од више комплета
Конструктор 7, а допуну потребног материјала треба потражити и из
школског комплета Конструктора К1, К2 или од неког другог материјала.
Да би се успешно извршило моделирање најчешће је потребно
применити одређене технологије обраде као напр.: сечење, равнање,
пластично обликовање, турпијање, бушење отвора и рупа урезивање и
нарезивање навоја (М4) и спајање елемената при завршној изради
модела. Зато је потребно користити приручни алат као што су: тестере,
чекићи, турпије, бушилице, брусилице, урезници, нарезнице, стега и др.
Ради постизања што већег успеха није на одмет сугерисати и један
од могућих глобалних поступака у реализацији практичних вежби и
изради модела по својој идеји, акоји се састоји у следећем:
- предметну област најпре проучити из уџбеника за ТО и подсетити се
на алгоритам реализације нове идеје,
- упознати се са асортиманом елемената у Комплету Конструктор 7,
- проучити основне типове модела из Комплета Конструктор 7,
- припремити све основне елементе за конструисани модел, па ако
треба допунити их са елеметима из других извора и извршити
одређене припреме, дораде и сл.,
- у почетку израђивати једноставније моделе да би се стекла вештина,
а затим сложеније итд.
Ипак, треба нагласити и то да при реализацији неке нове идеје не
постоје строга правила те треба пратити свој осећај за то стварање.
Није некад на одмет реализовати и већ постојећи модел, јер се тада
осваја технологија реализације модела и ту могу настати потешкоће, а
стиче се и ново искуство. Но све тешкоће се превазилазе у тренутку кад
се идеја претвори у решење које је опипљиво, а које чак не мора да
буде израз првобитне замисли.
Желимо вам много успеха и радости у коришћењу овог Комплета.
5
4.4
5.14
5.19
4.2
4.5
6.1
3.3
4.3
6.2
1.1
1.2
2.1
1.3
3.2
3.1
5.4
5.1
5.13
5.2
4.1
5.5
1.4
5.6
5.11
5.9
5.10
5.18
1.6
5.15
5.7
5.8
5.15
1.5
6
5.3
5.12
5.17
5.16
1.7
КОНСТРУКТОР 7 – МАШИНЕ И МЕХАНИЗМИ
САДРЖАЈ КОМПЛЕТА МАТЕРИЈАЛА ЗА 7. РАЗРЕД
Р.бр.
1.
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
1.7.
2.
2.1.
3.
3.1.
3.2.
4.
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
5.
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
5.6.
5.7.
5.8.
5.9.
5.10.
5.11.
5.12.
5.13.
5.14.
Назив елемента
НОСАЧИ (перфорација Φ4х10 мм,
челични декапирани лим 0,6 мм)
Бушена трака
Бушени угаоник отвор – прорез
Равна плоча са отворима
Савијена плоча са отворима
Трапезна плоча 3х5 отвора
Узенгоја са 3+2 отвора
Узенгија 1+4 отвора
ЛИМ (бели лим дебqине 0,3мм)
Равна плоча
ЖИЦЕ (светло вучен челик)
Челична жица ф4 мм
Челична жица ф2 мм
ЕЛЕМЕНТИ ЗА ВЕЗУ
Голи завртаw (нарезана жица)
Завртаw
Навртка
Подметач за М4
Закивак Ал
ЕЛЕМЕНТИ ПРЕНОСА СНАГЕ
Цилиндрични зупчаник, m = 1 мм
Цилиндрични зупчаник, m = 1 мм
Цилиндрични зупчаник, m = 1 мм
Конични зупчаник, m = 1 мм, 600
Конични зупчаник, m = 1 мм, 300
Конични зупчаник, m = 1 мм, 450
Пуж, m = 1 мм
Зупчаста летва, m = 1 мм
Ременица
Ременица
Кардански зглоб
Спојница
Гуме (пнеуматик)
Граничник
Димензије
Ком.
0,6x10x200 мм
0,6x12х12x200 мм
0,6x100x200 мм
0,6x12x60x12x100 мм
25х50 мм
10х50 мм
10х15 мм
4
2
1
2
2
2
2
0,3x140x200 мм
1
ф4x200 мм
ф2x200 мм
2
1
М4x200
М4х8
М4
Φ10/4,5 мм
Φ2x8 мм
1
20
20
10
4
z = 20
z = 40
z = 60
z = 24
z = 40
z = 20
z=1
l = 60
d = 6 мм
d= 12 мм
Φ4 мм
Φ10х15 мм
Φ26 мм
Φ4х6 мм
2
2
2
1
1
2
1
1
2
4
1
5
4
10
7
5.15.
5.16.
5.16.
5.17.
5.18.
6.
6.1.
6.2.
7.
Ручица
Округла плоча са 5 отвора
Округла плоча са 5 отвора и 5 прореза
Кука
Микромотор *
АЛАТ
Виљушкасти кључ
Одвртач
УПУТСТВО ЗА УПОТРЕБУ
Крак 20 мм
Ф30 мм
Ф50 мм
Ф4 мм
2-6 В, 2400 о/мин
1
2
2
1
1
ОК 7/8
4
А5
1
1
1
РАДНО МЕСТО МОДЕЛАРА МАШИНА И МЕХАНИЗАМА
8
OD IDEJE DO REALIZACIJE MODELA
U odeqcima 1 i 5 Uxbenika za TO 7. razred dato je detaqnije
uputstvo za realizaciju nove ideje pri modelirawu, a ovde se
navodi samo kratak podsetnik sa algoritmom.
Naj~e{}e, ostvarewe nove zamisli
ПОЧЕТАК
prate slede}e faze:
- definisawe zadatka(formulisawe
ДЕФИНИСАЊЕ ЗАДАТКА
i skicirawe osnovne ideje),
ИДЕЈА
- re{ewe izvora energije,
- izbor kretnih, prenosnih i
izvr{nih mehanizama,
- re{ewe upravqawa,
ПРЕНОСНИ
ЕНЕРГИЈА
УПРАВЉАЊЕ
- komponovawe konstrukcije, -ПОГОН
МЕХАНИЗМИ
- re{ewe spoqnog oblika,
- monta`a,
- ispitivawe konstrukcije- modela,
- izrada zavr{ne tehni~ke
КОМПОНОВАЊЕ
КОМПОНОВАЊЕ
dokumentacije i dr.
ОБЛИКА
КОНСТРУКЦИЈЕ
Ipak, treba imati u vidu da
svaka ideja ima razli~ite faze
razvoja i realizacije. Me|utim, sve je
to daleko od realizacije, jer za nove
ИСПИТИВАЊЕ
ideje treba da se uradi model koji }e
potvrditi ili demantovati novu
ideju. A za adaptaciju ili inovaciju
postoje}ih re{ewa neophodne su
МОНТАЖА
provere koje ~esto opet iziskuju
izmene i dopune, a ponekad i
konsultovawe stru~ne literature
ili odgovaraju}ih stru~waka.
ИЗРАДА ТЕХНИЧКЕ
S obzirom na to da je timski rad
ДОКУМЕНТАЦИЈЕ
svuda priznat kao najcelishodniji,
КРАЈ
u razvijawu ideje i projekta, kao i
modelirawa, treba konsultovati i
AЛGORITAM
tra`iti saradwu nastavnika i
"OD IDEJE
eventualno odgovaraju}ih stru~waka,
DO REALIZACIJE
a ponekad je potrebno raditi grupno.
MODELA"
9
ОСНОВНИ МОДЕЛИ-ТЕХНОЛОГИЈА МОНТАЖЕ
Od Kompleta К7 mogu se izraditi razli~iti prostiji i
slo`eniji modeli технологијом склапања-монтаже. Radi toga je potrebno izvr{iti pripremu materijala iz Kompleta {to podrazumeva:
додатно se~eњe (testerisaњe ili krojeњe) traka ili plo~a na odre|enu
meru, bu{eњe ili razvrtaњe otvora, skidaњe ivica (turpijaњem), izrada ili popravka navoja i sli~no. Ponekad je potrebno i
kompletiraњe sa dodatnim materijalpm iz drugih izvora, kao i izrada
specijalnih elemenata. Tek tada se mo`e pristupiti sklapaњu
(monta`i) modela {to se mora izvoditi pa`qivo kori{}eњem elemenata za vezu (zavrtaњa, lepkova i sl.) i potrebnih alata i pribora
iz Kompleta i {kolske radionice.
U ciqu sticaњa odre|enog iskustva u modeliraњu ovde se
navode neki osnovni modeli koji mogu poslu`iti kao osnova izrade nekih slo`enijih modela po sopstvenoj ideji, ili pak za
trening tehnologije sklapaњa, kao na primer:
M1 – Zavrtaњ sa navrtkom,
M2 – Zavrtaњ sa navrtkom i kontranavrtkom (osiguraњe),
M3 – Kruta veza nosa~a na preklop,
M4 – Kruta veza nosa~a su~eqavaњem,
M5 – Крута веза два уgaonа nosa~а,
M6 – Kruta veza dva nosa~a u T spoj,
M7 – Ugaona kruta veza dva nosa~a sa kosnikom,
M8 – Obrtna veza dva nosa~a oko zavrtњa,
M9 – Kotur sa viqu{kom,
M10 – Kotur sa produ`nim nosa~em,
M11 – Nosa~ (osovina ) sa obrta~em i koturovima (to~kovima),
M12 – Nepomi~ni kotur,
M13 – Pokretni kotur,
M14 – Kotura~a sa jednim nepokretnim i jednim pokretnim koturom,
вучна сила F = G/2,
M15 – Dvojna kotura~a, вучна сила F = G/3,
M15a – Model dvojne kotura~e, вучна сила F = G/3,
M16 – Dvojna kotura~a, вучна сила F = G/4,
M16a – Model dvojne kotura~e, вучна сила F = G/4,
10
M17 – Diferencijalna kotura~a, вучна сила F = (G/2) (D2/D1),
M18 – To~ak sa osovinom (vratilom),
M19 – To~ak sa osovinom i obrtnom viqu{kom,
M20 – Dvokolica,
M21 – ^etvoroto~ka{,
M22 – Klipni mehanizmi,
M23 – Kulisni mehanizmi,
M24 – Bregasti mehanizmi и
M25 – Вијчани механизми.
11
OSNOVNI MODELI - PRIMERI
M1 - Zavrtaw sa navrtkom koji slu`i za
ostvarivawe spajawa elemenata razdvojivom
vezom. Montira se viqu{kastim kqu~em.
M2 - Zavrtaw sa navrtkom i kontranavrtkom
koji slu`i za ostvarivawe spajawa elemenata
razdvojivom vezom i osiguran je od odvrtawa.
M3 - Kruta veza nosa~a na preklop koji slu`i za formirawe
slo`enih nosa~a, ostvaruje se zavrtwima ~ini razdvojivu vezu.
M4 - Kruta veza nosa~a su~eqavawem, koji slu`i za formirawe
slo`enih nosa~a, ostvaruje se zavrtwima i dodatnim nosa~ima.
M5 - Kruta veza dva ugaona nosa~a
zavrtwima koji slu`i za formirawe
slo`enih nosa~a.
M7 - Ugaona kruta veza dva nosa~a
sa kosnikom, koja slu`i za
slo`ene nose}e strukture
modela.
M6 - Kruta veza dva
nosa~a u T spoj sa zavrtwima,
koji slu`i za formirawe
slo`enih nosa~a.
12
M8 - Obrtna veza dva nosa~a na preklop oko zavrtwa
(osovinice) koja omogu}uje obrtno kretawe.
M9 - Kotur sa viqu{kom koji slu`i
za no{ewe u`eta, a mo`e poslu`iti
i kao kai{nik, ili obi~an kotur.
M10 - Kotur sa produ`nim nosa~em koji mo`e
da slu`i za no{ewe u`eta, kao pritezni kai{nik,
ili to~ak sa viqu{kom na koji se navla~i guma.
M11 - Nosa~ sa obrta~em i koturovima (to~kovima)
koji ima {iroku primenu kod prenosnika, vozila i sl.
13
M12 - Nepomi~ni kotur koji
slu`i za promenu pravca
delovawa sile u prenosnim
mehanizmima, pri ~emu se
ostvaruje F = G.
F
F2
F1
G
M13 - Pomi~nii kotur koji
se ka~i za teret radi wegovog
prihvatawa i kod koga va`i
odnos sila F1 = F2 = G/2.
G
F
G
M14 - Kotura~a sa jednim pokretnim
i jednim nepokretnim koturom koja M15 - Model dvojne kotura~a
slu`i za podizawe tereta i gde je
kod koje je vu~na sila: F = G/2
vu~na sila: F = G/2
14
M15 - Dvojna kotura~a sa jednim
pokretnim i dva nepokretnim
kotura koja slu`i za podizawe
tereta i gde je vu~na sila: F = G/3
F
F
M18 - Diferencijalna kotura~a
sa jednim pokretna i dva nepokretna
kotura stepenasta koja slu`i za
podizawe tereta i gde je vu~na
sila: F = (G/2) (D2/D1)
G
G
F
G
M17 - Model dvojne kotura~a sa dva
pokretna i dva nepokretna
kotura koja slu`i za podizawe
tereta i gde je vu~na sila: F = G/4
M16 - Dvojna kotura~a sa dva
pokretna i dva nepokretna
kotura koja slu`i za podizawe
tereta i gde je vu~na sila: F = G/4
15
M16 - To~ak sa osovinom
koji kotrqawem prenosi teret
M17 - To~ak sa osovinom i viqu{kom
koji kotrqawem prenosi teret a
viqu{ka omogu}uje postavqawe
ili upravqawe.
M18 - Dvokolica gde su dva to~ka postavqena na osovini
i omogu}uju kretawe i prenos tereta.
M19 - ^etvoroto~ka{ sa ramom koji slu`i za prevoz tereta.
16
KLIPNI MEHANIЗMI - PRIMERI
Kruжno kretaњe ексцентра
(коленастог вратила) претвара
се у транслаторно кретање
клипа у цилиндру код пумпи)
и обрнуто (код мотора).
Primeri primene
bregastog mehaniзma
sa bregom- ексцентром.
M22 - Model klipnog mehaniзma
sa kruжnim ekscentrom
(kolenastim vrailom)
17
KULISNI MEHANIЗMI - PRIMERI
:
Преко кулисе кружно ктерање
точка (зупчаника) претавара се
у клаћење кулуисне полуге која
транслаторно помера полугу алата.
M23 - Model kuluisnog mehaniзma
sa kruжnim sa ekscentrom
(na зupчaniku)
18
BRAEGASTI MEHANIЗMI - PRIMERI
г)
д)
a)
б)
в)
д)
Врсте брегастих меганизама-ексцертар:
а) брег, б) кружни, в) срце, г) жлеб на
добошу, д) линијски. Облик брега
(жлеба) остварује транслаторно
кретање клизача по одређеној
законитости.
Primeri primene bregastog mehaniзma
sa bregom- ексцентром
M24 - Model bregastog
mehaniзma sa kruжnim
eксцентром
19
ВИЈЧАНИ MEHANIЗMI - PRIMERI
Завојница код завртања служи, првенствено, за вијчане раздвојиве везе.
Често се завојница користи и за померање, притезање а и за претварање
кружног кретања у транслаторно, напр. код дизалице показане на слици.
M25 - Model ручне дизалице израђен од елемената Комплета.
Коришћен је само десни навој тако да се остварује само кретање
леве навртке док је десни ослонац непокретан
АЛАТ:
СПЕЦИФИКАЦИЈА МАТЕРИЈАЛА:
1. Виљушкасти
1. Бушена трака са 5 отвора, 5 ком.
кључ
2. Бушени угаоник са ттри отвора, 4 ком.
2. Одвртка
3. Завртањ М4х6, 10 ком.
3. Тестера за метал
4. Навртка М4, 16 ком.
5. Голи вијак М4х150, 1 ком.
20
ТЕХНОЛОГИЈА ОБРАДЕ
При реализацији модела механизама и машина неопходно је
вршити обраду материјала. Корићење Комплета K7, поред осталог,
захтева упознавање са технологијама обраде метала.
Најчешће се ради о томе да је потребно извршити припрему
материјала из Комплета што подразумева примену технологија обраде
скидањем струготине као што су: обележавање на металу, сечење
(тестерисање или кројење) трака или плоча на одређену меру, бушење или
развртање отвора, брушење, скидање ивица (турпијањем), израда или
поправка навоја и слично. Понекад се мора прибећи и сложенијим
технологијама обраде као што су: ковање, савијање, ваљање спајање и др.
Врло често је потребно и комплетирање са додатним
материјалом из других извора, као и израда специјалних елемената. Тек
тада се може приступити склапању (монтажи) модела што се мора
изводити пажљиво коришћењем елемената за везу и потребних алата.
У циљу стицања одређеног искуства у моделирању и примене
разних технологија обраде овде се наводе неки основни модели који
могу послужити као основа израде неких сложенијих модела по
сопственој идеји, или пак за тренинг технологије, као на пример:
ТО1 – Израда вешалице и
ТО2 – Израда мини свећњака.
Технологију обраде метала карактеришу извесне специфичности поступка рада који се, најчешће, састоје у следећем:
1. Проучавање цртежа, конструкције и технологије рада,
2. Мерење и обележавање на металу,
3. Реализација одређених обрада, дорада, бушења и
слично;
4. Монтажа појединих елемената у целину;
5. Експериментална провера модела и др.
Реализација модела захтева и коришћење одређених алата а
најчешће: турпију, маказе, чекић, цртач по металу, бушилицу,
брусилицу, стегу и др.
21
22
23
MODELI PRENOSNIKA
Posebna mogu}nost Kompleta K7 je izrada modela prenosnika. Kao {to je poznato, prenosnici imaju zadatak da prenesu
kretaњe i optere}eњe (силу, obrtni moment, odnosno snagu) uz
smaњeњe brzine kretaњa (broja obrtaja) kada se radi o reduktorima ili, re|e, pove}aњa brzine kada je re~ o multiplikatorima. Ponekad je potrebno meњati brzinu kretaњa {to se
ostavruje prenosnicima koji se zovu meњa~i koji pak mogu biti
kontinualni ili sa stepenastom promenom brzine (broja obrtaja).
Da biste se lak{e odlu~ili koji }ete prenosnik koristiti pri
re{avaњu promene kretaњa kod svog modela, ovde se navode neka
karakteristi~na re{eњa modela prenosnika koji se mogu realizovati
iz Kompleta К7, kao {to su:
KAI[NI PRENOSNICI
KP1 – Kai{ni prenosnik otvoreni bez promene brzine,
KP2 – Kai{ni prenosnik otvoreni sa promenom brzine,
KP3 – Kai{ni prenosnik ukr{teni bez promene brzine,
KP4 – Kai{ni prenosnik ukr{teni sa promenom brzine,
ZUP^ASTI PRENOSNICI
ZP1 – Zup~asti reduktor sa promenom brzine (i1),
ZP2 – Zup~asti reduktor sa promenom brzine (i2),
ZP3 – Zup~asti reduktor bez promenom brzine (i3 = 1),
ZP4 – Zup~asti reduktor sa umetnutim zup~anikom (i4),
ZP5 – Pu`ni reduktor sa promenom brzine (i5 = 20),
ZP6 – Pu`ni reduktor sa promenom brzine (i6 = 40),
ZP7 – Pu`ni reduktor sa promenom brzine (i = 60),
ZP8 – Kombinovani reduktor sa promenom brzine (i = 60),
ZP9 – Reduktor sa koni~nim zup~anicima (i = 1),
ZP10 – Reduktor sa koni~nim zup~anicima (i = 2),
ZP11 – Dvostepeni meњa~ (i1, i2),
ZP12 – Prenosnik sa zup~astom letvom.
Нараvno, treba imati u vidu da su navedeni prenosnici
samo neka osnova re{eњa, a mo`e se raznim kombinacijama ostvariti znatno ve}i broj vrlo razli~itih prenosnika.
24
Ovde se navode samo neke prakti~ne napomene u vezi
prenosnika nadovezuju}i se na gradivo u Uxbeniku.
Asortiman pojedinih elemenata prenosnih mehanizama
omogu}ava izradu prenosnika uz kori{}eњe elemenata nose}e strukture metalne konstrukcije где је потребно бушити отворе на одређеном
осном rastojaњu, L = (D1 + D2)/2 . Elementi prenosnika (zup~anici,
to~kovi idr.) su, uglavnom, pode{eni tako da rastojaњa perforacija
odgovaraju mogu}im osnim rastojaњima vratila, {to znatno olak{ava
modeliraњe. Me|utim, u nekim slu~ajevima bi}e potrebno otvore
neznatno pro{iriti burrgijom pre~nika od 4 mm kako nebi do{lo do
zaglavqivaњa vratila ili spregnutih zup~anika.
Na osnovu navedenih tipova prenosnika na osnovu potrebnog prenosnog odnosa va{eg modela omogu}ena je izrada nekog od
sli~nih prenosnika, ili nekih kombinovanih prenosnika. Najva`niji parameter prenosnika je, kao je poznato, prenosni odnos
i koji predstavqa odnos broja obrtaja vode}eg (n1) i vo|enog
vratila (n2), tj. :
i=
n1 D2 z 2
=
=
n2 D1 z1
Dakle, broj obrtaja prenosnika je obrnuto proporcionalan
pre~nicima, ili broju zuba, vode}eg i vo|enog zup~anika. Treba
imati u vidu da kod pu`a broj hodova (po~etaka) odgovara broju zuba,
tj. jednohodi pu` ima broj zuba z = 1. Ovako definisan prenosni odnos va`i za sve vrste prenosnika, kao napr. sa cilindri~nim i
koni~nim zup~anicima, pu`nim, remenim i drugim.
Radi demonstracije kretaњa prenosnika mo`e se koristiti ru~ica iz Kompleta. Me|utim, za povoqnije re{eњe pogona
mo`e se koristiti mini elektromotor koji ima 2400 o/min i napaja se baterijom od 4,5 V ili preko trafoa, ili posebno nabavqen mikromotor.
U tabelama navedeni su samo neki od prakti~nih re{eњa
modela prenosnika koji se mogu realizovati materijalom iz Kompleta. Ovi prenosnici imaju nose}u strukturu izra|enu od skrojenih i buшених limova, osovine i vratila od `ice se~ene na
odre|enu du`inu na kojima su postavqeni spregnuti zup~asti
parovi, sa odre|enim spojnicama, fiksatorima, nastavcima i sl.
25
ПРЕНОСНИЦИ
КАИШНИ ПРЕНОСНИЦИ
ОСНОВНИ ТИПОВИ КАИШНИХ ПРЕНОСНИКА ИЗ КОМПЛЕТА
КП 1
Пречници
D1
D2
20
20
КП 2
12
Тип
Врсте каишних
преносника
20
ОТВОРЕНИ
Преносни однос
i = n1/n2 = D2/D1
КП 3
20
20
КП 4
12
20
УКРШТЕНИ
Преносни однос
i = n1/n2 = D2/D1
Опис и намена
Преноси се обртно
кретањеи момент са једног
на друго паралелно вратило
еластичном везом
(каишем). Број обртаја и
смер кретања остају
непромењени.
Преноси се обртно кретање
и момент са једног на друго
паралелно вратило
еластичном везом
(каишем). Мења се број
обртаја, а смер кретања
остаје исти.
Преноси се обртно кретање
и момент са једног на друго
паралелно вратило
еластичном везом
(каишем). Број обртаја
остаје непромењен, а мења
се смер кретања.
Преноси се обртно кретање
и момент са једног на друго
паралелно вратило
еластичном везом
(каишем). Мењају се и број
обртаја и смер кретања.
26
KAI[NI PRENOSNICI-PRIMERI
Отворени
Укрштени
Отворени са затезачем
Степенасти каишни преносник
са чретири брзине
Примери примене otvorenog
kai{nog prenosnika код
пумпе и бушилице
KP 1 - Model otvorenog
kai{nog prenosnika
27
ЗУПЧАСТИ ПРЕНОСНИЦИ
ОСНОВНИ ТИПОВИ ЗУПЧАСТИХ ПРЕНОСНИКА ИЗ КОМПЛЕТА
Број зуба
Тип
z1
z2
ЗП 1
18
23
ЗП 2
18
38
ЗП 3
28
z3
Врсте зупчастих
преносника
ЗУПЧАСТИ
РЕДУКТОР
28
Преносни однос
i = n1/n2 = z2/z1
ЗП 4
18
23
48
ЗУПЧАСТИ
РЕДУКТОР
Преносни однос
i = n1/n2 = z3/z1
28
Опис и намена
Преноси се обртно
кретање и момент са
једног на друго паралелно
вратило преко два
спрегнута зупчаника. Број
обртаја се мења (i ), а
смер кретања је супротан.
Преноси се обртно
кретање и момент са
једног на друго паралелно
вратило преко два
спрегнута зупчаника. Број
обртаја се мења (i ), а
смер кретања је супротан.
Преноси се обртно
кретање и момент са
једног на друго паралелно
вратило преко два
спрегнута зупчаника. Број
обртаја се мења (i ), а
смер кретања је супротан.
Преноси се обртно
кретање и момент са
једног на друго паралелно
вратило преко три
спрегнута зупчаника. Број
обртаја се мења (i ), а
смер кретања остаје исти
посредством уметнутог
зупчаника 2.
ZUПЧASTI PRENOSNICI-PRIMERI
ZP 1 - Model zup~astog jednostepenog
reduktora
ZP 2 - Model zup~astog dvostepenog
reduktora
29
ОСНОВНИ ТИПОВИ ПУЖНИХ ПРЕНОСНИКА ИЗ КОМПЛЕТА
Тип
Број зуба
z3
Врсте зупчастих
преносника
Опис и намена
z1
z2
ЗП 5
1
18
Преноси се обртно кретање
и момент са једног на друго
вратило, која се мимоилазе
преко пужа и зупчастог
точка. Број обртаја се
знатно мења (i = 18).
ЗП 6
1
38
ЗП 7
1
48
Преноси се обртно кретање
и момент са једног на друго
вратило, која се мимоилазе
преко пужа и зупчастог
точка. Број обртаја се
знатно мења (i = 38).
Преноси се обртно кретање
и момент са једног на друго
вратило, која се мимоилазе
преко пужа и зупчастог
точка. Број обртаја се
знатно мења (i = 48).
ПУЖНИ
РЕДУКТОР
Преносни однос
i = n1/n2 = z2/z1
ЗП 8
1
38
48
ЗУПЧАСТИ
РЕДУКТОР
Преносни однос
i = n1/n2 = z3/z1
Преноси се обртно кретање
и момент са једног на друго
вратило, која се мимоилазе
преко пужа и зупчастог
точка, а затим преко два
спрегнута зупчаника на
паралелним вратилима.
Број обртаја се знатно
мења (i = 48). Излазно и
улазно вратило се
мимоилазе под углом од
900. (Овде је зупчаник 2
искоришћен као зупчасти
точак и погонски зупчаник)
30
[email protected] PRENOSNICI-PRIMERI
ZP 5 - Pu`ni reduktor
koji se koristi pri
velikoj redukciji
kretawa - ose vratila
se mimoilaze.
ZP 6 - Primena pu`nog
reduktora kod portalne
auto dizalice.
31
ОСНОВНИ ТИПОВИ ПРЕНОСНИКА ИЗ КОМПЛЕТА-КОНИЧНИ
Тип
Број зуба
z1
z2
ЗП 9
20
20
ЗП 10
20
40
z3
Врсте зупчастих
преносника
РЕДУКТОР СА
КОНИЧНИМ
ЗУПЧАНИЦИМА
Преносни однос
i = n1/n2 = z2/z1
ЗП 11
18
28
48
z1=z4
MЕЊАЧ
БРЗИНА
ЗП 12
18
40
60
ЗУПЧАСТА
ЛЕТВА
32
Опис и намена
Преноси се обртно кретање
и момент са једног на друго
вратило, која се секу под
углом од 900 преко два иста
конична зупчаника. Број
обртаја се не мења
(i = 1), а смер кретања је
супротан.
Преноси се обртно кретање
и момент са једног на друго
вратило, која се секу под
углом од 900 преко два
различита конична
зупчаника. Број обртаја се
мења (i = 2), а смер
кретања је супротан.
Преноси се обртно кретање
и момент са једног на друго
вратило, преко пара
спрегнутих зупчаника.
Спрезањем једног од
померљивих зупчаника
остварује се прва (i1), или
друга (i2) брзина. Односи:
i1 = n1/n2 = z2/z1
i2 = n1/n2 = z4/z3
Обртно кретање зупчаника се
претвара у транслаторно
кретање зупчасте летве.
Постоји веза za брзину летве:
v = Dπn/60 [m/min], где је
D-пречник зупчаника у m, a
n – број обртаја у o/min.
PRENOSNICI SA KONI^NIM ZUP^ANICIMA
ZP 9 - Prenosnik sa koni~nim zup~anicima
ZP 10 - Primer reduktora sa koni~nim
zup~anicima i diferencijalom.
33
[email protected] MODELI
Kombinacijom osnovnih modela (M), modela prenosnika
(KP, ZP) koji se mogu realizovati iz vi{e Kompleta K 7, kao i
odeqenskog Konstruktora K1 i drugih materijala, mogu se realizovati vrlo slo`eni modeli. Radi ilustracije i podsticaja pokazani su neki od slo`enijih modela (SM), kao {to su:
SM1 - Модел покретне (порталне) дизалице,
СМ2 - Pneumatski manipulator,
SM3 – Мобилни транспортер.
Za realizaciju slo`enih modela koristi se alat i pribor
kojim raspola`e {kolska radionica. Potrebno je, pored
monta`e, izvr{iti odre|enu pripremu materijala iz Kompleta
K7, kao i dodatno obezbediti odre|eni materijal i elemente koji
su potrebni za realizaciju zami{qenog slo`enog modela. Ovi
modeli zahtevaju vrlo veliko strpqeњe i dobru pripremu materijala i planiraњe izrade. Radi sticaњa iskustva treba prvo realizovati neke od navedenih slo`enih modela u ovom uputstvu, ili
iskoristiti њihove delove ili ~itave modele za svoju ideju. Pri
tom se treba pridr`avati uobio~ajenog redosleda realizacije
modela koji se sastoji u slede}em:
dobro prou~iti izabrani (zami{qeni) model,
napraviti specifikaciju potrebnih elemenata kojih ima u
raspolo`ivim kompletima materijala i izvr{iti potrebne
dorade i odvajaњe materijala,
utvrditi da li postoje i dodatni elementi koje treba posebno
nabaviti, ili posebno izraditi od priru~nog materijala,
izraditi plan monta`e modela,
izvr{iti sklapaњe (monta`u) modela,
izvr{iti potrebna ispitivaњa i
demonstrirati funkcionalnost i rad modela.
Specifi~nost slo`enih modela sastoji se u tome da, osim
slo`ene nose}e strukture, obi~no imaju pogon mikromotor {to daje dinami~nost modelu, iako se on mo`e demonstrirati i ru~nim pogonom.
Na kraju treba znati i to, da svaki poku{aj izrade modela
ne mo`e doneti o~ekivane rezultate, te treba бити стрпљив и
упоран а понекад затражити и помоћ од других.
34
СМ1 - Модел покретне (порталне) дизалице израђене од елемената
Комплета. За кретање портала може се користити и микромотор
са пужним преносником и посебном регулацијом.
СПЕЦИФИКАЦИЈА ОСНОВНОГ МАТЕРИЈАЛА:
1. Савијена плоча са отворима, 1 ком.
2. Бушени угаоник, 2 ком.
3. Жица ф4х60 мм, 2 ком.
4. Гуме ф26, 4 ком.
5. Бушене траке разних димензија
6. Двојна котурача са куком
7. Завртањи са навртком М4х6 и др.
АЛАТ:
1. Виљушкасти
кључ
2. Одвртка
3. Тестера за
метал
35
СМ2 - ПНЕУМАТСКИ МАНИПУЛАТОР:
Конструктор 7, посебно више њих у комбинацији и уз додатне
компоненте може створити основу за израду модела који предстваљају
механички систем за решавање механизама, аутоматике, робота и слично.
На пример, на слици је показана роботска рука (манипулатор) са
преносним механизмима којим се управља коришћењем рачунара.
Тада је препоручљиво користити рачунар за управљање. То се може
постићи коришћењем школског интерфејса који обезбеђује основне
команде управљања у времену прекидачком техником. За то је потребно
познавање коришћења рачунара, kao i minimalno зnawe iз
elektrotehnike. Овај пример треба да подстакне ваше размишљање у
том правцу - роботика и аутоматика је део наше стварности и треба
користити могућности које даје рачунар у том смислу.
36
СМ3 - Мобилни транспортер израђен од елемената Комплета К7.
За покретање коришћени микромотори. Модел је креација са
смотри техничког стваралаштва.
37
РАЧУНАРСКА СИМУЛАЦИЈА МАШИНА И МЕХАНИЗАМА
Коришћењем рачунарских програма може се извршити успешна
симулација кретања и преношења оптерећења код машина и
механизама. Таква информација је врло значајна при изради неког
модела, јер упућује на низ потребних података за пројектовање и
извођење неког новог модела. Зато се препоручује да се, поред
изучавања одређене материје из уџбеника и других школских учила,
упоредо упознате са информацијама које даје неки од рачунарских
програма и да се његовим коришћењем покуша проверити замишљена
идеја. Углавном се, најчешће, проверава функција неког механизма и
остваривање задатог процеса а то је, код машина и механизама,
остварење одређених кретања и преношење оптерећења уз известан
степен корисног дејства. Постоје развијени софтвери различитих нивоа
за овакве симулације, а за коришћење Конструктора 7 препоручује се
програм MECHANISMS који се у обрађеној верзији даје као додатак уз
oвaj материјал. Даље се наводе кратки подаци и неопходне
информације у вези овог софтверског пакета.
Програмски пакет MECHANISMS омогућује симулацију
основних елемената и механизама неопходних за градњу машина. Даје
податке за основне елементе машина и механизама, омогућује
анимацију кретања, праћење преноса оптерећења (сила и момената) и
даје информацију о постигнутим ефектима и принципима рада. Поред
тога, кратким филмовима (клиповима) даје информацију о примени
одређених механизама у техници. Тестовима обезбеђује самоконтролу
у учењу. Садржај програмског пакета обухвата следеће области:
• кретање,
- ротација,
- транслација,
- осцилације
- наизменично променљиво кретање,
• полуга,
- полуга 1. класе,
- полуга 2. класе,
- полуга 3. класе,
• везе,
38
- промена смера,
- звончаста ручица,
- паралелно кретање,
- педала,
- стега,
• зупчасти преносници,
- са правим зубима-редуктори,
- уметнути зупчаник,
- мењачи,
- конични зупчаници,
- зупчаста летва,
- пужни зупчасти пар,
- преносници са косим зубима
• зупчасти точак и скакавица,
• каишни преносници,
- врсте каишних преносника,
- каишник затезач,
- степенасти каишници,
• ланчаници и ланци
• систем дизања,
- котурови и котураче,
- диференцијална котурача,
- чекрк,
• брегасти (ексцентарски) копирни механизми,
- кружни брег,
- крушкасти брег,
- срцасти брег,
- завојни брег,
- линеарни брег,
- клипни механизам,
• полуге и клизачи-кулисни механизми
• навојни механизми
- навој,
- ручна дизалица
Активирање програмског пакета MECHANISMS извршава се
коришћењем менија показаног на слици на стандардни начин. Изабере
39
се област кад се појављују разне опције за одређени механизам. У
левом прозору се подешавају параметри изабраног механизма (брзина,
број зуба и слично). Анимација се може и маркирати, а стартовање се
за почетак и
врши преко менија, или кликом на стартну стрелицу
за крај анимације. У десном прозору дати су кратки
кликлом на
подаци о механизму са опцијом да се детаљније прикаже слика, или
клип рада механизма у стварној примени. Показан је пример за
кулисни механизам.
Ради провере овладавања материјом може се активирати опција
тест, на два начина, за одређену област када је потребно дати одговоре
на постављених 10 питање које се одмах бодује са тачан или нетачан
одговор. На крају теста је могуће, на оснву тачних и нетачних одговора
извршити самооцењивање. Овај начин самообразовања и контроле
учења показао се као врло ефикасан па га треба обавезно користити.
40
Непроцењива је корист ових симулација у моделирању и
коришћењу Конструктора К7. Например: при реализацији израде
модела са кулисним механизмом (датог као модел М23) пре свега је
потребно из Уџбеника за 7. разред проучити све о овом механизму.
Затим је неопходно у програмском пакету MECHANISMS потражити
додатне параметре значајне за овај механизам као што су дужине
полуга, дужина радног хода и величина ексцентруцитета као и
неопходност постојања клизача. На самој анимацији могуће је
подешавањем изабразти потребне параметре, па тек тада приступити
изради модела од расположивог материјала и компоненти. Понекад је
потребно обезбедити и додатне материјале.
Na kraju treba znati i to, da svaki poku{aj izrade modela
ne mo`e doneti o~ekivane rezultate, te treba poku{ati ponovo.
Тимски рад је често неопходан и користан.
Uspeh ne}e izostati.
41
Download

КОНСТРУКТОР 7 – МЕХАНИЗМИ И МАШИНЕ