konstruisanje prenosnika

VIRTUELNI PROCES KONSTRUISANJA

PRENOSNIKA SNAGE ZA MAŠINU ZA

ISPRAVLJANJE ČELIČNE ARMATURE

Diplomski rad

Zaključak

6

Izrada zadatka

5

Virtuelni proces konstruisanja prenosnika snage

4

Prenosnici snage

3

Virtuelno konstruisanje

2

Konstruisanje, pojam i karakteristike 1

2 Diplomski rad

Sadrţaj

Značajan napredak nauke o konstruisanju počinje tek krajem 17. veka. Tada su

alati i drugi tehnički sistemi bili konstrisani od strane pojedinaca koji su bili

nadareni za inovaciju i koji su mogli da vizualizuju svoju konstrukciju i pre

sklapanja delova.

Uvod

Iz tog razloga se pristupilo virtuelnom razvoju proizvoda.

Virtuelnom razvoju proizvoda treba teţiti jer ovaj pristup omogućava:

veliku brzinu procesa konstruisanja i proizvodnje,

veliki kvalitet proizvoda i ekonomičnu proizvodnju.

Da bi preduzeće bilo konkurentno, da bi brzo odgovorilo zahtevima trţišta u

razvoju prenosnika neophodno je imati softver za proračun mašinskih

elemenata i alate za 3D modeliranje prenosnika i delova prenosnika.

3 Diplomski rad

Konstruisanje je područje ljudske delatnosti koje omogućuje da se dostignuti

novo znanja i tehnologije transformiše u proizvod i kroz proizvodnju omogući

društveni razvoj.

Konstruisanje

Temelji na više naučnih disciplina, poput: matematike, mehanike, otpornosti

materijala, mašinskih elemenata, proizvodnih tehnologija, ekonomije, umetnosti

i drugih.

Faze životnog ciklusa proizvoda

4 Diplomski rad

Svrha konstruisanja je da se na racionalan način doĎe do opšte prihvatljivog

proizvoda.

Da bi konstruktor došao do optimalnog rešenja, vaţno je da na samom

početku procesa konstruisanja bude precizno postavljen konstrukcioni zadatak

i po mogućnosti bude sveobuhvatno analiziran.

Konstruisanje

Sva ograničenja su obuhvaćena listom zahteva;

Lista zahteva je dokument ili elaborat kojim se definišu svi uslovi za izradu

projekta, odnosno uslovi za izradu, eksploataciju i reciklaţu mašinskog

sistema.

Definiše: funkciju sistema, radna svojstva, tehnološka svojstva, ergonomska

svojstva, dizajn, montaţu i demontaţu, transportne uslove, pakovanje i

ekonomska ograničenja.

U listi se mora navesti koji su zahtevi prioritetni (moraju biti ispunjeni u

potpunosti), koji minimalno moraju biti ispunjeni i koji su to ţeljeni zahtevi.

5 Diplomski rad

U velikom broju slučajeva, konstruisanje mašinskog sistema se zasniva na

već postojećem rešenju, pa neke od faza procesa konstruisanja mogu biti

izostavljene.

Konstruisanje

Vrste konstrukcija

Tehnologičnost predstavlja meru prilagoĎenosti konstrukcije i njenih delova

procesu tehnologije izrade.

Optimalna proizvodnja konstrukcije je obezbeĎena ukoliko su svi delovi tako

oblikovani da mogu biti izraĎeni i ugraĎeni sa minimalnim troškovima. 10.1.2014 6 Diplomski rad

Konstruisanje

Ponavljanje odreĎenih poslova i jasno definisana metodologija omogućavaju

obilnu upotrebu računara.

Uloga računara u procesu konstruisanja:

ANALIZA MKEMETODKONA NIHELEMENATA

Č

SIMULACIJE DIFERENCIJALNEJEDNA INEČ

RA UNARSKAGRAFIKA

ČMODELIRANJE

ANALIZATRŽIŠTA

PRETRAŽIVANJEINFORMACIJA

VEŠTA KAINTELIGENCIJA

Č ANALIZAVREDNOSTI

DEFINISANJEZADATKA

KAKO TODRUGI RADE?

MOGU AKONCEPCIJSKAREŠENJA

Ć ANALIZAKONCEPCIJSKIH REŠENJA

OPTIMIZACIJA

NELINEARNOPROGRAMIRANJE

IZRADAKONSTRUKCIONEDOKUMENTACIJE

PROJEKTOVANJETEHNOLOGIJE

KINEMATSKA ANALIZA

PROGRAMSKI SISTEM

ZPS

BAZAPODATAKA

BAZAZNANJA

BAZAPRIMERA

CAD – Computer Aided Design (Računarom podrţano konstruisanje)

CAM – Computer Aided Manufacturing (Računarom podrţana proizvodnja)

CAE – Computer Aided Engineering (Računarom podrţano inţenjerstvo)

7 Diplomski rad


Konstruisanje mašinskih elemenata, podsklopova, sklopova, i mašina u celosti,

u savremenoj mašinskoj praksi, vrši se uz pomoć aplikativnih softverskih

rešenja (CAD, CAM i CAE).

Softveri:

2D

3D

8 Diplomski rad

Konstruisanje se vrši crtanjem zatvorene konture dela,

i njenom manipulacijom.


Konstruktor često ima potrebu da razmišlja o radnoj funkciji elementa i o

mogućim postupcima njegove izrade.

9 Diplomski rad

Razvijen je sveobuhvatni feature model.

Feature potpomaţu kompjutersku razradu konstrukcionog zadatka.

Informacije koje on sadrţi koriste se u svim fazama procesa razvoja

proizvoda, tako da predstavljaju osnovu za metodološki pristup razvoju

proizvoda.

Ovakvi modeli sastoje se od:

• geometrijskog i

• semantičkog dela.

Prenosnik snage

Zadatak prenosnika snage je pretvaranje i voĎenje mehaničke energije od

izlaznog vratila pogonske mašine do mesta gde je ona neophodna (ulazno vratilo

radne mašine, pogonski točkovi idr.).

10 Diplomski rad

mašinski sistem

RADNA MAŠINA

PRENOSNIK SNAGE

POGONSKA MAŠINA

Promenljivost prenosnog

odnosa

Konstantni

prenosni odnos

Stepenasti

prenosni odnos

Kontinualni

prenosni odnos

Način upravljanja

Manuelno

upravljanje

Poluautomatsko

upravljanje

Automatsko

upravljanje

Pod pojmom reduktor podrazumeva se zupčasti prenosnik snage smešten u

posebno kućište. Zadatak reduktora je da prenese snagu od pogonske do

gonjene mašine, uz odgovarajuću promenu obrtnog momenta.

Prenosnik snage

11 Diplomski rad

ZUPČASTI PRENOSNIK SNAGE

- REDUKTOR -

Sa konstantnim prenosnim odnosom

Sa promenljivim prenosnim odnosom

TIP PRENOSNIKA MEĐ. POLOŽAJ VRATILA

BR. STEPENI PRENOSA

klasični

moto-reduktori

planetarni

paralelna

seku se

mimoilazna

jednostepeni

višestepeni

obični

diferencijalni

harmonični

hiperboloidni

hipoidni

pužni

dvostepeni

trostepeni

četvorostepeni


Virtuelno konstruisanje prenosnika snage obezbeĎuje brojne pogodnosti

konstruktoru, naročito u pogledu smanjenja vremena za proračun delova.

12 Diplomski rad

Proces virtuelnog konstruisanja prenosnika počinje poput klasičnog

konstruisanja, polazi se od preciznog definisanja projektnog zadatka:

poloţaj i brojevi obrtaja vratila,

intenzitet obrtnih momenata,

vrsta pogonske i radne mašine,

snaga pogonske i radne mašine,

način podmazivanja,

radni uslovi,

potreban radni vek,

Inventor, Solid Works… KISS Soft… PTD

Virtuelni model omogućuje da konstruktor sagleda svoj prenosnik pre same

izrade, pa mu je lakše da ispravlja eventualne konstrukciske greske.


10.1.2014 13 Diplomski rad

Zavrtanjskih veza

Vratila i veze vratila sa elementima

Zupčanika

Leţajeva

Opruga

Remenih i lančanih prenosnika snage

Čivija

Zavarenih spojeva

Lemljenih spojeva

Steznih spojeva

Odabir tolerancija

Navojnih vretena

Proračun gredastih i pločastih nosača

Proračun kočnica

Modul “Design Accelerator”,

sofrvera Autodesk Inventor.


14 Diplomski rad

Intengrisani sistem za konstruisanje

prenosnika snage PTD:

Izrada zadatka

15 Diplomski rad

VIRTUELNI PROCES KONSTRUISANJA PRENOSNIKA SNAGE ZA MAŠINU ZA

ISPRAVLJANJE ČELIČNE ARMATURE

Poznati podaci:

Potrebno je:

• Proračunati sve elemente prenosnika;

• Modelirati sve elemente prenosnika;

• Izraditi tehničku dokumentaciju.

Izrada zadatka


Usvojeni brojevi zubaca:

Parcijalni prenosni odnosi:

Brojevi obrtaja:

Snaga i obrtni moment:

Izrada zadatka

17 Diplomski rad

Gear Ratio i 3.6842

Desired Gear Ratio iin 3.6660

Module m 4.000 [mm]

Helix Angle β 12.0000 [deg]

Pressure Angle α 20.0000 [deg]

Center Distance aw 182.000 [mm]

Product Center Distance a 181.977 [mm]

Total Unit Correction Σx 0.0000

Circular Pitch p 12.566 [mm]

Base Circular Pitch ptb 12.041 [mm]

Operating Pressure Angle αw 20.0000 [deg]

Tangential Pressure Angle αt 20.0207 [deg]

Tangential Operating Pressure Angle

αtw 20.4103 [deg]

Base Helix Angle βb 11.2665 [deg]

Tangential Module mt 4.089 [mm]

Tangential Circular Pitch pt 12.847 [mm]

Contact Ratio ε 2.3851

Transverse Contact Ratio εα 1.6240

Overlap Ratio εβ 0.7611

Limit Deviation of Axis Parallelity fx 0.0120 [mm]

Limit Deviation of Axis Parallelity fy 0.0060 [mm]

Proračun cilindričnih zupčanika:

Izrada zadatka

18 Diplomski rad

Proračun vratila 2:

Model vratila 2

Modelirani delovi reduktora

19 Diplomski rad


20 Diplomski rad

Sklop vratila 1

Sklop vratila 2 Sklop vratila 3


21 Diplomski rad

Gornje i donje kućište

Sklop reduktora

22 Diplomski rad

Simulacija sklapanja reduktora

23 Diplomski rad

Simulacija rada reduktora


Tehnička dokumentacija

25 Diplomski rad

Tehnička dokumentacija

26 Diplomski rad

Analiza kućišta metodom konačnih elemenata

27 Diplomski rad

TABLE 1

Kompletno kuciste.ipt Statistics

Bounding Box

Dimensions

606.3 mm

240.0 mm

355.0 mm

Part Mass 70.42 kg

Part Volume 8.971e+006 mm³

Mesh Relevance

Setting 61

Nodes 223834

Elements 125238

Mash-model kučišta reduktora

Analiza kućišta metodom konačnih elemenata

28 Diplomski rad

Napon:

Deformacija:

Stepen sigurnosti:

Namena reduktora

29 Diplomski rad

Mašina za ispravljanje čelične armature

Namena reduktora

30 Diplomski rad

Linija za ispravljanje armature

Zaključak

31 Diplomski rad

Proces virtuelnog konstruisanja donosi niz prednosti u odnosu na konvencionalan

način konstruisanja.

Najveću prednost čini skraćenje vremena konstruisanja, što se manifestuje

kroz manju cenu konstrukcije. Projektovani sistem nije potrebno fizički izraditi,

već se virtuelnim sklapanjem elemenata u celinu mogu proveriti tačnost dimenzija

i kinematska ispravnost rada konstrukcije.

Analiza metodom konačnih elemenata omogućava da se uoče mesta koja ne

mogu da odgovore postavljenim zahtevima i da se na vreme izvrši potrebne korekcije.

Ovakav način konstruisanja, uz primenu "Feature" modela i parametarskog

načina modeliranja, konstruktoru pruţa mogućnost da menja i redefiniše konstrukciju

u svakom trenutku; da vrši izmene na konstrukciji u pogledu tehnologije izrade,

promenu kvaliteta i tome slično.

Primenom softvera u konstruisanju brţe se dolazi tehničke dokumentacije,

smanjeno je učešće čoveka pa je i manje mesta za grešku.

HVALA NA PAŢNJI

Documents

konstruisanje prenosnika