1.uvodosnove

KONSTRUKCIJSKI ELEMENTI I

Boidar Krian Saa Zelenika

S. Zelenika KE I 1.ppt

Boidar Krian Saa ZelenikaSoba 1-103 Soba 1-106Tel. 651526 Tel. 651538E-mail: [email protected] E-mail: [email protected]

Boidar Krian:Roen 1946. u Zagrebu.Diplomirao 1971. u Rijeci.Magistrirao 1981. u Zagrebu.Doktorirao 1990. u Rijeci.ivio i uio u Makedoniji i Hrvatskoj, uio i radio u HR.Od 1974. na TFR, od 2006. redoviti profesor u trajnom zvanju.


Saa Zelenika:Roen 1966. u Rijeci.Diplomirao 1991. u Rijeci.Doktorirao 1996. u Torinu (I).ivio, uio i radio u HR, USA, I i CH.Od poetka 2004. na TFR (od 01. 09. 2005. na 100%, od 2010. red. prof.).

Obvezna literatura:B. Krian: Osnove prorauna i oblikovanja konstrukcijskih elemenata, kolska knjiga, 2008.

B. Krian, R. Basan: Polimerni konstrukcijski elementi, Zigo & TFR, 2009.Knjiga se moe nabaviti u skriptarnici TFR.

Pomona literatura:Strojarski prirunik, Sajema, 2010.


Strojarski prirunik, Sajema, 2010.K.-H. Decker: Elementi strojeva (novo izdanje 2006., staro 1987.).Inenjerski prirunik (I dio 1996.).Roloff/Matek: Maschinenelemente, 2003.Katalozi proizvoaawww

http://www.riteh.uniri.hr/zav_katd_sluz/zvd_kons_stroj/katedre/konstruiranje/


zvd_kons_stroj/katedre/konstruiranje/kolegiji/ke1/ke1_info.htm

Studijski program i ishodi uenja

Izvedbeni plan

Ocjenjivanje et al. (prema pravilnicima o studijima)

Pitanja za obvezne pismene kolokvije(dozvoljena maksimalno dva popravna)


Kolegij je vrijedan 7 ECTSa, tj. 175-210 sati vaeg rada (od kojih je 75 na predavanjima/vjebama na faksu).

Zavrni ispit se sastoji od pisanog dijela s rjeavanjem zadataka i usmenog dijela iz teorije.

Demonstrature: Jelena Srnec.

R. BR. OEKIVANI ISHODI

1. Objasniti proces konstruiranja

2. Razlikovati vrste optereenja i naprezanja

3. Definirati izraze za proraunavanje naprezanja

4. Okarakterizirati statiko i dinamiko optereenje

5. Definirati izraze za odreivanje doputenih naprezanja


5. Definirati izraze za odreivanje doputenih naprezanja

6. Razlikovati konstrukcijske elemente

7. Objasniti nain prorauna elemenata za spajanje te osovina i vratila

8. Skicirati konstrukcijske elemente za spajanje te osovine i vratila

9. Implementirati steena znanja u rjeavanju konstrukcijskih zadataka

Ocjena:

VRSTA AKTIVNOSTI ECTSiISHODI UENJA SPECIFINA AKTIVNOST METODA PROCJENJIVANJA

BODOVI MAX.

Pohaanje nastave 2,5 1-9 Prisutnost studenta Evidencija prisustva 5

Kolokviji 1,5 1-8 4 kolokvija (parcijalnih ispita) Max. 10 bodova po kolokviju 40

Konstrukcijski zadaci 2 9Izrada 2 konstrukcijska zadatka na vjebama i kod kue

1. konstrukcijski zadatak max. 15 bodova2. konstrukcijski zadatak max. 10 bodova

25


bodova

Zavrni ispit 1 1-8Pisani ispit s rjeavanjem zadataka i usmeni ispit iz teorije

Bodovanje ispita 30

UKUPNO 7 100

PRAVILNIK O STUDIJU TEHNIKOG FAKULTETA

lanak 30.(1.) Pohaanje je nastave (predavanja, vjebi i drugoga) obvezno za redovite studente.(2.) Nastavnici su duni voditi evidenciju prisustva studenata na nastavi.(3.) Ako redoviti student neopravdano izostane s nastave vie od 20% fonda sati predavanja ili vjebipojedinog kolegija, smatrat e se da nije ispunio svoje obveze te nema pravo na drugi potpis.

PRAVILNIK O STUDIJIMA SVEUILITA U RIJECI

lanak 31.Redoviti i izvanredni studij

(2) Optereenje studenata koji studiraju u punom radnom vremenu tijekom akademske godine moe biti


(2) Optereenje studenata koji studiraju u punom radnom vremenu tijekom akademske godine moe bitinajmanje 38, a najvie 42 tjedna, odnosno 1500 do 1800 radnih sati, ukljuujui i ispite.(3) Ukupne obveze redovitih studenata mogu biti najvie 48 sati tjedno a ne manje od 40 sati tjedno,od ega aktivne nastave najmanje 15, a najvie 25 sati tjedno. Iznimno, obveze studenata mogu biti ivee ako je rije o poveanoj praktinoj nastavi, ali ne vie od dva tjedna uzastopce tijekom semestra.

lanak 33.(2) ECTS bodovi su numerika vrijednost pridodana pojedinom predmetu (modulu) koja odraava radstudenata potreban za ispunjavanje svih predvienih obaveza.(3) 1 ECTS bod iznosi 2530 radnih sati studenta, ukljuujui nastavu, samostalan rad, ispite i sveaktivnosti potrebne za polaganje ispita.(4) ECTS bodovi stjeu se nakon uspjenog ispunjavanja svih predvienih obveza i primjeneodgovarajuih metoda za procjenjivanje utvrenih ishoda uenja, odnosno poloenog ispita.

Ispitilanak 38.

Ispit(2) Ispitu moe pristupiti student koji je ispunio sve obveze propisane studijskim programom.(4) Praktini dio ispita moe se obaviti odvojeno od teorijskog, a cjelokupni ispit mora zavriti za petradnih dana.(5) Ispiti su javni i studenti imaju pravo prisustvovati ispitivanju drugih kandidata. Rezultati ispita sujavni.(6) Ispiti su besplatni.

lanak 39.Ispitni rokovi

(1) Student moe polagati ispit iz istog predmeta najvie tri puta u jednoj godini.


lanak 41.Ocjenjivanje i vrednovanje rada studenata

(1) Rad studenata na predmetu (modulu) vrednuje se i ocjenjuje tijekom nastave i na zavrnom ispitusukladno studijskom programu.(2) Ocjenjivanje studenata vri se primjenom Europskog sustava prijenosa bodova (ECTS) i brojanogsustava.

lanak 42.Ocjenjivanje unutar Europskog sustava prijenosa bodova

(1) Uspjeh studenta za svaki predmet izraava se ECTS skalom ocjenjivanja u postocima od 0 do 100%pri emu prolazna ocjena na preddiplomskom studiju ne moe biti nia odi 40% a na diplomskomstudiju ne moe biti nia od 50%.

(2) Praenje i ocjenjivanje studenata za svaki predmet (modul) obavlja se tijekom nastave i nazavrnom ispitu kako slijedi:- ukupan postotak uspjenosti studenata tijekom nastave (nazonost na nastavi, kolokviji,meuispiti i druge aktivnosti na nastavi utvrene studijskim programom) ini do 70% ocjene i -ukupan postotak uspjenosti studenata na zavrnom ispitu ini 30% ocjene.(3) Studenti koji su tijekom nastave ostvarili:- od 0 do 29,9% ocjene na preddiplomskom, odnosno 0 do 39,9% ocjene na diplomskom studiju ocjenjuju se ocjenom F (neuspjean) i ne mogu stei ECTS bodove,- od 30 do 39,9% ocjene na preddiplomskom, odnosno 40 do 49,9% ocjene na diplomskom studiju ocjenjuju se ocjenom FX (nedovoljan) i mogu izai na popravni ispit na kojem mogu ostvaritiod 0 do 10% ocjene ili ponovo upisati predmet i- vie od 40% ocjene na preddiplomskom i vie od 50% ocjene na diplomskom studiju mogupristupiti zavrnom ispitu.(4) Studenti koji na popravnom ispitu ostvare vie od 40% ocjene na preddiplomskom studiju,odnosno vie od 50% na diplomskom studiju, ocjenjuju se ocjenom E.


odnosno vie od 50% na diplomskom studiju, ocjenjuju se ocjenom E.(5) Studenti na zavrnom ispitu mogu ostvariti do 30% konane ocjene. Ispitni prag na zavrnomispitu ne moe biti manji od 50% uspjeno rijeenih zadataka.(6) Konana ocjena je zbroj postotka ostvarenog tijekom nastave i postotka ostvarenog nazavrnom ispitu.

lanak 43.Ocjenjivanje u odnosu na grupu

(1) Rasporeivanje studenata prema uspjehu u svladavanju predmeta u odnosu na grupu obavlja senakon utvrivanja konane rang-liste uspjeha svih studenata na sljedei nain:- A 10% studenata,- B 25% studenata,- C 30% studenata,- D 25% studenata i- E 10% studenata.

(2) U studijskim grupama s manje od 40 studenata, odnosno u dvopredmetnim studijima,rasporeivanje se moe vriti na temelju konanog postignua (zbroj ECTS ocjene ostvarene tijekomnastave i na zavrnom ispitu) kako slijedi:- A 80 do 100% ocjene na preddiplomskom, odnosno 90 do 100% ocjene na diplomskom studiju,- B 70 do 79,9% ocjene na preddiplomskom, odnosno 80 do 89,9% ocjene na diplomskom studiju,- C 60 do 69,9% ocjene na preddiplomskom, odnosno 70 do 79,9% ocjene na diplomskom studiju),- D 50 do 59,9% ocjene na preddiplomskom, odnosno 60 do 69,9% ocjene na diplomskom studiju) i- E 40 do 49,9% ocjene na preddiplomskom, odnosno 50 do 59,9% ocjene na diplomskom studiju.

lanak 44.Brojani sustav ocjenjivanja

(1) Brojani sustav ocjena usporeuje se s ECTS sustavom ocjena kako slijedi:


(1) Brojani sustav ocjena usporeuje se s ECTS sustavom ocjena kako slijedi:- ocjena izvrstan (5) odgovara ocjeni A u skali ECTS,- ocjena vrlo dobar (4) odgovara ocjeni B u skali ECTS,- ocjena dobar (3) odgovara ocjeni C u skali ECTS,- ocjena dovoljan (2) odgovara ocjeni D u skali ECTS, a ocjene D i E u skali ECTS prevode su u ocjenudovoljan (2) i- ocjena nedovoljan (1) odgovara ocjeni F i FX u skali ECTS.(2) Prolazne ocjene su: izvrstan (5), vrlo dobar (4), dobar (3) i dovoljan (2).(3) U indeks i prijavnicu unosi se brojana ocjena, ECTS ocjena i postotak usvojenog znanja, vjetina ikompetencija.



Treba traiti prethodno doputenje za:- odsustvo;- kanjenje s konstrukcijskim zadacima.

Podrazumijeva se:- rad mora biti rezultat vlastitog zalaganja (prepisivanje itsl.


- rad mora biti rezultat vlastitog zalaganja (prepisivanje itsl. zabranjeno);

- i kod timskog rada individualni doprinos mora biti jasan;- svi zadani konstrukcijski i ostali zadaci moraju se predati;- u svim kategorijama aktivnosti koje se ocjenjuju student mora imati prolaznu ocjenu.


Konstrukcijski elementi I

Osnove konstruiranja. Proces konstruiranja. Vrste optereenja. Naprezanja i deformacije konstrukcijskih elemenata. Statiko optereenje. Dinamiko optereenje. Karakteristike materijala. Doputena naprezanja. Whlerov dijagram. Smithov dijagram. Koncentracija naprezanja. Elementi za spajanje. Privrsni vijani spojevi. Pokretni vijani spojevi. Zavareni, lemljeni, lijepljeni i zakovini spojevi. Zatici, svornjaci. Spojevi osovina i vratila s


spojevi. Zatici, svornjaci. Spojevi osovina i vratila s glavinama. Opruge. Osovine i vratila. Kritina brzina vrtnje.

Vjebe:Zavareni spremnik. Vijani spoj. Pripremni zadaci za ispit.

Konstrukcijski elementi II i III

Spojke. Valjni i klizni leajevi. Remenski i lanani prijenosi. Prijenosi sa zupanicima. Tribologija i podmazivanje.

Zavod za konstruiranje u strojarstvu:


PREC. KONSTR. I TEH.PREC. KONSTR. I TEH.MIKRO SUSTAVAMIKRO SUSTAVA

1. IZBORNIKOLEGIJ

DIPLOMSKI RADDIPLOMSKI RAD

HIDRAULIKA IHIDRAULIKA IPNEUMATIKA IPNEUMATIKA I

INENJERSKAINENJERSKAVIZUALIZAC.VIZUALIZAC.

ELEMENTIELEMENTITRANSP. TEH.TRANSP. TEH.

3. IZBORNIKOLEGIJ

6. IZBORNIKOLEGIJ

4. IZBORNIKOLEGIJ

NUM. METODENUM. METODEU KONSTR.U KONSTR.

5. IZBORNIKOLEGIJ

2. IZBORNIKOLEGIJ

STRUNAPRAKSA II

Konstruiranje i mehatronika (KM)

INENJERSKAMATEMATIKA

METODIKOMETODIKOKONSTRUIRANJEKONSTRUIRANJE

2.SLOBODNI kolegij

3.SLOBODNI kolegij

1.SLOBODNI kolegij

NAUKA OTOPLINI II

NAUKA OVRSTOI II

PROJEKTII

PROJEKTI

1. SLOBODNI

KONSTRUKCIJSKIKONSTRUKCIJSKIELEMENTI IIIELEMENTI III

1. IZBORNIKOLEGIJ

2.i 3.IZBORNIKOLEGIJ

TRANSPORTNITRANSPORTNISUSTAVISUSTAVI

KONSTRUKCIJ.KONSTRUKCIJ.EL. ROBOTAEL. ROBOTA

KONSTR.KONSTR.I OBLIKOVANJEI OBLIKOVANJE

MEHANIKIMEHANIKIPRIJEN. SNAGEPRIJEN. SNAGE

ELEKTRON. KOMP.MEHAT. SUST.

4.6. IZBORNIKOLEGIJ

CAE U RAZV.CAE U RAZV.PROIZVODAPROIZVODA

HIDRAULIKA IHIDRAULIKA IPNEUMAT. IIPNEUMAT. II

MIKRO I NANOMIKRO I NANOELEKTROMEH.S.ELEKTROMEH.S.

LAB. VJEBE ALAB. VJEBE AKonstr. i tr. teh.Konstr. i tr. teh.

MODELIRANJEMODELIRANJEMEHATRON. SU.MEHATRON. SU.

SUSTAVIKONTROLE

LAB. VJEBE BLAB. VJEBE BMehatron. i robot.Mehatron. i robot.

Svi ostali neupisani kolegiji izborne skupine i drugih izbornih skupina svih diplomskih


Konstruiranje = Machine design = Maschinenkonstruktion = Progettazione e costruzione di macchine ovladavanje procesom ovladavanje procesom razvoja proizvoda tj. znanjima potrebnim za sustavno kreiranje i razvoja proizvoda tj. znanjima potrebnim za sustavno kreiranje i razvoj strojarskih konstrukcijarazvoj strojarskih konstrukcija..

1. SLOBODNI kolegij

2. SLOBODNI kolegij

3. SLOBODNI kolegijPROJEKT

I

PROJEKTII

Numerike metode u konstruiranju, Inenjerska vizualizacija, Konstrukcijski elementi III, Metodiko konstruiranje, Numerike metode u konstruiranju, Inenjerska vizualizacija, Konstrukcijski elementi III, Metodiko konstruiranje, Hidraulika i pneumatika I, Mehaniki prijenosnici snage, Konstrukcijski elementi robotaHidraulika i pneumatika I, Mehaniki prijenosnici snage, Konstrukcijski elementi robota

Precizne konstrukcije i tehnologija mikro sustava, Elementi transportne tehnike, Konstruiranje i oblikovanje, Hidraulika i Precizne konstrukcije i tehnologija mikro sustava, Elementi transportne tehnike, Konstruiranje i oblikovanje, Hidraulika i pneumatika II, Elektronike komponente mehatronikih sustava, Sustavi kontrolepneumatika II, Elektronike komponente mehatronikih sustava, Sustavi kontrole

Svi ostali neupisani kolegiji izborne skupine i drugih izbornih skupina svih diplomskih studija Tehnikog fakulteta Sveuilita u Rijeci u 2. semestru



Puno znanosti ima i u obinom vijku


Ispitivanje naprezanja u navoju vijka fotoelastinim metodama

Vrsta vijka, dimenzije, vrsta navoja, razredi vrstoe, materijal, ...


Antikitera: analogno raunalo za proraun astronomskih poloaja iz 150-100 BC; 33 x 17 x 9 mm, 33 zupanika

Kako izraditi razliite proizvode

upotrebom jednakih modula

(elemenata ili sklopova)?

Odgovor: Kao pomou LEGO-kocki!

Metodiko konstruiranje


Konstruiranje i oblikovanje

Inenjerska vizualizacija


Flow over surface of car - from CIRA, Italy

Numerike metode i Konstrukcijski elementi robota

FEM analiza sudara BEM Analiza buke u avionu


Mehaniki prijenosnici snage

Jednostupanjski puni prijenosnik Jednostupanjski planetarni prijenosnik


Jednostupanjski puni prijenosnik Jednostupanjski planetarni prijenosnik

5 brzinski automatski automobilski planetarni mjenja brzina

Elementi transportne tehnike i Transportni sustavi

Transportne trake


Kruni ovjesni transporter

Hidraulika i pneumatika


Precizne konstrukcije i tehnologija mikro sustava te MEMS I NEMS sustavi

U proizvodnom i konstrukcijskom strojarstvu su evidentne tendencije ka smaller, faster, cheaper, tj. ka:

automatizacijiproizvodnji s visokim preciznostima.

Razvoj precizne mehanike (odnos tolerancije-dimenzije= 10-4 10-5) te mikromehanike i nanotehnologija (komponente ije dimenzije su reda veliine mikrometra


(komponente ije dimenzije su reda veliine mikrometra m ili nanometra nm ultra-precizna mehanika).

Investicije u mikro i nano:Svijet: 1997. < 500 M USD; 2004. > 4.109 USDUSA: 2001. 464 M USD; 2007. 1.300 M USDTrite (procjene Nexus - ESPRIT Network of Excellence on Multifanctional Microsystems): 2000. 30.109 ; 2004. 33,5.109 ; 2009. 57.109 ; (33% Europa; godinji rast u iduih 5 god.: 16% na god.); 2015 1,5.1012 USD

ISI Web of Science References - keywords

"Precision", "Nano*" & "Micro*"

306762835940645

5807775393 78785

300505

413451

124278

198014

3009819141935158614141237

227101622514280

1406894721492 1019

43132

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

400000

450000

500000

No. of publications

Precision

Micro*

Nano*

Since 2003 > 100000/year


Strukovne udruge: EUSPEN, ASME, ASPE, JSPEZnanstveni programi: EU FP 6&7 (7. program: 3,5 G eura, tj. 500 M eura godinje)EU (D, NL, CH, UK, ...), National Nanotechnology Initiative USAZnanstveni asopisi: Nanotechn., J. Exp. Nanosci., Prec. Eng., J. Micromech. & Microengin.; 2014.: u svijetu 4 nano-konferencije na tjedanZavodi i programi na sveuilitima: MIT - USA, ETHZ, EPFL CH, Oxford UK, ANU Australija, vie joint degree studies ali ve i visoke kole

19141935158614141237 142801406894721492 10190

66-70 71-75 76-80 81-85 86-90 91-95 96-00 01-05 06-09

Year

100 m

MIKRO TURBINA


Desktop tvornica(63 x 49 x 38 cm,

34 kg)

[www.eurekalert.org/pub_releases/2003-

Cornell NANOGITARE

ice: Si elastine grede debljine 150 nm koje se sviraju laserskom svjetlou i uju

10 m Fender Stratocaster

40 m Gibson Flying V


[www.eurekalert.org/pub_releases/2003-11/cuns-np111803.php]

koje se sviraju laserskom svjetlou i uju pomou interferencije

CAE u razvoju proizvoda i Modeliranje mehatronikih sustava


L a b o r a t o r i j s k e v j e be


Hrapavost. Fotoelastinost. Industrijska akustika. Hidraulika. Elektronika. Stroboskopija. Tenzometrija. Izabrane vjebe iz termodinamike.

Industrijska robotika. Mjerenje pomaka visokih preciznosti. Karakterizacija mikro i nano elektro-mehanikih sustava. Hidraulika. Elektronika. Kontrolni sustavi. Vibracije (modalna analiza). Buka.

OSNOVE KONSTRUIRANJAEngineering is a human activity aimed at creating newartifacts, algorithms, processes and systems that serve humans.Design is a thought process comprising the creation of an entity.Konstruiranje je misaoni proces tijekom kojega se oblikuje ideja o tehnikom proizvodu za koji se zatim izrauje tehnika dokumentacija kako bi se moglo pristupiti proizvodnji i


dokumentacija kako bi se moglo pristupiti proizvodnji i koritenju gotovog proizvoda.Why do you like to design machines?It is the pitting of ones brain against bits of iron,metals and crystals and making them do what youwant them to do. When you are successful, that isall the reward you want.

Albert A. Michelson (USA, 1852-1931)(fiziar, 1. ameriki Nobelovac (1907.); mjerenje brzine svjetlosti, interferometar)

Engineering is not a science. Science studiesparticular events to find general laws. Engineeringdesign makes use of these laws to solve particularproblems. In this it is more closely related to art orcraft; as in art, its problems are under-defined, thereare many solutions, good, bad, or indifferent. The


are many solutions, good, bad, or indifferent. Theart is, by a synthesis of ends and means, to arrive ata good solution. ThisThis isis aa creativecreative activity,activity,involvinginvolving imagination,imagination, intuitionintuition andand deliberatedeliberatechoicechoice..

Ove Arup

Temelji za uspjeno konstruiranje

- znanja iz temeljnih znanosti: matematike, fizike (mehanike, nauke o toplini, elektrotehnike), kemije i dr.

- znanja o svojstvima i obradi materijala,- znanja o elementima strojeva, mehanizmima i

prijenosnicima,


prijenosnicima,

- znanja iz metodikog konstruiranja- znanja i iskustva u podruju na koje se konstrukcija odnosi,

- intuicija, stvaralaka sposobnost i

- odlunost, upornost, optimizam i volja za suradnjom(KORISTITI TUA ISKUSTVA!!!).


Arhimedov (287 212 BC) vijak


Leonardo Da Vinci(1452 1519)

Boeing List of Desired Attributes of an Engineer- A good understanding of engineering science fundamentals (mathematics

(including statistics), physical and life sciences, IT (far more than computer literacy)).

- A good understanding of design and manufacturing processes (i.e. understands engineering).

- A multi-disciplinary, systems perspective.- A basic understanding of the context in which engineering is practiced

(economics (including business practice), history, the environment, customer and societal needs).

- Good communication skills (written, oral, graphic, listening).


- Good communication skills (written, oral, graphic, listening).- High ethical standards.- An ability to think both critically and creatively independently and

cooperatively.- Flexibility: the ability and self-confidence to adapt to rapid or major change.- Curiosity and a desire to learn for life.- A profound understanding of the importance of teamwork.Note: This is a list of basic, durable attributes into which can be mapped specific skills reflecting the diversity of the overall engineering environment in which we in professional practice operate. In specifying desired attributes (i.e., desired outcomes of the educational process), we avoid specifying how a given university goes about meeting industry needs. Curriculum development is viewed as a university task to be done in cooperation with their "customers," and in recognition of their own local resources and constraints. Industry, as an important customer, must be an active partner in this process.

In educating engineers, we probably have thelargest challenge of any educational componentbecause we expect them to be technicallytechnicallycompetent,competent, goodgood managers,managers, goodgood economists,economists, goodgoodbusinesspeople,businesspeople, goodgood communicators,communicators, goodgood citizenscitizensandand internationalinternational leadersleaders.. Other than that the job is


andand internationalinternational leadersleaders.. Other than that the job iseasy.

Winfred M. PhilipsDean of engineering

University of Florida in Gainesville

Hrvatsko izdanje (Profil, 2008.): Odvanost nade Razmiljanja o obnavljanju amerikog sna:str. 24: Volio bih kada bi u ovoj zemlji bilo manje odvjetnika, a vie inenjera.str. 143: U Kini svake


str. 143: U Kini svake godine diplomira 8 x vie inenjera nego u SADu fludvostruiti savezno financiranje istraivanja u sljedeih 5 god. obuavajui jo 100.000 inenjera (za to treba 42 milijuna USD).

Br. internet ureaja: 1984.: 1.0001992.: 1.000.0002006.: 600.000.000

Internet se veliinom udvostrui svakih 5,32 godine.47.000.000 laptopa/god.2,7 milijardi upita mjeseno na Google.


2,7 milijardi upita mjeseno na Google.Optika vlakna mogu prenositi istodobno 150.000.000 telefonskih poziva (10e12 bit/s) to se udvostruuje svakih 6 mjeseci.2013.: super-raunalo jae od ljudskog mozga.2023.: kotati e 1.000 USD.2049.: bit e jae od svih ljudskih mozgova.

Koliina tehnikih informacija se udvostruuje svake 2 godine (1/2 onoga to student naui na prvoj godini je zastarjelo na 3. godini) ... 2010. e to biti svaka 72 sata, a generira se 1,5e18 (exa) bytova informacija na godinu.Dananji uenik moe oekivati 10-14 zaposlenja ... do svoje 38. godine (US dept. of labour).10 najtraenijih poslova 2010. nisu postojali 2004.


Mi pripremamo (ili bi barem trebali) uenike i studente za poslove koji jo ne postoje i za koritenje tehnologija koje jo nisu izmiljene (besmrtnost, eutanazija, e-papir, automatizirani automobili, GMO, genetska manipulacija, ...) da bi rjeavali probleme (i etike, pravinosti, drutvene odgovornosti, ...) za koje jo ne znamo da postoje!

Briga za ovjeka i njegovu sudbinu morauvijek biti u prvom planu svih nastojanjastrunjaka ... kakokako bibi stvaralatvastvaralatva naegnaeg umaumabilabila blagoslov,blagoslov, aa nene nesreanesrea zaza ovjeanstvoovjeanstvo.Imajte to uvijek na umu kad radite na svojim


Imajte to uvijek na umu kad radite na svojimdijagramima i jednadbama.

Albert EinsteinCaltech, 1931

Zahtjevi pri konstruiranju

Tehniki zahtjevi:- Funkcionalna ispravnost: u odreenom vijeku trajanja.- Tehnoloka ispravnost: oblik konstrukcije treba biti

prilagoen postupku proizvodnje da bi izrada i obrada bile to jednostavnije i jeftinije.


Zahtjevi ekonominosti:to manji trokovi konstruiranja, izrade/obrade, montae i kontrole, transporta i skladitenja, eksploatacije (energija, materijal) i odravanja.

Zahtjevi trita:oblik, boja, veliina, izgled,

2. Koncipiranje

1. Razjanjavanje zadatkaIzrada liste zahtjeva

Konstrukcijski zadatakProces konstruiranja:


Proizvodnja (follow-up)

4. Konstrukcijska razrada

3. Projektiranje

2. Koncipiranje

1. Razjanjavanje zadatkaIzrada liste zahtjeva

Konstrukcijski zadatak Tko, to, (do)kad, gdje, zato, kakoInterdisciplinarnost razliita terminologija koju treba prevesti.

Zahtjevi koje proizvod mora ispuniti, a koje je poeljno da ispuni; mogunosti za izradu.

Vie varijanti rjeenja koja se vrednujuuodnosunazahtjevepri konstruiranju (state-of-the-art).


Proizvodnja (follow-up)

4. Konstrukcijska razrada

3. ProjektiranjeKonkretizacija naelnog(ih) rjeenja i utvrivanje konanog rjeenja; ITERATIVNO teh. dokumentacija.Odreivanje oblika, izmjera, svojstva povrina, materijala, naina izrade, proizvoda tehnika dokumentacija.

Uenje iz vlastitih greaka!!!

Design reviews

Design reviews


Functional

Requirements

(Events)

Words

Design

Parameters

(Idea)

Words &

Drawings

Analysis

Experiments,

Words, FEA,

Equations,

Spreadsheets

References

Historical

documents,

www

Risk

Words,

Drawings,

Analysis

Counter-

measures

Words,

Drawings,

Analysis

A list of independent functions that the design is to accomplish.

Ideally independent means to accomplish each FR. AN FR CAN

Economic (financial or maximizing score etc), time & motion, power, stress

Anything that can help develop the idea including personal contacts,

High, Medium, Low (explain why) risk of development

Ideas or plan to mitigate each risk, including use of off-the-shelf known


accomplish. Series (1,2,3) and Parallel (4a, 4b..) FRs (Events) can be listed to create the Function

Structure

FR CAN HAVE SEVERAL POTENTIAL DPs. The best one ultimately must be selected

stress

EACH DPs FEASABILITY MUST BE PROVEN.

Analysis can be used to create DPs!

contacts, articles, patents, web sites.

development assessment for each DP

known solutions

A. Slocum, MIT

Kontrola vrstoe u

Geometrijsko oblikovanje uz izbor tehnologije izrade

Grubi proraunosnovnih dimenzija

Izbor materijala

Zadatak: konstruirati vratilo uz odreene zahtjeve

Materijal zadovoljava

ne

da

A B C D E

d

Primjer iterativnog projektiranja:


Kontrola ostalih kriterija (zahtjeva)

Kontrola vrstoe u kritinim presjecima

A, B, C, D i E

Konstrukcijska razrada

Ostali kriteriji zadovoljenine

ne

da

A B C D E

Kriterij vrstoe zadovoljen

da

H. Maudslay (Engl., 1771-1831 1. tokarski stroj za rezanje navoja, te mjerni mikrometar):

1. Get a clear notion of what you desire to accomplish, then you will probably get it.

2. Keep a sharp look-out upon your materials: get rid of every pound of material you can do without. Put yourself to the question, what business has it there? Avoid complexities and make everything as simple as possible.


complexities and make everything as simple as possible.3. Remember the get-ability of parts.

- Adaptacija postojeih rjeenja.- Sustavna analiza procesa.- Koristiti prirodu kao model (biljke, ptice, ribe, ).- Ravnotea izmeu prorauna i eksperimenata.- Brainstorming (timski rad).

Izbor materijala

Tehniki zahtjevi:- Funkcionalna ispravnost: svojstva materijala (Rm, Re

(Rp0.2), Rd, E, G, tvrdoa, , , cp, , ) moraju odgovarati radnim uvjetima (naprezanja, temperature, reim rada, ).

- Tehnoloka ispravnost: omoguiti to bolju i laku izradu i obradu (pogodnost materijala za lijevanje, preanje,


i obradu (pogodnost materijala za lijevanje, preanje, zavarivanje, strojnu obradu, toplinsku obradu, ) ovisi i o broju izradaka:

Zahtjevi ekonominosti:to manji trokovi ovisni o materijalu (trokovi sirovine standardizirani profili, izrade, obrade, transporta, ) kompromisno rjeenje


Svojstva materijala: knjiga, strojarski prirunik (Kraut), Dubbel Handbook of ME (Springer, 1994),

Obrada materijala

Povrina konstrukcijskog elementa je hrapava, tj. karakterizirana nizom neravnina (posljedica obrade materijala) koje mogu izazvati:- smanjenje dinamike vrstoe,- trenje i habanje tarno (triboloki) optereenih povrina,- smanjenje stezanja izmeu osovina i glavina manja


- smanjenje stezanja izmeu osovina i glavina manja nosivost

- ubrzavanje korozije, Fina obrada pak poskupljuje proizvodnju potrebno je pronai optimum funkcionalnosti i ekonominosti: povrpovrina mora biti ina mora biti to hrapavija kako bi to hrapavija kako bi obrada bila jeftina, ali obavezno mora ispuniti zahtjeve obrada bila jeftina, ali obavezno mora ispuniti zahtjeve

funkcionalnostifunkcionalnosti..



Izbor tolerancija

Razne proizvodne tehnologije proizvodi raznih tonosti i raznih hrapavosti povrina. Ponekad promjena konstrukcije moe tu dovesti do znatnog smanjenja trokova.

Temeljno pravilo: Grubo koliko je mogue, fino koliko je potrebno! 300%

Rea

ltiv

na

cije

na


0%

100%

200%

0 10 20 30 40

Tolerancija [m]

Rea

ltiv

na

cije

na

Pr.: smanjenje tolerancije sa 20 na 10 m (25H7 na 25H6) poveanje trokova obrade za ak 80%.

PITANJA?


PITANJA?

to smo nauili

- to emo uiti u KE1 i to se od vas oekuje.- to je konstruiranje i konstrukcijsko strojarstvo.- emu to slui.- Temelji za uspjesno konstruiranje: znanja iz

prirodnih znanosti, o obradi materijala, o elementima strojeva te o primjeni, ali i intuicija, stvaralatvo, odlunost, upornost, optimizam i timski


stvaralatvo, odlunost, upornost, optimizam i timskirad.

- Zahtjevi pri konstruiranju: tehniki, ekonomski i trini.

- Proces konstruiranja (iterativan) i njegova svojstva.- Vanost izbora materijala (tehniki i ekonomski

parametri), njegove obrade te izbora tolerancija (grubo koliko je mogue, fino koliko je potrebno).

1.uvodosnove

Documents