mehanizmi uvod pred1718x - center za modeliranje...

1

Katedra za modeliranje v tehniki in mediciniKatedra za modeliranje v tehniki in medicini

MehanizmiUvodno predavanjeRRP, II. stopnja, 2017/18

Simon KrašnaRobert Kunc

Katedra za modeliranje v tehniki in medicini

Predmet

• Predavatelj:– prof. Ivan Prebil, s. 503– izr. prof. Robert Kunc, Jamova 12 (ali RU III/5)– asist. dr. Simon Krašna, Jamova 12 (ali RU III/5)– govorilne ure: ...

• Predavanja: 30 ur• Vaje: 30 ur

2


PREDAVANJA / VAJE

prof. dr. Ivan [email protected]

soba 503

Predavanja: petek, 8:00 – 9:30 ; predavalnica III/2Vaje: ??; predavalnica III/5

2


PREDAVANJA / VAJE

as. dr. Simon Karš[email protected]

soba III/5, lab. Jamova c. 12

izr. prof. dr. Robert [email protected]

soba III/5, lab. Jamova c. 12

Predavanja: petek, 8:00 – 9:30 ; predavalnica III/2Vaje: ??; predavalnica III/5


Lokacija katedre KMTM

Jamova c. 12

1.1. Kontakti


Pogoji za pristop k izpitu:• pozitivno opravljene vaje (frekvenca) in

• pravočasno oddana prijava na izpitni rok (računalniška).

– Izpitni roki so objavljeni za celo študijsko leto.

– Študent lahko v istem študijskem letu največ štirikrat pristopi k opravljanju izpita.

– Navodila, ki se jih je potrebno držati, so določena na razpisu izpitnega roka.

– Četrto in vsa nadaljnja opravljanja izpita so možna samo na komisijskih izpitnih rokih (praviloma vsak drugi izpitni rok v izpitnih obdobjih).

– Za opravljanje komisijskega izpitnega roka je potrebno v študentskem referatu oddati prošnjo in poravnati stroške komisijskega izpita.

– Komisijski izpit je vedno pisni in ustni.

Študijski in izpitni redIZPIT

3


Pogoji za pozitivno opravljen izpit na osnovi opravljenih kolokvijev:

K kolokviju (za opravljanje izpita) lahko pristopijo redno vpisani študentje!

Priznan izpit na osnovi ocen kolokvijev:

• skupna povprečna ocena kolokvijev vsaj 60%,

• ocena posameznega kolokvija mora biti višja kot 30% in

• pozitivno zaključene vaje.

Pisni izpit + (ni pogoj) ustni zagovor (povprečna ocena 60% ali več)

IZPIT - KOLOKVIJI


V študijskem letu 2017/18 bosta dva kolokvija:

1.kolokvij: ~ konec novembra 2017 in

2.kolokvij: ~ začetek januarja 2018.

Termini kolokvijev bodo usklajeni z metorjem letnika in študenti (tudi glede na razpoložljivost predavalnic).

IZPIT - KOLOKVIJI


Izpit in kolokviji so sestavljeni iz:- računskega dela,

- grafičnega reševanja in

- opisnih nalog.

Na izpitu/kolokviju ni dovoljeno imeti zapiskov in literature.

Potrebna oprema: pisalo, ravnilo, šestilo (kalkulator) + dodatni listi za reševanje.

Čas reševanja: 90 do 120 minut.

IZPIT - KOLOKVIJI

4


Vsebina:

• Sistemi pomično in nepomično povezanih teles (konstrukcije, mehanizmi, stroji), funkcija mehanizmov.

• Nastanek mehanizma, struktura mehanizma, ravninsko in prostorsko gibanje, zaprte in odprte kinematične verige.

• Ploskovni, linijski in točkovni kinematični pari, prostostne stopnje mehanizmov.

• Prikaz osnovnih tipov mehanizmov, princip delovanja, sestavni deli in kinematični pari, značilni primeri uporabe.

Predavanja


Vsebina:

• Kinematika mehanizmov (pomiki, hitrosti, pospeški).

• Osnovne metode kinematične analize (grafična, analitična).

• Osnovne metode sinteze mehanizmov, določitev strukture in dimenzij mehanizma glede na dane zahteve (tir gibanja, hitrost gibanja, delovno območje).

• Dinamika mehanizmov (sile, momenti). Obremenitve pri osnovnih tipih mehanizmov, mrtve lege mehanizmov.

Predavanja


TERMINI VAJ!?

Predstaviki – smeri + letnika

Vaje

5


TERMINI VAJPredlagamo:

• torek: 14.00÷15.30

• sreda: 08.00÷09.30

• četrtek: 07.00÷08.30

• petek: 10.00÷11.30

• petek: 14.00÷15.30

Vaje


Vsebina:

• Osnove računalniško podprtega modeliranja in analize mehanizmov.

• Računalniška orodja kot učni pripomočki za sintezo in analizo mehanizmov ter prikaz delovanja.

Vaje


Pogoji za uspešno opravljanje vaj:• Pravočasno in pravilno oddane vse zahtevane naloge za

ocenjevanje.

• Zadostna udeležba na vajah: vsaj 80% (dovoljen dvakratni neopravičen izostanek)

• Povprečna ocena vaj mora znašati 55% ali več in je izračunana iz:– ocene dveh samostojnih nalog ali

– ocene zaključne naloge (seminarske, ki se lahko nadaljuje v mag. nalogo).

• Končna ocena vaj (od 1 do 10) je določena na osnovi povprečne ocene vaj in jo zaključi nosilec predmeta.

• Negativna ocena vaj pomeni ponovno opravljanje vaj v celoti!

VAJE

6


• Vaje so obvezne, prisotnost se preverja redno!

• Na vaje lahko hodijo le študentje, ki so redno vpisani (ostali po dogovoru z asistentom in študentskim referatom).

• Pripravljenost na vaje in sprotno delo!

• Obveznost pravočasnega in pravilnega oddajanja zahtevanih nalog!

• Študenti s posebnimi statusi (kategorizirani športniki itd.) se morajo takoj na začetku semestra dogovoriti s predavateljem/asistentom, kako bodo opravljali svoje obveznosti!

VAJE

Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17

Predmet

Gradiva za predmet dosegljiva na strani VIS

– http://kmtm.fs.uni-lj.si/cemek– geslo: ME0109@SK1112– aktualna verzija


Predmet

• Literatura:– Predloge za predavanja in vaje, http://kmtm.fs.uni-

lj.si/cemek– Lastni zapiski– Norton R.L.: Design of machinery, 2. ed., 1999,

McGraw-Hill– Uicker J.J., Pennock G.R., Shigley J.E.: Theory of

machines and mechanisms, 3. ed., 2003, Oxford University Press

– Sclater N., Chironis N.P.: Mechanisms and mechanical devices sourcebook, 3. ed., 2001, McGraw-Hill

– http://kmoddl.library.cornell.edu/index.php– http://www.dmg-lib.org/dmglib/main/portal.jsp– ...

7


Predmet

• Računalniške vajeMSC.Adams/View– dinamika sistemov teles– www.mscsoftware.com– Student Edition


Vsebina

• Predznanja:– mehanika (kinematika,

kinetika, dinamika sistemov teles, kontaktna mehanika ...)

– numerične metode

– geometrija, tehnično risanje, modeliranje

– strojni elementi– ...


Vsebina

• Opredelitev mehanizmov• Klasifikacija:

– funkcionalnost – zasnova– delovno območje

• Definicija mehanizma, kinematične verige, prostostne stopnje

• Kinematične vezi

Ceccarelli M, 2007

8


Vsebina

• Analiza kinematike:– matematična in numerična formulacija,– lega, hitrost, pospešek, sunek pospeška,– gibanje točke, gibanje telesa,– mrtve lege, delovno območje,– kinematične in geometrijske inverzije, – trajanje delovnega in povratnega giba, – prenosna funkcija,– razmerje momentov, prenosni kot,– poli hitrosti, poli pospeškov

• Analiza dinamike• Uravnoteženje mehanizmov


Vsebina

• Sinteza mehanizmov• Proces konstuiranja mehanizma• Preprostejše metode sinteze• Drugi pristopi k sintezi, optimizacija, občutljivostna

analiza• Izdelava mehanizmov, materiali, tolerance, hrup,

vibracije, obraba, vpliv zračnosti


Vsebina

• Krivuljni mehanizmi• Izvedbe odmičnih krivulj (ali ploskev) in slednikov• Zakonitosti gibanja slednikov

9


Pomen in vloga mehanizmov

• Prvi elektronski računalnik ENIAC (1946)

• Računski stroj (C. Babbage 1822)

• Elektrika, polprevodniška tehnologija, računalniška podpora so spodbudile razvoj novih vrst pogona, mehanizmov, krmiljenja in regulacije

• mehatronski sistemi: fleksibilnost, preciznost, višja cena• mehanizmi: enostavnost, zanesljivost, prenos velikih sil in hitrosti,

ponavljajoče se gibanje, nižja cena


Vsebina

• Konstruiranje mehanizmov


Zaključna naloga

• Zaključne naloge: - enotne ali- individualne.

• Cilji naloge:– opredelitev problema

– pridobitev ustreznih informacij (literatura)

– podrobna analiza izbranega primera– teorija, meritve– obvladovanje računalniško podprte

analize mehanizmov

– predstavitev rezultatov in poročilo– delo v skupini ali individualno

Predlogi na: http://kmtm.fs.uni-lj.si/slo/index1.htm

10


Zaključna naloga

• Zaključna naloga:


Zaključne naloge– opravljeni primeri

• Zaganjalnik• Vzmetenje kolesa• Zavorni mehanizem• Vzmetenje vozila• Zatezni mehanizem pri varnostnem pasu• Dežnik• Navijalni stroj• Odpiranje avtomobilskih vrat• Krmilni mehanizem lokomotive• …


Primeri opravljenih nalog

• Analiza vklopa zaganjalnika– kinematična in dinamična analiza– vpliv nastavitev (mere, dušenje)

– Pomik pastorka in stik kontaktne ploščice

11







• Vzmetenje gorskega kolesa– izvedbe– kinematična in dinamična analiza

– vpliv nastavitev (mere, dušenje)

Trajektorije zadnje osi

0

20

40

60

80

100

120

140

160

-10 -5 0 5 10

Pomik x [mm]

Pom

ik y

[m

m]

0

+10

+20

+30

+40

-10

-20

-30

-40

12



• Zavora gorskega kolesa– izvedbe zavor– modeliranje mehanskih in hidravličnih elementov

– simulacija zaviranja– vplivi na natančnost in zanesljivost simulacije


Primeri opravljenih nalog• Vzmetenje vozila

– splošno o konstrukcijskih rešitvah vzmetenja pri vozilih

– kinematična in dinamičnaanaliza mehanizmavzmetenja

– modeliranje v okolju MSC.ADAMS (uporaba modula CAR)



• Zatezni mehanizem pri varnostnem pasu– namen in princip delovanja– izvedbe

– dodatne funkcije (omejevanje sile, zategovalnik)

13


Primeri opravljenih seminarjev

• Dežnik– posamezni sestavni

elementi

– modeliranje kinematike– sile pri odpiranju

– upoštevanje deformabilnosti

Toga telesa

Deformabilna telesa



• Navijalni stroj– stroj za navijanje žice na

rotor elektromotorja

– analiza obstoječe rešitve– zasnova nove rešitve

– primerjava prednosti in slabosti



• Mehanizem električnih škarij– univerzalna uporaba– boljša ergonomija– električni pogon, akumulator– izdelava konstrukcijske rešitve

14



• Mehanizem za odpiranje avtomobilskih vrat– varnostni vidik– omogoča odpiranje vrat pri

prevrnjenem vozilu– originalna zasnova– dimenzioniranje– konstrukcijska rešitev



• Kulisni mehanizem– krmiljenje parnega stroja

lokomotive (model 1:3)



• KARDAN

15



• KARDAN

mehanizmi uvod pred1718x - center za modeliranje...

Documents