توضیحات
طراحی و ساخت وسایل فولادی اعمال نیروی داخلی
وسایل اعمال نیروی داخلی نظیر قیچیهای اهرم مرکب، پرچکنها، مکانیزمهای قفل‌کن و غیره کاربرد بسیار زیادی در صنعت دارند.
هدف از این پروژه طراحی وسایل اعمال نیروی داخلی و ساخت نمونه‌ای از این نوع
وسایل است. در فصل اول تعریفی کلی از مکانیزم بیان می‌شود که طراحی و ساخت بر اصولی که در این فصل بیان شده قرار دارد.
در فصل دوم در مورد مزیت مکانیکی انواع مکانیزمهای اعمال نیروی داخلی و فرمولهای
مربوط به آن بحث می‌شود و در پایان این فصل نیز در مورد کمترین مزیت مکانیکی روابطی را مطرح می‌کنیم.از مطالب بحث شده
در دو فصل قبل برای سنتز عددی، ابعادی و آنالیز نیرویی استفاده می‌کنیم. آشنایی با
فولاد ابزار فصل ۵ پروژه را به خود اختصاص داده و در این فصل ما با انواع فولادهای ابزار و ترکیبات بکار رفته شده در آنها
آشنا می‌شویم.در انتها در فصل ۶ طراحی و ساخت نمونه‌ای از این وسایل بیان می‌گردد.
۱۲۴صفحه فایل ورد (Word) فونت ۱۴ منابع دارد
پس از پرداخت آنلاین میتوانید فایل کامل این پروژه را دانلود کنید
فهرست
عنوان صفحه
فصل ۱: مقدمه‌ای بر مکانیزمها……….. ۱
۱ ـ ۱ حرکت: ……………………… ۲
۱ ـ ۲ اهرم‌بندی چهار میله: …………. ۳
۱ ـ ۳ علم حرکت نسبی: ……………… ۷
۱ ـ ۴ نمادهای سینماتیکی:………….. ۸
۱ ـ ۵ زنجیره‌های شش میله‌ای:………… ۱۲
۱ ـ ۶ درجات آزادی: ……………….. ۱۵
۱ ـ ۷ تحلیل تغییر مکان: شاخص‌های مفید برای تحلیل موقعیت اهرم‌بندی‌ها..۲۱
۱ ـ ۸ موقعیتهای محدود و نقاط مرگ یک مکانیزم چهار میله: ۲۷
۱ ـ ۹ روابط محاسبه زوایای موقعیتهای محدود و موقعیتهای نقطه مرکب
(روش ریاضی ……………………… ۳۰
۱ ـ ۱۰ مفهوم حرکت نسبی:…………… ۳۱
۱ ـ ۱۱ مرکز آنی: …………………. ۳۴
۱ ـ ۱۲ قضیه کندی:………………… ۳۷
فصل ۲: مزیت مکانیکی ……………… ۴۴
۲ ـ ۱ مزیت مکانیکی: ………………. ۴۵
۲ ـ ۲ روش تحلیلی برای تعیین سرعت و مزیت مکانیکی: ۵۶
۲ ـ ۳ کمترین مزیت مکانیکی:………… ۵۹
فصل ۳: وسایل اعمال نیروی داخلی…… ۶۱
۳ ـ سنتز وسایل اعمال نیروی داخلی: (Internal Force Exerting Devices Synthesis)………………………. 62
فهرست
ـ ۱ سنتز قیچیهای مرکب (Compond Lever ships Synthesis) 62
ـ ۲ پرچ‌کنهای یوک (Yoke Riveters Syntheses) 64
ـ ۳ عددی وسایل اعمال نیروی داخلی: ۶۶
ـ ۴ تعداد لینکهای دوگانه………… ۶۶
۳ ـ ۵ سنتز ابعادی:……………….. ۷۰
۳ ـ ۶ روشهای هندسی:………………. ۷۰
۳ ـ ۷ قطبهای نسبی مکانیزم چهار میله‌ای: ۷۱
۳ ـ ۸ طریقه یافتن قطب نسبی: ……….. ۷۳
۳ ـ ۹ مکانیک کلمپهای خود قفل‌کن: (Toggle clamps Mechanic) 75
۳ ـ ۱۰ طراحی کلمپهای قفل‌کن: (Toggle Clamps Design) ۷۸
فصل ۴: تحلیل نیرویی………………. ۸۱
۴ ـ ۱ تحلیل نیرویی:………………. ۸۲
۴ ـ ۲ قاب و ماشین: ……………….. ۸۳
۴ ـ ۳ تحلیل نیروی کلمپهای عمودی و افقی ۸۴
فصل ۵: تعریف و تقسیم‌بندی فولادهای ابزار ۸۸
تعریف و تقسیم‌بندی فولادهای ابزار: ۸۹
۱ ابزار کارگرم (HOT WORK TOOL STEELS) ۹۰
۳ فولادهای‌ابزارمقاوم‌به‌ضربه (SHOCK RESISTING TOOL STEELS)…………………………………. 94
۵ ـ ۱ ـ ۴ فولادهای ابزار آبدیده (WATER HARDENING TOOL STEELS).. 94
۵ قالب (MOLD STEELS) … ۹۵
های‌ابزارهای‌مخصوص (SPECCIAL-PURPOSE STEELS) TOOL ۹۶
۷ ابزار تندبر (LIGH SPEED TOOL STEELS) ۹۷
نقش عناصر آلیاژی در فولادهای تندبر: ۱۰۰
توسعه فولاهای ابزار: ………. ۱۰۱
فصل ۶: موارد استفاده کلمپها ……… ۱۰۳
۶ ـ ۱ موارد استفاده کلمپها و تاگلها در صنعت ۱۰۴
۶ ـ ۱ ـ ۱ کلمپ بادامکی: …………. ۱۰۴
۶ ـ ۱ ـ ۲ کلمپ مدل F : …………. ۱۰۵
۶ ـ ۱ ـ ۳ کلمپ کوچک (یا عکس العمل سریع) ۱۰۵
۶ ـ ۱ ـ ۴ پنوماتیکی: ……….. ۱۰۶
۶ ـ ۱ ـ ۵ کلمپهای قفل کن افقی:…… ۱۰۷
۶ ـ ۱ ـ ۶ کلمپ قفل کن عمودی: …….. ۱۰۸
۶ ـ ۱ ـ ۷ کلمپ کششی عمل کننده:…… ۱۰۸
فصل ۷: طراحی و ساخت …………….. ۱۰۹
۷ ـ ۱ طراحی کلمپ فشاری: …………. ۱۱۰
۷ ـ ۲ طراحی و ساخت:…………….. ۱۱۳
۷ ـ ۲ ـ ۱ قدم‌اول‌درساخت‌کلمپ‌موردنظرلیست‌تعدادقطعات‌بکاررفته‌درکلمپ است……………………………… ۱۱۳
۷ ـ ۲ ـ ۲ تهیه نقشه‌های ساخت قطعات و انتخاب جنس مواد ۱۱۵
۷ ـ ۲ ـ ۳ چگونگی ساخت…………… ۱۲۰
منابع……………………….. ۱۲۴
۱ ـ ۲ اهرم‌بندی چهار میله:
بندواره‌ها در انواع متعدد ماشین‌ها و ابزارهای مکانیکی بکار برده می‌شوند. ساده‌ترین اهرم‌بندی
با حلقه بسته چهار میله می‌باشد که دارای سه اهرم متحرک (به اضافه یک اهرم ثابت) و چهار اتصال «چرخان»، «لولا شده»
یا «پین شده» می‌باشد (شکل ۱ ـ ۱). اهرمی که به منبع تغذیه یا متحرک اولی وصل شده است، اهرم ورودی نام دارد
A) 0 (A . اهرم خروجی لولاهای متحرک B را به لولای زمین ۰ B وصل می‌کند. کاپلر (میله رابط) یا میله شناور دو لولای متحرک A و B را به هم وصل می‌کند یعنی رابط بین ورودی و خروجی می‌باشد.
شکل ۱ ـ ۲ سه کاربرد بندواره چهار میله را نشان می‌دهد که برای انجام کارهای مختلف بکار رفته است. جرثقیل جابجا کننده افقی در شکل ۱ ـ ۲ الف یک نوع خاص از بندواره چهار میله است که حدوداً حرکت مستقیم الخط برای مسیریاب (نقطه P ) تولید می‌کند این نوع جرثقیل‌ها تا ۵۰ تن ظرفیت و نوعاً بطور تقریب مسیر میله رابط تا ۹ متر طول دارد.
شکل ۱ ـ ۲ ب اهرم‌بندی محرک آبپاش چمن است که برای بدست آوردن دامنه‌های مختلف نوسان سر آبپاش قابل تنظیم است. این اهرم‌بندی قابل تنظیم با تغییر طول زاویه اهرم خروجی به توسط گیره و پیچ عملیات خود را به تنوع دارا می‌باشد.
شکل ۱ ـ ۲ پ طرح اهرم‌بندی درپوش موتور اتومبیل که چهار میله می‌باشد را نشان می‌دهد. این اهرم حرکت نسبی بین درپوش موتور و اطاق اتومبیل را کنترل می‌کند.
سه نوع کاربردی که در شکل ۱ ـ ۲ نشان داده شده کاملاً با یکدیگر متفاوت است و در حقیقت
سه کار مختلف را بیان می‌کند. یعنی تمام بندواره‌ها بسته به نوع کاربردشان که عبارتند از: ایجاد مسیر، ایجاد تابع و ایجاد حرکت (یا هدایت یک جسم صلب). در ایجاد مسیر (شکل ۱ ـ ۲ الف)، مسیر حرکت یک نقطه از بندواره موردنظر می‌باشد.
ایجاد عملیات (شکل ۱ ـ ۲ ب) یک اهرم‌بندی است که حرکت (یا نیروی) نسبی بین اهرم‌هائی
(بطور عمومی) که به بدنه وصل هستند مورد توجه می‌باشد. در ایجاد حرکت (شکل ۱ ـ ۲ پ)،
حرکت کامل میله رابطه مورد ملاحظه می‌باشد. در بندواره چهار میله چنانچه یک یا چند میله
دارای طول بی‌نهایت باشد حالات خاصی از بندواره چهار میله را ایجاد می‌کند. بندواره لنگ ـ لغزنده (یا لنگ و لغزنده) در شکل ۱ ـ ۳ یک زنجیر چهار میله است که لغزنده به جای میله خروجی که طول بی‌نهایت دارد جایگزین شده است.
موتور احتراق داخلی بر این اساس ساخته شده است بطوریکه میل لنگ میله ۲، شاتون میله رابطه (میله ۳) و پیستون لغزنده (میله ۴) می‌باشد.
انواع دیگری از بندواره چهار میله وجود دارد بطوریکه لغزنده به جای حرکت روی میله ثابت روی میله متحرک هدایت می‌شود. این حالت را بندواره لنگ ـ لغزنده معکوس نامند و هنگامی که اهرم دیگری (مثل میل لنگ، میله رابطه یا لغزنده) ثابت شود بوجود می‌آید.
۱ ـ ۳ علم حرکت نسبی:
تمام حرکاتی که در طبیعت مشاهده می‌شوند حرکت نسبی هستند؛ یعنی جسم مورد مشاهده نسبت
به مشاهده کننده. برای مثال، مسافر نشسته در داخل اتوبوس نسبت به مشاهده کننده در صف خط اتوبوس بطور نسبی در حرکت است، اما نسبت به مسافر دیگری که در داخل اتوبوس نشسته است، در حال سکون می‌باشد. به عکس مسافر در حال حرکت در راهروی اتوبوس نسبت به مسافر نشسته در داخل اتوبوس حرکت نسبی دارد و همچنین نسبت به مسافر منتظر در صف خط اتوبوس نیز دارای حرکت نسبی است.
به مطالعه حرکت یعنی سینماتیک، علم حرکت نسبی اطلاق می‌گردد. طراحی و تحلیل ماشین و بندواره‌ها بستگی به توان طراح از تجسم حرکت نسبی اجزاء ماشین دارد.
شکل ۱ ـ ۳ ب یک اهرم‌بندی لنگ لغزنده را با میله رابط مثلثی ABP نشان می‌دهد. هر نقطه از میله رابط مسیرهای مختلفی را ایجاد می‌کند که به منحنی‌های کاپلر نسبت به بدنه (میله ۱) معروف هستند.
نقطه A یک قوس دایره‌ای شکل به مرکز ۰ A را طی می‌کند. نقطه B در امتداد خط مستقیم حرکت می‌کند و نقطه P یک منحنی خیلی پیچیده‌ای را ایجاد می‌کند. تمام این منحنی‌های کاپلر قسمتی از حرکت مطلق میله ۳ می‌باشد.
طراحی و ساخت وسایل فولادی اعمال نیروی داخلی
فرض کنید که مسیر نقطه P این بار نسبت به میله ۴ به جای میله ۱ مورد نظر باشد. این حرکت نسبی
را میتوان بگونه‌ای بدست آورد که بطور خیالی یک نفر روی میله ۴ نشسته باشد و حرکت میله ۳ را مشاهده کند، مشخصاً نقطه P از میله ۳ را نگاه کند. به عبارت دیگر بندواره را معکوس کرده‌ایم، یعنی میله ۴ (لغزنده) بجای میله ۱ ثابت شده و بقیه بندواره را نسبت به میله ۴ به حرکت درآورده‌ایم (از جمله میله ثابت قبلی). در اینجا مسیر نسبی نقطه P نسبت به میله ۴ یک قوس دایره‌ای شکل به مرکز B می‌باشد. بنابراین حرکت مطلق یک حالت خاص از حرکت نسبی است.
۱ ـ ۴ نمادهای سینماتیکی:
اگرچه بندواره چهار میله و بندواره لنگ ـ لغزنده ا زاهرم‌بندهای خیلی مفید بوده و هزارها موارد و کاربرد دارند، بعداً خواهیم دید که این اهرم‌بندی قابلیت اجرائی محدودی دارند.
اهرم‌بندی‌هائی با تعداد اعضاء بیشتر اغلب در شرایطی که خواسته‌های زیادی از بندواره انتظار می‌رود بکار برده می‌شوند.
شکل ۱ ـ ۳ یک کاربرد معمولی از بندواره چند حلقه‌ای را نشان می‌دهد که اهرم‌بندی از نوع مکانیکی آن مورد تقاضا است. پنجره باید ۹۰ درجه نسبت به چارچوب به طرف بیرون باز شود و مسافت کافی از یک طرف پنجره برای تأمین دسترسی به خارج از پنجره و از طرف دیگر دسترسی به سطح خارجی پنجره برای تمیز کردنداشته
………………..باشد. همچنین نیروی لازم برای حرکت بندواره که به کمک
فصل ۳
وسایل اعمال نیروی داخلی
۳ ـ سنتز وسایل اعمال نیروی داخلی:
(Internal Force Exerting Devices Synthesis)
قیچیهای مرکب، انبرقفلها، پرچکنها و کلمپهای تاگل را میتوان جزئی از وسایل اعمال نیروی داخل دانست. اینگونه وسایل دارای یک نیروی اعمالی یا محرک هستند که با P نمایش میدهند و یک نیروی مقاوم که با r F نمایش میدهند. در این وسایل درجه آزادی ۱- در نظر گرفته می‌شود.
۳ ـ ۱ سنتز قیچیهای مرکب (Compond Lever ships Synthesis)
خصوصیات لینکیج کمکی قیچیهای مرکب به شرح زیر می‌باشد.
۱) ۱- F = درجه آزادی آنها است.
۲) حداقل دو لینک دوگانه (به علت دو نیروی P و r F ) وجود داشته باشد.
۳) دو لینک دوگانه P و r F نبایستی بوسیله لینک یکسان به هم وصل شوند زیرا در غیر اینصورت قیچیهای ساده بوجود می‌آید. (رجوع شود به شکلهای ۳ ـ ۱ و ۳ ـ ۲ و ۳ ـ ۳)
۳ ـ ۲ سنتز پرچ‌کنهای یوک (Yoke Riveters Syntheses)
خصوصیات این نوع وسایل:
۱) ساختار ساده
۲) قابل حرکت با دست
۳) تقویت نیروی زیادی بین پیستون قدرت و پرچ (نقطه کار)
۴) یک بخش از دو بخش قطعه کار و سیلندر قدرت نیوماتیک می‌بایست به لینک زمین ثابت شوند.
۵) بخش دیگر قطعه کار و پیستون قدرت نسبت به لینک زمین لغزش داشته باشند.
باتوجه به مواردبالا مشخصات لینکیج کمکی این وسایل عبارت است از:
۱) ۱- F = درجه آزادی
۲) حداقل دو لینک دوگانه وجود داشته باشد(برای P و r F )
۳) لینکهای دوگانه مطابق با P و r F می‌بایست در یک طرف بوسیله لینک مشابه (همان لینک زمین)
و از طرف دیگر به لینکهای سه گانه متصل شوند. این امر سبب بوجود آمدن تقویت نیروی زیاد بین پیستون قدرت و قطعه کار خواهد شد.
۴) لینک زمین می‌بایست حداقل یک لینگ چهارگانه برای P و r F و دو مفصل مرتبه پایین لغزشی برای پیستون قدرت و قطعه کار باشد.
۵) لینکهای سه گانه مطرح شده در بند ۳ می‌بایست به لینک زمین متصل شوند زیرا پیستون قدرت و قطعه کار بایستی دارای یک ارتباط لغزشی با لینک زمین باشند. (رجوع شود به شکلهای ۳ ـ ۴ و ۳ ـ ۵ و ۳ ـ ۶)
۳ ـ ۳ سنتز عددی وسایل اعمال نیروی داخلی:
برای این وسایل ۱- F = در نظر می‌گیریم، طبق معادله گروبلر داریم:
F = 3 (n – ۱ ) – ۲ J
۱- = ۳ (n – ۱ ) – ۲ J
۲ J – 3 n + 2 = ۰ (۳ ـ ۱)
برای بدست آوردن تعداد لینکهای دوگانه داریم:
n = n 2 + n ۳ + n ۴ + …
تعداد کل المانها e = ۲ J
تعداد کل المانها e = ۲ n 2 + ۳ n 3 + ۴ n 4 + …
:پس ۲ J = 2 n 2 + ۳ n 3 + ۴ n 4 + …
با جایگزینی در معادله (۳ ـ ۱) داریم:
۲ n 2 + ۳ n 3 + ۴ n 4 + … – ۳ (n ۲ + n ۳ + n ۴ + …) + ۲ = ۰
n 2 = n ۴ + ۲ n 5 + ۳ n 6 + … ۲+
۳ ـ ۴ تعداد کل لینکهای دوگانه:
i
n 2 = 2 + õ (P – ۳ ) n p (3 ـ ۲)
p= 4
لینک بالاترین مرتبه در مکانیزمهای دارای ۱- F = درجه آزادی،
n = ) 2 i – 3 ) + 1 = ۲ i – 2 طبق شکل:
n + 2 = ۲ i ©i = n + ۲ ۲
i بالاترین مرتبه لینک در ۱- F = درجه آزادی است.
اثبات:
۲ j – 3 n + 2 = ۰ طبق معادله گروبلر داریم:
n = 2 i – 2
j = i + 2 + ۲ (i – ۳ ) = ۳ i – 4
۲ ( ۳ i – 4 ) – 3 ( ۲ i – 2 ) + 2 = ۰ در معادله گروبلر می‌گذاریم:
۶ i – 8 – ۶ i + 6 + ۲ = ۰ صادق است.
مثال: ۴ n =
i = n + 2 ۲ = ۶ ۲ = ۳
غیرقابل قبول است چون حداقل باید ۴ i = بشود در غیر این صورت قیچی ساده بوجودمی‌آید.
n = 6 © i = 2 + ۶ ۲ = ۴
داریم n = n 2 + n ۳ + n ۴
n 2 = ۲ + n ۴
n = 8 © i = 2 + ۸ ۲ = ۵
داریم n = n 2 + n ۳ + n ۴ + ۲ n 5
n 2 = ۲ + n ۴ + n ۵
n = 10 © i = 2 + ۱۰ ۲ = ۶
داریم n = n 2 + n ۳ + n ۴ + n ۵ + n ۶
n 2 = ۲ + n ۴ + ۲ n 5 + ۳ n 6
۳ ـ ۵ سنتز ابعادی:
منظور از سنتز ابعادی این است که برای طراحی یک ساز و کار جهت تبدیل حرکتی مطلوب چه ابعادی از قطعات طولها و زوایا مورد نیاز است.
از بررسی سنتز ابعادی درمی‌یابیم که این نوع سنتز دارای دو شکل تقریبی و دقیق است. بطور
مثال برای بوجود آوردن یک خط راست، این کار فقط به طور تقریبی میسر می‌باشد، بدین معنی که
مسیر نقطه رابط یک خط موجی شکل است که متناوباً خط واقعی را قطع می‌کند. این دومنحنی
که یکی بطور مکانیکی تولید شده و دیگری منحنی مطلوب است، تنها در نقاط تقاطع با هم مشترکند.
این نقاط را نقاط دقت (یا درستی) تابع ایجاد شده می‌نامند که این نقاط دقت توسط طراح معین می‌گردد و میتوان توسط آن مکانیزم مربوطه را بدست‌آورد.
دو روش هندسی و جبری وجود دارد. روشهای هندسی با دقت قابل قبول جوابهای مطمئن
و سریعی به بسیاری از مسائل میدهند. این روشها احساس ملموسی از جزئیات مکانیکی به
دست میدهند که در کوتاه کردن یک راه حل مفروض در طراحی یک سخت‌افزار مهم‌اند و میتوان آنها را بر تخته رسم پیاده کرد.
۳ ـ ۶ روشهای هندسی:
روشهای هندسی ترکیب بندگارهای صفحه‌ای در وظایف مختلف برروشهای دقیقتر جبری تقدم دارند. آنها
هنوز هم در بین روشهای موجود جایگاه مهمی دارند. چرا که جوابها را نسبتاً سریعتر بدست
میدهند و چون بیشتر از روشهای جبری به واقعیت فیزیکی نزدیک‌اند اغلب درک آنها سریعتر است. همچنین درجه دقت آنها برای بسیاری…………………………
بلافاصله بعد از پرداخت موفق لینک دانلود این پروژه فعال خواهد شد.
اولین نفر باشید که نقد و بررسی ارسال میکنید... “طراحی و ساخت وسایل فولادی اعمال نیروی داخلی”
طراحی و ساخت وسایل فولادی اعمال نیروی داخلی
قیمت : تومان134,000
نقد وبررسی
نقد بررسی یافت نشد...