- نوشته شده توسط : blueprint
- 1395/10/9
- اشتراک گذاری :
- در دسته :
طراحی و ساخت وسایل اعمال نیروی داخلی
طراحی و ساخت وسایل اعمال نیروی داخلی
طراحی و ساخت وسایل اعمال نیروی داخلی
فهرست
عنوان صفحه
فصل 1: مقدمه‌ای بر مكانیزمها..................................................................... 1
1 ـ 1 حركت: ................................................................................................. 2
1 ـ 2 اهرم‌بندی چهار میله: ........................................................................... 3
1 ـ 3 علم حركت نسبی: ................................................................................. 7
1 ـ 4 نمادهای سینماتیكی:............................................................................. 8
1 ـ 5 زنجیره‌های شش میله‌ای:.................................................................. 12
1 ـ 6 درجات آزادی: .................................................................................. 15
1 ـ 7 تحلیل تغییر مكان: شاخص‌های مفید برای تحلیل موقعیت اهرم‌بندی‌ها..21
1 ـ 8 موقعیتهای محدود و نقاط مرگ یك مكانیزم چهار میله:................... 27
1 ـ 9 روابط محاسبه زوایای موقعیتهای محدود و موقعیتهای نقطة مركب
(روش ریاضی ............................................................................................. 30
1 ـ 10 مفهوم حركت نسبی:........................................................................ 31
1 ـ 11 مركز آنی: ........................................................................................ 34
1 ـ 12 قضیة كندی:.................................................................................... 37
فصل 2: مزیت مكانیكی ............................................................................... 44
2 ـ 1 مزیت مكانیكی: ................................................................................... 45
2 ـ 2 روش تحلیلی برای تعیین سرعت و مزیت مكانیكی: ........................... 56
2 ـ 3 كمترین مزیت مكانیكی:...................................................................... 59
فصل 3: وسایل اعمال نیروی داخلی.......................................................... 61
3 ـ سنتز وسایل اعمال نیروی داخلی: (Internal Force Exerting Devices Synthesis) 62
فهرست
عنوان صفحه
3 ـ 1 سنتز قیچیهای مركب (Compond Lever ships Synthesis).... 62
3 ـ 2 سنتز پرچ‌كنهای یوك (Yoke Riveters Syntheses).................... 64
3 ـ 3 سنتز عددی وسایل اعمال نیروی داخلی: .......................................... 66
3 ـ 4 تعداد لینكهای دوگانه......................................................................... 66
3 ـ 5 سنتز ابعادی:..................................................................................... 70
3 ـ 6 روشهای هندسی:.............................................................................. 70
3 ـ 7 قطبهای نسبی مكانیزم چهار میله‌ای:................................................. 71
3 ـ 8 طریقة یافتن قطب نسبی: .................................................................... 73
3 ـ 9 مكانیك كلمپهای خود قفل‌كن: (Toggle clamps Mechanic)........ 75
3 ـ 10 طراحی كلمپهای قفل‌كن: (Toggle Clamps Design).................. 78
فصل 4: تحلیل نیرویی................................................................................. 81
4 ـ 1 تحلیل نیرویی:.................................................................................... 82
4 ـ 2 قاب و ماشین: .................................................................................... 83
4 ـ 3 تحلیل نیروی كلمپهای عمودی و افقی............................................... 84
فصل 5: تعریف و تقسیم‌بندی فولادهای ابزار............................................ 88
5 ـ 1 تعریف و تقسیم‌بندی فولادهای ابزار:.............................................. 89
5 ـ 1 ـ 1 فولادهای ابزار كارگرم (HOT WORK TOOL STEELS) 90
5 ـ 1 ـ 2 فولادهای ابزار كار سرد (COLD WORK TOOL STEELS 91
5 ـ 1 ـ 3 فولادهای‌ابزارمقاوم‌به‌ضربه (SHOCK RESISTING TOOL STEELS) 94
فهرست
عنوان صفحه
5 ـ 1 ـ 4 فولادهای ابزار آبدیده (WATER HARDENING TOOL STEELS).. 94
5 ـ 1 ـ 5 فولادهای قالب (MOLD STEELS) ....................................... 95
5 ـ1ـ6فولادهای‌ابزارهای‌مخصوص (SPECCIAL-PURPOSE STEELS) TOOL 96
5 ـ 1 ـ 7 فولادهای ابزار تندبر (LIGH SPEED TOOL STEELS).. 97
5 ـ 2 نقش عناصر آلیاژی در فولادهای تندبر: ....................................... 100
5 ـ 3 توسعه فولادهای ابزار: .................................................................. 101
فصل 6: موارد استفادة كلمپها ................................................................. 103
6 ـ 1 موارد استفادة كلمپها و تاگلها در صنعت..................................... 104
6 ـ 1 ـ 1 كلمپ بادامكی: .......................................................................... 104
6 ـ 1 ـ 2 كلمپ مدل F : ......................................................................... 105
6 ـ 1 ـ 3 كلمپ كوچك (یا عكس العمل سریع)........................................ 105
6 ـ 1 ـ 4 كلمپ پنوماتیكی: ....................................................................... 106
6 ـ 1 ـ 5 كلمپهای قفل كن افقی:............................................................ 107
6 ـ 1 ـ 6 كلمپ قفل كن عمودی: ............................................................. 108
6 ـ 1 ـ 7 كلمپ كششی عمل كننده:......................................................... 108
فصل 7: طراحی و ساخت ........................................................................ 109
7 ـ 1 طراحی كلمپ فشاری: .................................................................... 110
7 ـ 2 طراحی و ساخت:........................................................................... 113
7 ـ 2 ـ 1 قدم‌اول‌درساخت‌كلمپ‌موردنظرلیست‌تعدادقطعات‌بكاررفته‌دركلمپ است. 113
7 ـ 2 ـ 2 تهیه نقشه‌های ساخت قطعات و انتخاب جنس مواد................. 115
7 ـ 2 ـ 3 چگونگی ساخت........................................................................ 120
منابع....................................................................................................... 124
مقدمه:
مهندسی بر علوم پایه ریاضیات، فیزیك و شیمی بنا شده است. در اغلب موارد، مهندسی شامل تحلیل تبدیل انرژی از چند منبع به یك یا چند محصول نهایی می‌باشد كه با بكارگیری یك یا چند اصل اساسی از این علوم را شامل می‌شوند.
از میان علوم مختلفی كه مهندسی مكانیك در مورد آن بحث می‌كند تحلیل و ساخت وسایل اعمال نیروی داخلی را میتوان نام برد.
وسایل اعمال نیروی داخلی نظیر قیچیهای اهرم مركب، پرچ‌كنها، مكانیزمهای قفل كن و غیره كاربرد بسیار زیادی در صنعت دارند و بالطبع طراحی آنها نیز از جایگاه خاصی برخوردار است.
در سنتز این وسایل با استفاده از لینكیج‌های كمكی مناسب به 1- F = برای درجه آزادی با یك لینك ثابت (زمین) می‌رسیم.
همچنین نیروی اعمال شده به قطعه كار مطابق با لینكهای دوبل (عضو دو نیرویی) در لینكیچ كمكی هستند. این لینك برای سنتز قطعات عملی مانند انواع مثالهای فوق‌الذكر بكار بسته می‌شوند.
در این پروژه ضمن مطالعه و شناخت كلی انواع سیستمهای اعمال نیروی داخلی مانند قیچی‌ها و كملپ‌ها و بررسی و سنتز قسمتهای مختلف آنها به طراحی و ساخت نمونه‌ای از این وسایل پرداخته می‌شود.
فصل 1
مقدمه‌ای بر مكانیزمها
1 ـ 1 حركت:
اكثریت بندواره‌ها نمایانگر حركتی هستند كه تمام اهرمها در صفحات موازی حركت می‌كنند. این نوع حركت، حركت صفحه‌ای یا دو بعدی نامیده می‌شود. حركت صفحه‌ای جسم صلب شامل چرخش حول محور عمود بر آن صفحه و انتقالی می‌باشد كه در آن تمام نقاط جسم در امتداد خطوط موازی و مستقیم یا منحنی الخط حركت می‌كنند به طوری كه تمام خطوط داخل جسم به موازات موقعیت اصلی خود باقی می‌ماند تركیب چرخش حول سه محور غیر موازی و انتقال در سه جهت بسته به قیدهایی كه توسط اتصالات (كروی، مارپیچی، سیلندری و غیره) بین اهرمها اعمال می‌گردد ممكن می‌شود.
1 ـ 2 اهرم‌بندی چهار میله:
بندواره‌ها در انواع متعدد ماشین‌ها و ابزارهای مكانیكی بكار برده می‌شوند. ساده‌ترین اهرم‌بندی با حلقه بسته چهار میله می‌باشد كه دارای سه اهرم متحرك (به اضافة یك اهرم ثابت) و چهار اتصال «چرخان»، «لولا شده» یا «پین شده» می‌باشد (شكل 1 ـ 1). اهرمی كه به منبع تغذیه یا متحرك اولی وصل شده است، اهرم ورودی نام دارد A) 0 (A . اهرم خروجی لولاهای متحرك B را به لولای زمین 0 B وصل می‌كند. كاپلر (میله رابط) یا میله شناور دو لولای متحرك A و B را به هم وصل می‌كند یعنی رابط بین ورودی و خروجی می‌باشد.
شكل 1 ـ 2 سه كاربرد بندواره چهار میله را نشان می‌دهد كه برای انجام كارهای مختلف بكار رفته است. جرثقیل جابجا كنندة افقی در شكل 1 ـ 2 الف یك نوع خاص از بندوارة چهار میله است كه حدوداً حركت مستقیم الخط برای مسیریاب (نقطة P ) تولید می‌كند این نوع جرثقیل‌ها تا 50 تن ظرفیت و نوعاً بطور تقریب مسیر میله رابط تا 9 متر طول دارد.
شكل 1 ـ 2 ب اهرم‌بندی محرك آبپاش چمن است كه برای بدست آوردن دامنه‌های مختلف نوسان سر آبپاش قابل تنظیم است. این اهرم‌بندی قابل تنظیم با تغییر طول زاویة اهرم خروجی به توسط گیره و پیچ عملیات خود را به تنوع دارا می‌باشد.
شكل 1 ـ 2 پ طرح اهرم‌بندی درپوش موتور اتومبیل كه چهار میله می‌باشد را نشان می‌دهد. این اهرم حركت نسبی بین درپوش موتور و اطاق اتومبیل را كنترل می‌كند.
سه نوع كاربردی كه در شكل 1 ـ 2 نشان داده شده كاملاً با یكدیگر متفاوت است و در حقیقت سه كار مختلف را بیان می‌كند. یعنی تمام بندواره‌ها بسته به نوع كاربردشان كه عبارتند از: ایجاد مسیر، ایجاد تابع و ایجاد حركت (یا هدایت یك جسم صلب). در ایجاد مسیر (شكل 1 ـ 2 الف)، مسیر حركت یك نقطه از بندواره موردنظر می‌باشد.
ایجاد عملیات (شكل 1 ـ 2 ب) یك اهرم‌بندی است كه حركت (یا نیروی) نسبی بین اهرم‌هائی (بطور عمومی) كه به بدنه وصل هستند مورد توجه می‌باشد. در ایجاد حركت (شكل 1 ـ 2 پ)، حركت كامل میلة رابطه مورد ملاحظه می‌باشد. در بندواره چهار میله چنانچه یك یا چند میله دارای طول بی‌نهایت باشد حالات خاصی از بندواره چهار میله را ایجاد می‌كند. بندوارة لنگ ـ لغزنده (یا لنگ و لغزنده) در شكل 1 ـ 3 یك زنجیر چهار میله است كه لغزنده به جای میله خروجی كه طول بی‌نهایت دارد جایگزین شده است.
موتور احتراق داخلی بر این اساس ساخته شده است بطوریكه میل لنگ میلة 2، شاتون میلة رابطه (میله 3) و پیستون لغزنده (میلة 4) می‌باشد.
انواع دیگری از بندواره چهار میله وجود دارد بطوریكه لغزنده به جای حركت روی میله ثابت روی میله متحرك هدایت می‌شود. این حالت را بندوارة لنگ ـ لغزندة معكوس نامند و هنگامی كه اهرم دیگری (مثل میل لنگ، میله رابطه یا لغزنده) ثابت شود بوجود می‌آید.
1 ـ 3 علم حركت نسبی:
تمام حركاتی كه در طبیعت مشاهده می‌شوند حركت نسبی هستند؛ یعنی جسم مورد مشاهده نسبت به مشاهده كننده. برای مثال، مسافر نشسته در داخل اتوبوس نسبت به مشاهده كننده در صف خط اتوبوس بطور نسبی در حركت است، اما نسبت به مسافر دیگری كه در داخل اتوبوس نشسته است، در حال سكون می‌باشد. به عكس مسافر در حال حركت در راهروی اتوبوس نسبت به مسافر نشسته در داخل اتوبوس حركت نسبی دارد و همچنین نسبت به مسافر منتظر در صف خط اتوبوس نیز دارای حركت نسبی است.
به مطالعه حركت یعنی سینماتیك، علم حركت نسبی اطلاق می‌گردد. طراحی و تحلیل ماشین و بندواره‌ها بستگی به توان طراح از تجسم حركت نسبی اجزاء ماشین دارد.
شكل 1 ـ 3 ب یك اهرم‌بندی لنگ لغزنده را با میلة رابط مثلثی ABP نشان می‌دهد. هر نقطه از میلة رابط مسیرهای مختلفی را ایجاد می‌كند كه به منحنی‌های كاپلر نسبت به بدنه (میله 1) معروف هستند.
نقطة A یك قوس دایره‌ای شكل به مركز 0 A را طی می‌كند. نقطة B در امتداد خط مستقیم حركت می‌كند و نقطة P یك منحنی خیلی پیچیده‌ای را ایجاد می‌كند. تمام این منحنی‌های كاپلر قسمتی از حركت مطلق میله 3 می‌باشد.
فرض كنید كه مسیر نقطه P این بار نسبت به میلة 4 به جای میلة 1 مورد نظر باشد. این حركت نسبی را میتوان بگونه‌ای بدست آورد كه بطور خیالی یك نفر روی میله 4 نشسته باشد و حركت میلة 3 را مشاهده كند، مشخصاً نقطة P از میلة 3 را نگاه كند. به عبارت دیگر بندواره را معكوس كرده‌ایم، یعنی میلة 4 (لغزنده) بجای میلة 1 ثابت شده و بقیة بندواره را نسبت به میلة 4 به حركت درآورده‌ایم (از جمله میلة ثابت قبلی). در اینجا مسیر نسبی نقطة P نسبت به میلة 4 یك قوس دایره‌ای شكل به مركز B می‌باشد. بنابراین حركت مطلق یك حالت خاص از حركت نسبی است.
1 ـ 4 نمادهای سینماتیكی:
اگرچه بندواره چهار میله و بندواره لنگ ـ لغزنده ا زاهرم‌بندهای خیلی مفید بوده و هزارها موارد و كاربرد دارند، بعداً خواهیم دید كه این اهرم‌بندی قابلیت اجرائی محدودی دارند.
اهرم‌بندی‌هائی با تعداد اعضاء بیشتر اغلب در شرایطی كه خواسته‌های زیادی از بندواره انتظار می‌رود بكار برده می‌شوند. شكل 1 ـ 3 یك كاربرد معمولی از بندواره چند حلقه‌ای را نشان می‌دهد كه اهرم‌بندی از نوع مكانیكی آن مورد تقاضا است. پنجره باید 90 درجه نسبت به چارچوب به طرف بیرون باز شود و مسافت كافی از یك طرف پنجره برای تأمین دسترسی به خارج از پنجره و از طرف دیگر دسترسی به سطح خارجی پنجره برای تمیز كردن را داشته باشد. همچنین نیروی لازم برای حركت بندواره كه به كمك دست عملی بشود نیاز است. شكل 1 ـ 4 الف و ب یكی از انواع مشهور پنجره‌های مجهز به بندواره را برای زاویه باز شوی 90 و 30 درجه نشان می‌دهد.
اغلب تجسم حركت اهرم‌بندی چند حلقه مثل آنچه در شكل 1 ـ 4 نشان داده شد مشكل است، بخصوص وقتی كه در روی شكل بندواره اجزاء دیگری هم ظاهر شده باشند.
اولین قدم در تحلیل حركت بندواره‌های خیلی پیچیده عبارتست از ترسیم نمای سینماتیكی یا نمای اسكلتی آنها. این مستلزم جدا شدن اجزاء و سپس اتصال آنها به یكدیگر می‌باشد. همانگونه كه در شكل 1 ـ 5 نشان می‌دهد.
نمای اسكلتی بندواره‌ها همان مقاصدی كه شماتیك الكتریكی یا نمای مداری اعمال می‌كند دارا است و فقط اسكلت اصلی بندواره را نمایش می‌دهد كه البته ابعاد اصلی مؤثر در حركت بندواره را دربردارد.
نمای سینماتیكی یكی از دو صورت ذیل را شامل می‌شود: نقشه ساده (متناسب ولی نه چندان دقیق با مقایس) و دیگری نمای سینماتیكی برمبنای مقیاس (كه معمولاً برای تحلیل موقعیت، تغییر مكان، سرعت، شتاب، نیرو گشتاور انتقال و غیره بكار برده می‌شود). برای راحتی در ارجاع دادن، اهرمها شماره‌بندی می‌شوند (از اتصال بدنه با شماره 1 شروع می‌كنند)، در حالتی كه اتصال‌ها را با حروف مشخص می‌كنند.
همچنین اهرمهای ورودی و خروجی نامگذاری می‌شوند. جدول 1 ـ 1 نمای اسكلتی معمول اهرم‌بندی‌های صفحه‌ای را نشان می‌دهد.
یكی از اهداف نمای اسكلتی تهیه شماتیك سینماتیكی حركات نسبی بندواره‌ها است. برای مثال، اتصال لولایی دوران نسبی را تجسم می‌كند، لغزنده حركت انتقالی مستقیم الخط نسبی را نشان می‌دهد و به همین ترتیب.
شكل 1 ـ 5 نمای سینماتیكی (نقشه ساده) برای پنجره مجهز به بندواره را نشان می‌دهد. توجه شود كه شش میله، پنج اتصال لولایی، یك اتصال لغزشی و یك غلطك اجزاء تشكیل‌دهندة آن است. همچنین توجه شود كه یك حلقه بندواره شامل یك اهرم‌بندی لنگ ـ لغزنده است (1، 5، 4، 6) متصل به لنگ ـ لغزنده یك میله و یك غلطك است (2، 3) كه حركت ورودی برای باز و بسته شدن پنجره را تأمین می‌كند.
نمای سینماتیكی بندواره را برای بررسی عینی آسان می‌سازد و اگر براساس مقایس ترسیم شده باشد در تحلیل‌های بعدی معنادار خواهد بود.
1 ـ 5 زنجیره‌های شش میله‌ای:
اگر اهرم بندی چهار میله، نوع عمل كردی را كه در یك كاربرد خاص مورد نیاز است، تأمین نكند یكی از دو نوع اهرم‌بندی شش میله (با هفت اتصال لولایی) كه دارای یك جفت آزادی است معمولاً در نظر می‌گیرند: زنجیر وات یا زنجیرة استیفنس (شكلهای 1 ـ 6 تا
1 ـ 10) این طبقه‌بندی به تغییر مكان اهرمهای سه لولایی بستگی دارد (عضوهایی كه دارای سه اتصال لولایی هستند جدول 1 ـ 11) در زنجیرة وات اهرمهای سه لولایی قابل تنظیم هستند، در زنجیرة‌استیفنسون اهرمهای سه لولایی توسط اهرمهای دولایی (عضوی كه فقط دو اتصال لولائی داشته باشد) از یكدیگر جدا شده‌اند. كابردهای متعدد این زنجیره‌های شش میله‌ای بكار گرفته شده است كه در آشنایی بیشتر با این اهرم‌بندی‌ها به ما كمك خواهند كرد.
جهت دریافت فایل طراحی و ساخت وسایل اعمال نیروی داخلی لطفا آن را خریداری نمایید
قیمت فایل فقط 5,900 تومان
برچسب ها : طراحی و ساخت وسایل اعمال نیروی داخلی , طرح توجیهی طراحی و ساخت وسایل اعمال نیروی داخلی , دانلود طراحی و ساخت وسایل اعمال نیروی داخلی , مکانیک , اعمال نیروی داخلی , وسایل اعمال نیروی داخلی , مكانیك كلمپهای خود قفل‌كن , كلمپهای قفل كن افقی , تهیه نقشه‌های ساخت قطعات و انتخاب جنس مواد , قطبهای نسبی مكانیزم چهار میله‌ای
برچست ها :
