1.

*Przedstawić algorytm realizacji zadania projektowo- konstrukcyjnego.

Algorytm realizacji procesu projektu konstrukcyjnego
Założenia projektowo-konstrukcyjne->
tworzenie układu funkcji składowych->
poszukiwanie fizycznych modeli realizacji funkcji składowych->
tworzenie struktury funkcji składowych i wariantów rozwiązań->
wybór przydatnych kombinacji->
konkretyzacja warunków->
identyfikacja kryteriów oceny->
wartościowanie wariantów->
opracowanie wybranych projektów koncepcyjnych

2.

*Różnice między olejami, środkami smarnymi itd.

Gazowe:

Gaz jest stosowany jako smar w smarowaniu gazostatyczne lub gazodynamiczne wysokoobrotowych,

niskoobciążonych łożysk ślizgowych.

Płynne:

Oleje mineralne będące produktami przeróbki ropy naftowej są najszerzej stosowane w samrowaniu maszyn.

Na ich bazie wytwarzane są oleje smarowe które, w zależności od potrzeb i zastosowania są mieszaniną róznych

olejów bazowych i dodatków uszlachetniajacych poprawiajacych smarność i odporność olejów na

oddziaływania zewnętrzne.

Oleje syntetyczne dzielą się na dwie grupy: oleje węglowodorowe i oleje niewęglowodorowe. Otrzymuje się je

na drodze syntezy chemicznej w celu uzyskania bardzo określonych właściwości fizyko-chemicznych; są to na

przykład trudnopalne oleje hydrauliczne, oleje silnikowe o wysokim wskaźniku lepkości, obojętne chemicznie

oleje spożywcze.

Wodę lub emulsje wodne stosuje się w mechanizmach gdzie woda występuje jako czynnik roboczy (pompy

wody) , w przypadkach, gdzie potrzebne jest intensywne chłodzenie smarowanych elementów, lub w miejscach

zagrożenia pożarowego lub wybuchowego (górnictwo).

Plastyczne:

Są to przeważnie smary plastyczne, powstałe przez zagęszczenie olejów mineralnych lub syntetycznych

specjalnymi mydłami (wapniowymi, sodowymi, litowymi, baru i innych pierwistków). Stosowane są w

mechanizmach, gdzie trudno utrzymać lub dostarczać olej smarowy.

Stałe:

materiały te mają budowę płytkową, co ułatwia wytworzenie charakterystycznych płaszczyzn poślizgu, dzięki

czemu zmniejszony jest wsólczynnik tarcia. Stosowane są jako samoistne środki smarne w warunkach

podwyższonej temperatury, lub jako dodatki do olejów smarowych i smarów.

3.

*Różnice między olejami jedno- i wielosezonowymi

w zimie stosuje się oleje o mniejszej lepkości niż oleje letnie. lepkość wpływa na wartość wyporu (pozytywnie) i

oporu tarcia (negatywnie). Jej zmniejszenie wskutek podwyzszenia temperatury oleju moze wywolac zmianę

tarcia plynnego na mieszane. Obnizenie temperatury może tak zwiększyć lepkość, że mogą wystąpić duże opory

ruchu. Oleje wielosezonowe powinny cechować się małą zmianą lepkości wraz ze zmianą temperatury

4.

*Przedstawić algorytm katalogowego doboru przekładni

KATALOGOWY DOBÓR PRZEKŁADNI (PRACY CIĄGŁEJ I PRZERYWANEJ)
Dokonuje się na podstawie:
- mocy Pt (wg katalogu)
- przełożenia – i
- prędkości obrotowej – n1 lub n2
- mocy efektywnej – Pe = P*f
Moc Pt wybranej przekładni powinna być większa lub równa mocy efektywnej Pe
Określenie przekładni w zamówieniu:
- typ i odmiana
- wielkość
- przełożenie

- układ wałów wyjściowych
- odmiana wykonania specjalnego tylko dla przekładni w wykonaniu W1, W2, W3
Oznaczenie przekładni:
1Na – 250 – 5,2 – 3 – W
1 – stopień przekładni (przekładnia jednostopniowa)
N – Typ przekładni (walcowa z wałami poziomymi z mocowaniem na łapach)
250 – wielkość
5,2 – przełożenie
3 – układ wałów wyjściowych
W – wykonanie specjalne

5.

*Katalogowy dobór łożysk

1.ustalenie schematu konstrukcyjnego łożyskowania
2.pokreślenie wartości i kierunków obciążeń i prędkości obrotowej łożysk
3.dla obciążeń zmiennych obliczamy P

n

i n

n

.

4.ustalenie ograniczeń geometrycznych
5.wybór typu łożyska
6.przyjęcie wymaganej trwałości L
7.wyznaczenie stosunku C/P dla odpowiedniego L i typu łożyska
8.obliczenia obciążenia zastępczego P=VxP

r

+

ψ

*P

a

9.obliczenia obciążenia efektywnego P

e

=f

d

*P

10.obliczenia nośności ruchowej C=P

e

(C/P)

11.obliczenie efektywnej nośności ruchowej C

e

=f

t

*C

12.obliczenie zastępczego obciążenia spoczynkowego P

0

=max(P

01

,P

02

) P

01

=X

0

*P

r0

+Y

0

*P

0a

P

02

=P

r0

13. Obliczanie wymaganej nośności spoczynkowej
14.Dobór z katalogu jego nośności oraz wymiarów geometrycznych
15.Sprawdzenie

trwałości

ściernej

łożyska-

weryfikacja

nośności

efektywnej

c

0

=s

0

*P

0

L

e

=a

1

*a

2

*a

3

*(C

e

/P

e

)

ρ

16.Dobór środka smarnego.
17. Przyjęcie prasowań w gnieździe i na czopie oraz uszczelek (filc-mała prędkość obrotowa, oringi i
simeringi- średnia prędkość obrotowa, uszczelnienia labiryntowe- duża prędkość) .

*Przedstawić algorytm katalogowego doboru sprzęgła

ALGORYTM DOBORU SPRZĘGŁA

1.

wybór typu sprzęgła

zależy od rodzaju napędu (silnik elektryczny/spalinowy), warunków pracy (rodzaj maszyny, dokładność
ustawienia, drgania, temperatura otoczenia, montaż)

2.

wybór wielkości sprzęgła







· 



· 



· 

· 

M

n

– moment nominalny sprzęgła [Nm]

M

m

– moment nominalny napędu [Nm]

K

y

– wsp. przeciążenia zależny od rodzaju maszyny roboczej

K

t

– wsp. przeciążenia zależny od temperatury otoczenia

K

i

– wsp. przeciążenia zależny od ilości włączeń na godzinę

K

p

– wsp. przeciążenia zależny od czasu pracy maszyny w ciągu doby





 ·



N – moc [W]
n – prędkość obrotowa [obr/min]

3.

sprawdzenie doboru

•

M

m

≤ M

n

•

n ≤ maks. Prędkość obrotowa

•

średnica czopa ≤ d

max

•

średnica zewnętrzna D

•

długość całkowita L

sprzęgła z bębnem lub tarczą hamulcową <?>

średnica bębna lub tarczy DII

grubość bębna B; grubość tarczy b

odległość osi symetrii bębna lub tarczy L

II

Sposób oznaczania sprzęgieł:
M

n

– D

H

– L

H

– d

1

l

1

– d

2

l

2

– wielkość sprzęgła – typ sprzęgła

*Z jakich komponentów składa się urządzenie mechatroniczne

Podstawowe komponenty urządzenia mechatronicznego :

1.System podstawowy- mechaniczny

2.System sensorów- czujników

3.System aktuatorów(aktorów) tzn człony wykonawcze uruchamiające

4.Procesory i przetwarzanie danych wyjściowych

smarowania (otwory na powierzchni promieniowej pierścienia zewnętrznego łożyska baryłkowych),
-

smarowanie olejowo-powietrzne

– Stosowane w układach zautomatyzowanych o wysokim stopniu

pewności działania, gdzie poziom oleju jest rejestrowany. Stwierdzenie ubytku oleju powoduje jego
uzupełnienie przy pomocy pneumatycznego układu wtryskowego,
-

smarowanie obiegowe

– Stosowane s przypadkach centralnego układu smarowania elementów

urządzenia. Olej dostarczany jest z jednej strony węzła łożyskowego i odbierany z drugiej przez instalację
olejową zaopatrzoną w pompy, filtry i chłodnice oleju.
W zależności od sposobu smarowania i użytego medium smarującego łożyska powinny być uszczelnione w celu
zapobieżenia wycieku na zewnątrz urządzenia lub do jego innych elementów.

*Sposoby smarowania przekładni

Wymień i opisz co najmniej dwa sposoby smarowania zazębień zamkniętych przekładni zębatych
- Zanurzeniowe - Polega na zanurzeniu elementu ruchomego w oleju i przeniesieniu środka smarnego do
miejsca smarowania dzięki przyczepności oleju do powierzchni tego elementu.
Wieniec powinien być zanurzony w oleju na głębokość dwóch zębów.
Zalety:
-Prosta budowa
-Wysoka wydajność
-Proces odbywa się automatycznie
Wady:
-Ograniczenia prędkości
-Konieczność stosowania uszczelnień
-Opieka nad przekładniom i sprawdzanie czy olej się nie wylewa

- Grawitacyjne - Polega na dostarczaniu oleju smarnego ze zbiorniczka poprzez siły grawitacji.
Jest to najprostszy sposób podawania oleju do przekładni zamkniętej. Jednak możliwości podawania oleju do
przekładni są niskie dlatego metoda ta jest wykorzystywana jest w przekładniach wolnobieżnych. Pojemność
tych smarowniczek jest również niska gdyż wystarcza na od 2 do 8 godzin pracy.
Zalety:
-prosta budowa
-Łatwość obsługi
Wady:
- Ograniczone zastosowanie
-Duża częstość wymiany oleju

*Uszczelniania

Uszczelnienia -przeznaczone są do uszczelniania przestrzeni między elementem wirującym a nieruchomym
lub między dwoma elementami będącymi w ruchu względnym.
Podstawowymi elementami uszczelnienia są :
-element uszczelniający
-powierzchnie uszczelniane
-elementy pomocnicze
Zadania uszczelnień :
–utrzymywanie środka smarnego
–odrzucanie zanieczyszczeń

–oddzielanie płynów lub gazów
–utrzymywanie różnic ciśnienia.
Czynniki które należy uwzględnić przy projektowaniu i doborze uszczelnień:
-rodzaj czynnika roboczego i jego oddziaływanie chemiczne
-wielkość ciśnienia czynnika
-wielkość temperatury
-prędkość i rodzaj ruchu elementu uszczelnianego
-wolna przestrzeń do zabudowy
-łatwość i koszt montażu i demontażu,
-trwałość uszczelnienia (starzenie)
-względu ekonomiczne

PODZIAŁ USZCZELNIEŃ

Uszczelnienia

uszcz. połączeń spoczynkowych

uszczelnienia połączeń ruchowych

- uszczelki płaskie
- pierścienie kształtowe
masy usczelniające

uszcz. ruchu posuwisto-zwrotnego

uszcz. ruchu obrotowego

- pierścienie tłokowe i
segmentowe
- pierścienie samouszczelniające
- uszczelnienia przesłonowe

stykowe

bezstykowe

- z płaską pow.
styków
- z cylindryczną
pow. styków

- szczelinowe
- cieczowe

*Rodzaje środków smarnych i zastosowanie

Rodzaje środków smarnych:

•

płyny (ciecze, gazy)

•

smary plastyczne

•

smary stałe

•

kompozycje smarowe (emulsje, mgły olejowe, olej/smar plastyczny + smar stały)

Smary plastyczne są stosowane w tych przypadkach, gdy zastosowanie olejów jest nieuzasadnione względami
technicznymi, ekonomicznymi lub ze względu na liczne zalety smaru jako substancji smarującej.

*Przedstawic i omówić z sposoby doprowadzania smaru do łożysk

Generalnie stosowane są dwa rodzaje czynników smarujących: smar stały lub olej.
Smary stałe stosowane są w przypadkach, gdy konstrukcja urządzenia nie zapewnia smarowania łożysk, łożyska
pracują z niewielkimi prędkościami, nie rozgrzewają się nadmiernie podczas pracy lub gdy konstrukcja węzła
łożyskowego jest zamknięta.
Smarowanie smarami stałymi wymaga zazwyczaj wypełnienia oprawy z łożyskiem tylko w ilości 30% do 60%
całkowitej objętości,
W przypadku łożysk silnie obciążonych i pracujących z dużymi prędkościami obrotowymi wymagane jest
stosowanie smarowania olejem. Spotykane są następujące sposoby dostarczania oleju do łożyska:
-

smarowanie w k

ą

pieli olejowej

– Jest to najczęściej spotykany sposób smarowania. Łożysko powinno być

zanurzone do wysokości osi dolnego elementu tocznego łożyska w przypadku wałów poziomych lub w 50% do
80% w przypadku wałów pionowych.

-

smarowanie dyskiem olejowym

jest dysk o średnicy, pozwalającej na zanurzenie w oleju. Olej z dysku dostaje się do łożyska poprzez zgarniacz
lub w przypadku małych prędkości obrotowych spływa bezpośrednio do łożyska,
-

smarowanie natryskowe

– Olej dostarczany jest pod ciśnieniem bezpośrednio na elementy toczne

łożyska. To rozwiązanie stosowane jest przy dużych prędkościach obrotowych i dużych temperaturach działąnia
w silnikach turbinowych i odrzutowych,
-

smarowanie mgł

ą

olejow

ą

– Olej jest rozpylany do postaci mgły przy pomocy powietrza. Mgła olejowa

smaruje wszystkie elementy urządzenia w tym łożyska. Ze względu na niewielkie opory spowodowane
przepływami oleju rozwiązanie to jest stosowane w przypadku dużych prędkości obrot
-

smarowanie kropelkowe

– Olej dostarczany jest bezpośrednio na elementy toczne łożyska grawitacyjnie

w postaci kilku kropel na minutę. Rozwiązanie takie jest stosowane przy niewielkich obciążeniach i w

przypadkach łożysk przystosowanych konstrukcy

Sposoby smarowania zazębienia i ł

Zanurzeniowe, natryskowe.

***Przestawić i omówić sposoby dopr

Dopływ środka smarnego:

•

ciśnieniowy

•

bezciśnieniowy

o

grawitacyjne

o

kapilarne

o

powielaczowe

o

zanurzeniowe

o

rozbryzgowe

o

inne

Obieg środka smarnego: przelotowe, obiegowe
Zespołowość: indywidualne, grupowe
Obsługa: ręczne, automatyczne

*Lepkość dynamiczna i kinematyczna

Lepkość dynamiczna: Równanie Newtona:

- współczynnik lepkości dynamicznej (lepkość dynamiczna),

lepkość dynamiczna stosowana jest w obliczeniach łożysk hydrodynamicznych i hydrostatycznych

Lepkość kinematyczna:
Do celów klasyfikacji lepkościowej olej
kinematyczna).
Lepkość kinematyczna jest to lepkość dynamiczna odniesiona do gęstości (masy właściwej):

smarowanie dyskiem olejowym

– W przypadkach, gdy poziom oleju jest za niski na wale umieszczony

jest dysk o średnicy, pozwalającej na zanurzenie w oleju. Olej z dysku dostaje się do łożyska poprzez zgarniacz
lub w przypadku małych prędkości obrotowych spływa bezpośrednio do łożyska,

Olej dostarczany jest pod ciśnieniem bezpośrednio na elementy toczne

łożyska. To rozwiązanie stosowane jest przy dużych prędkościach obrotowych i dużych temperaturach działąnia
w silnikach turbinowych i odrzutowych,

Olej jest rozpylany do postaci mgły przy pomocy powietrza. Mgła olejowa

smaruje wszystkie elementy urządzenia w tym łożyska. Ze względu na niewielkie opory spowodowane
przepływami oleju rozwiązanie to jest stosowane w przypadku dużych prędkości obrotowych,

Olej dostarczany jest bezpośrednio na elementy toczne łożyska grawitacyjnie

w postaci kilku kropel na minutę. Rozwiązanie takie jest stosowane przy niewielkich obciążeniach i w

przypadkach łożysk przystosowanych konstrukcyjnie do takiego

ębienia i łożysk przekładni z pionowym układem wałów

Przestawić i omówić sposoby doprowadzania środka smarnego do miejsca smarowania

Obieg środka smarnego: przelotowe, obiegowe
Zespołowość: indywidualne, grupowe

Lepkość dynamiczna i kinematyczna

Równanie Newtona:

współczynnik lepkości dynamicznej (lepkość dynamiczna),

lepkość dynamiczna stosowana jest w obliczeniach łożysk hydrodynamicznych i hydrostatycznych

Do celów klasyfikacji lepkościowej olejów smarowych używa się współczynnika lepkości kinematycznej (lepkość

Lepkość kinematyczna jest to lepkość dynamiczna odniesiona do gęstości (masy właściwej):

kach, gdy poziom oleju jest za niski na wale umieszczony

jest dysk o średnicy, pozwalającej na zanurzenie w oleju. Olej z dysku dostaje się do łożyska poprzez zgarniacz

Olej dostarczany jest pod ciśnieniem bezpośrednio na elementy toczne

łożyska. To rozwiązanie stosowane jest przy dużych prędkościach obrotowych i dużych temperaturach działąnia

Olej jest rozpylany do postaci mgły przy pomocy powietrza. Mgła olejowa

smaruje wszystkie elementy urządzenia w tym łożyska. Ze względu na niewielkie opory spowodowane

owych,

Olej dostarczany jest bezpośrednio na elementy toczne łożyska grawitacyjnie

w postaci kilku kropel na minutę. Rozwiązanie takie jest stosowane przy niewielkich obciążeniach i w

ysk przekładni z pionowym układem wałów

rodka smarnego do miejsca smarowania

lepkość dynamiczna stosowana jest w obliczeniach łożysk hydrodynamicznych i hydrostatycznych

ów smarowych używa się współczynnika lepkości kinematycznej (lepkość

Lepkość kinematyczna jest to lepkość dynamiczna odniesiona do gęstości (masy właściwej):

*Wymienić modele potrzebne do zastosowania w procesie konstrukcyjnym

MODEL - jest uproszczonym odwzorowaniem rzeczywistego obiektu i posiada tylko niektóre cechy obiektu –
najistotniejsze ze względu na konkretny cel modelowania np.: cechy geometryczne (model geometryczny), ruch
elementów (model kinematyczny) lub inne cechy.
FIZYCZNE – atrybuty obiektu są przedstawione przez wielkości fizyczne (napięcie położenie) – np. model w
tunelu
aerodynamicznym.
MATEMATYCZNE – obiekt i jego atrybuty są przedstawiane przez zmienne matematyczne, natomiast ich
działanie
przez funkcje matematyczne, natomiast ich działanie przez funkcje matematyczne.
Model fizyczny

Model matematyczny bada zależności zmiennych wyjściowych od zmiennych wejściowych.
Za zmienne wyjściowe przyjmowane są takie wielkości fizyczne, których otrzymywanie jest celem działania
układu. Pozostałe wielkości mogą być uznawane za wejściowe. W maszynach i innego rodzaju układach
mechanicznych zmiennymi są na przykład: siły i momenty obciążeń, naprężenia i odkształcenia elementów,
parametry geometryczne i materiałowe, nazwy elementów, rodzaje więzów i wiele innych

*Narysować wargowe, gumowe uszczelnienie łożyska w korpusie chroniące przed wypływem

środka smarnego.

*Podać jakie informacje należy podać przy zamawaniu sprzęgła.

*Parametry napędu:
-rodzaj napędu(silnik elektryczny/spalinowy)
-warunki pracy(rodzaj maszyny roboczej, rodzaj obciążeń, wielkość drgań, temperatura otoczenia)
-moc, moment obrotowy, maksymalna prędkość obrotowa
*Wymiary sprzęgła: długość, średnica zewnętrzna, średnice czopów, średnica i szerokość bębna (w *przypadku
sprzęgieł z hamulcem)
*Oznaczenie wg katalogu producenta.
Podawane przy zamawianiu informacje, mają pomóc producentowi w sprawdzeniu czy klient dobrze dokonał
doboru, oraz wyznaczeniu czasu gwarancji jakiej udzieli producent przy zadanych warunkach pracy.

*Czym się różni wzornictwo przemysłowe od społecznego

Wzornictwo przemysłowe zmierza do objęcia tych wszystkich aspektów otoczenia człowieka, które albo są
uwarunkowane produkcją przemysłową albo są jej bezpośrednim rezultatem.

Wzornictwo społeczne („social design”) nie przynosi bezpośrednich korzyści gospodarczych, lecz jest
zorientowane na długofalowe korzyści społeczne, które mogą zaowocować poprawą gospodarczą w przyszłości.
Wzornictwo społeczne wymaga wsparcia inwestycyjnego Państwa oraz instytucji prywatnych.

*Algorytm zadania konstrukcyjnego

1.

Algorytm zadania konstrukcyjnego

2.

Zadanie konstrukcyjne->

3.

przygotowanie modelu fizycznego ->

4.

skompletowanie danych uzupełniających(dane normowe, materiałowe)->

5.

opracowanie modelu matematycznego->

6.

sformułowanie procedury optymalizacyjnej->

7.

wykonanie obliczeń->

8.

opracowanie dokumentacji technicznej

Naszkicowac podstawowe smarowania, generalnie chodzilo o bezcisnieniowe.
*Wymienic zadania sprzegla.

-przenoszenie momentu obrotowego pomiedzy dwoma ruchomymi elementami (np. wał-wał)
-kompensacja niewspółosiowości
-zabezpieczenie przed przeciążeniami
-przenoszenie momentu w jedną stronę- sprzęgła jednostronne
-łączenie i rozłączanie wałów (włączanie- wyłączanie)
-uproszczenie wykonawcze, transportowe, oraz montażowe poprzez skrócenie długich wałów , lub podział
maszyny na podzespoły połączone sprzegłem
-tłumienie drgań

Czy uklad centralnego smarowania z dlawikami bedzie nadawal sie do smarowania spręzarki

wysokocisnieniowej, a jezeli nie to zaproponowac rozwiazanie problemu.

Układy smarowania z automatycznymi zbiornikami smaru nie mają działania wyporowego, dlatego mogą być

stosowane do układów niskociśnieniowych. Należy zastosować centralny układ smarowania z pompą

*Wzornictwo w globalnej gospodarce oraz jego powiazanie z rozwojem technologii

W warunkach współczesnej gospodarki wolnorynkowe wzornictwo przemysłowe stanowi uznane i stosowne
narzędzie rozwoju poprzez istotny udział w procesach innowacyjnych. Dotyczy to zwłaszcza wielkiego
przemysłu operującego na rynkach międzynarodowych, posiadającego środki i potrzebę prowadzenia działań
badawczo rozwojowych.

Wzornictwo funkcjonuje na trzech głównych polach zawodowych (które określają jego specjalizacje) i dotyczy:
-kształtowania i wieloaspektowego projektowania produktów wszelkiego rodzaju, uwzględniając konteksty
przestrzenne, społeczno- kulturowe i gospodarcze.
-projektowania w sferze grafiki użytkowej, szczególnie komunikacji i identyfikacji wizualnej
-projektowania opakowań ich formy, sposobów użytkowani, oddziaływania wizualnego oraz problematyki
utilizacyjno-ekologicznej
Wprowadzenie kategorii wzornictwa przemysłowego do projektowania produktów gospodarczych, przyniosło i
nadal przynosi korzyści gospodarcze, do których należą głównie:
-większe dochody ze sprzedaży danego wyrobu lub grupy wyrobów
-wzrost poziomu innowacyjności producenta
-powiększenie rynku, możliwość zajęcia pozycji lidera
-umocnienie własnej marki
-podniesienie jakości
-wzrost konkurencyjności
-rozwój zakładu

*Jakie wielkosci mechaniczne mozna mierzyc sensorami i jakich wielkosci elektrycznych

uzywa sie do pomiarow wartosci mechanicznych.

Wielkości mechaniczne: droga, prędkość, przyspieszenie, siła, moment obrotowy, temperatura, ciśnienie,

naprężenia, natężenie przepływu, poziom cieczy, obecność przedmiotu/obiektu, położenie, czas, masa,

Wielkości elektryczne których używa się do pomiaru wartości mechanicznych: napięcie,
energia, opór, pojemność, natężenie pola elektrycznego, dobroć obwodu rezonansowego gęstość strumienia
magnetycznego