1.)Wprowadzenie do konstruowania maszyn

Projektowanie- proces w którym z reguły uczestniczy wielu projektantów, składa się z etapów:

-etap założeń ( formułowane są podstawowe funkcje i założenia techniczno- ekonomiczne projektowanego obiektu)

-etap projektowania wstępnego ( powstaje koncepcja projektu)

-etap projektowania szczegółowego ( którego efektem jest projekt zapisany w postaci dokumentacji projektowej)

Konstruowanie- rodzaj projektowania, dokładnie projektowanie maszyn. Dopełnienie abstrakcyjnego projektu o wszystkie niezbędne cechy konstrukcyjne (geometryczne, materiałowe, itp.) w celu przygotowanie dokumentacji technicznej

struktury procesu projektowania:

-sformulowanie problemu- jednoznaczne określenie problemu i ostatecznego celu, problem formułujemy ogolnie i jak najszerzej, z użyciem czasownika, opisujemy dwa stany przed i po zaspokojeniu potrzeby.

3.)Wytrzymałościowe podstawy konstruowania maszyn

Naprężenia dopuszczalne: dla obciążeń stałych k=Q/Xq;gdzie: K- naprężenie dopuszczalne.Q-wartość granicy plastyczności, Xq-współczynnik bezpieczeństwa

Przy obciążeniach zmiennych K=Z/Xz; Z- wartość wytrzymałości zmęczeniowej

2.)Obciążenie w maszynach:

Uszkodzenie- część może ulec uszkodzeniu lub zniszczeniu pod wpływem Czynników zew.: obciążenia mechaniczne, chemiczne, cieplne. Uszkodzenie części wyklucza dalszą jej eksploatacje. Uszkodzenie może nastąpić po jednorazowym przekroczeniu wartości granicznej lub po wielokrotnym przekroczeniu, pewnego poziomu naprężeń „zmęczenie”

Postacie uszkodzeń: zniszczenie części przez jej: zerwanie, pękniecie, złamanie itp. Odkształcenia plastyczne trwale, odkształcenia sprężyste, zużycie powierzchni, rozgrzanie powoduje zmianę struktury wew., korozja

Obciążenia: siły zew. Działające na daną część.

Podział obciążeń i ich charakterystyka

- Obciążenia stałe(nie ulegają zmianą podczas dostatecznie długiego czasu pracy maszyny) lub

-obciążenia zmienne ( zmieniające się w czasie, charakter tej zmienności może być różnorodny)

-obciążenia okresowe szybko zmienne (jednostronnie zmienne, wartość obciążenia podczas jednego okresu zmienia się od 0 do wartości max, obustronnie zmienne- wartość zmienia się od pewnej wartości dodatniej do wartości ujemnej przy czym wartość bezwzgledna Pmin=Pmax)

-statyczne, dynamiczne, udarowe

4.)Teoria konstrukcji

Proces projektowo konstrukcyjny- proces doboru cech konstrukcyjnych w oparciu o rację istnienia wyrobu z uwzględnieniem kryteriów konstrukcyjnych i zasad konstrukcji.

Cechy konstrukcji- geometryczne (obrazujące strukturę zew.: wymiary, dokładność, chropowatość), materiałowe opisujące strukturę wew.:(właściwości fizyczne, chemiczne, wytrzymałościowe), dynamiczne (opisujące oddziaływania wew. i zew.)

Racje istnienia wyrobu- techniczne (cel powstania wyrobu), technologiczne (jak wyrób powstaje), ekonomiczne (opłacalność projektu), Humano centryczne

Kryteria oceny konstrukcji: funkcjonaloność, niezawodność trwałość, sprawność, łatwość eksploatacji, ergonomiczność, estetyka, bezpieczeństwo, higiena, technologiczność

Maszyna: uładpowiązanych elementów z których przynajmniej jeden jest ruchomu , wraz z urządzeniami roboczymi, ukłądami sterowania, zasilania, które połączono dla przetwarzania , obrabiania, przemieszczania lub pakowania.

Podział maszyn : 1)silniki(zamiana energii na prace mechaniczna) 2)maszyny robocze(zmiana kształtu , stanu lub położenia materiału lub przedmiotu). Dzielą się na : 1)technologiczne(obrabiarki, maszyny górnicze) 2)transportowe(dźwignice, przenośniki) 3) energetyczne(pompy, sprężarki)

5.) Zasady konstruowania:

optymalnego stanu obciążenia(należy stosować proste stany obciążenia- rozciąg.,zginanie). Zastąpienie złożonych stanów obci. prostymi

optymalnego tworzywa konstrukcyjnego- wybór tworzywa oparty jest na określonych zasadach masy, objetosci i kształtu. Dobor materiału na podstawie wskaź. mater.

Optymalnej stateczności konstrukcyjnej- równowaga miedzy siłami i naprężeniami

optymalnego stosunku wielkosci zwiazanych- sa to wielkosci, w ktorych wartość jednej cechy konstrukcyjnej wpływa na wartość drugiej. Stosunek wielkosci dobieramy tak aby wybór był optymalny.

Technologicznosc konstrukcji:

Zespół cech konstrukcyjnych określonego przedmiotu umożliwiających łatwe wykonanie go w danych warunkach produkcyjnych.

O technologiczności konstrukcji decydują informacje przekazywane wytwórcy przez konstruktora, głównie za pomocą rysunku technicznego. Informacje te dotyczą materiałów wyjściowych, ich wymiarów, rodzaju zastosowanych półfabrykatów, kształtu i wymiarów gotowych przedmiotów oraz ich dokładności, jakości powierzchni, twardości itp. Należy przewidzieć optymalny w danym przypadku materiał i proces technologiczny, jaki będzie zastosowany przy wytwarzaniu konstruowanego przedmiotu.

dobór tworzywa konstrukcyjnego:

czynniki decydujące: celowość technologiczna, koszt, dostępność, cechy konstrukcyjne

Materiały stosowane w budowie maszyn:

- stale (weglowe, stopowe, niskoweglowe, narzedziowe, szybkotnace, wysokostopowe

Zeliwo, aluminium i jej stopy, miedz i jej stopy, tworzywa sztuczne

6.)Połączenia w budowie maszyn

Definicja- Połaczeniem nazywa sie fragment obiektu obejmujący obszar, w którym nastąpiło połączenie ze sobą 2 lub więcej elementów. W połączeniu rozróżnia się elementy łączące oraz łączniki (śruby,nity,wpusty, kołki). Połączenie może byc za pomoca łacznikow lub procesow technologicznych np. Spawanie.

Klasyfikacja i rodzaj: nierozłączne(podczas rozlaczania elementy laczace ulegaja zniszczeniu), rozłączne(nie ulegaja zniszczeniu), spoczynkowe( jedna czesc nie moze sie przemiescic wzgledem drugiej), ruchowe(moze sie przemieszczac); silami łaczacymi sa sily molekularne- spawanie, zgrzewanie, lutowanie, klejenie; polaczenia przenoszace obciazenia za pomoca sil tarcia- srubowe,nitowe, klinowe

7.)Połączenia gwintowe

Samohamowność jest konieczna aby po podniesieniu skoku sama „nie opadała”.

Nakrętka – śruba – gwint w tym połączeniu powinien być samohamowny czyli spełniać warunek: γ < p; γ to kąt linii zwoju, p to kąt zastępczy tarcia.

Tarcie: Nakrętka – obudowa – tarcie (+); Łożysko – śruba (+); Łożysko – obudowa (+);

Sworznie – belki – tarcie (-) (bo musimy wtedy przy podnoszeniu maszyny pokonać dodatkowy moment tarcia – włożyć więcej siły)

Zabezpieczenia przed luzowaniem: 1) Podkładki: zwykła i sprężająca – cierne; 2) Zabezpieczenie wkrętu – cierne; 3) Nakrętka z zawleczką – kształtowe; 4) Nakrętka i przeciwnakrętka – kształtowe; 5) Gwint - materiałowe

8.)Połączenia nitowe Definicja-uzyskuje sie przez wywiercenie w łączonych przedmiotach otworów a następnie założenie i zamknięcie nitów. Otwory na nity są wiercone lub przebijane. Łeb założonego nitu podbiera sie kształtowanym wspornikiem, a wolny koniec wystający z drugiej strony otworu zakuwa sie zakuwnikiem. Nity drobne zakuwa sie na zimno, nity normalne na zimno lub na goraco po podgrzeniu do temperatury pojawienia sie białego zaru. Po zanitowaniu łaczone elementy sa docisniete co pozwala za pomoca sily tarcia przeniesienie dzialajacej na polaczenie sily tnacej.

Zastosowanie: zbiorniki cisnieniowe, konstrukcje stalowe

Nity- za srednice nominalna uwaza sie srednice mierzona w odleglosci 5 mm od krawedzi lba.Nity roznia sie kształtem łba. Nity wytwarza sie z materialow plastycznych ksztaltowanych prasowaniem na zimno lub kucia na goraco. Material musi byc zblizony do materialu laczonego elementu.

Rodzaje polaczen: -w zaleznosci od zastosowania: mocne(stosowane w konst. Stalowych), szczelne(zbiorniki niskoscienne), mocno-szczelne(zbiorniki cisnieniowe, kotly)

-w zaleznosci od konstr. Szwu nitu rozroznia sie polaczenia stykowe: zakladowe, nakladkowe, wielostykowe, teowe, katowe.

Obciazenie zlacza – gdy sila tnaca przekroczy wartosc sily tarcia, nity poddane sa obciazeniu scinajacemu.

Obliczenia polaczenia: warunek wytrzymałościowy: F<= πd^2/4*mkn gdzie:m- liczba przekrojow, kn- naprezenie scinajace

1.)Wprowadzenie do konstruowania maszyn

3.)Wytrzymałościowe podstawy konstruowania maszyn

2.)Obciążenie w maszynach:

4.)Teoria konstrukcji

5.) Zasady konstruowania:

6.)Połączenia w budowie maszyn

7.)Połączenia gwintowe

8.)Połączenia nitowe Definicja

9.)Połączenia spawane. 2 dł z 2 dł PKT11

11.)Połączenia kształtowe wału z piastą połączenia 2dł

10.)Pozostałe połączenia spójnościowe: połączenia zgrzewane –połączenia lutowane 2dł

12.)Pozostałe połączenia kształtowe: połączenia kołkowe połączenia sworzniowe – zastosowanie, 3dł

13.)Połączenia cierne: połączenia wciskowe definicje pasowania i tolerancji, normalizacja tolerancji, nośność połączeń, wcisk w połączeniach, obciążenie elementów połączenia, montaż i demontaż połączenia.2dł

14.)Połączenia podatne: sprężyny 2 dł