Akademia Górniczo-Hutnicza
im. Stanisława Staszica w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Metodologia projektowania i optymalizacji konstrukcji
Temat:
Dubiel Wiktor
Gr. K
Rok I mgr
1.Założenie projektowo-konstrukcyjne
Opracować koncepcje, wybrać optymalny wariant, w uzgodnionym zakresie wykonać obliczenia i przygotować dokumentacje rysunkową dla mechanizmu naciągu taśmociągu.
Dane: siła naciągu: 20000N
długość regulacji: 1500mm
szerokość bębna:600 mm
1.1 Przeznaczenie mechanizmu, jej zadania i miejsce w rozpatrywanym systemie technicznym
Mechanizm napinający ma zapewnić napięcie wstępne niezbędne dla przeniesienia napędu z bębna na taśmę bez poślizgu oraz zwisy taśmy nie przekraczające wartości dopuszczalnych.
1.2 Uzasadnienie celowości budowanie mechanizmu
-Ograniczenie czasu obsługi mechanizmu naciągu taśmociągu
-Zmniejszenie czasu remontu mechanizmu
-Możliwość współpracy z systemem sterowania
-Niższe koszty wytworzenia i eksploatacji
-Zwiększenie bezpieczeństwa pracowników
-Możliwość zastosowania do różnych taśmociągów
1.3 Podstawowe parametry maszyny i wymagane osiągi urządzenia
Maksymalna siła naciągu: 20 000N
Długość regulacji : 1500 mm
Szerokość bębna: 600 mm
Czas pracy mechanizmu: 15 000h
1.4. Warunki eksploatacyjne, wymagania dotyczące obsługi, trwałości i napraw
- eksploatacja przy zmiennych warunkach atmosferycznych (w zakresie temperatur: od -30oC do 50oC,śnieg,deszcz)
- odporność na pracę w wysokim zapyleniu
-niska awaryjność
-bezpieczeństwo dla operatora
-okresowa konserwacja
- łatwość obsługi
1.4 Ograniczenia wynikające z przepisów państwowych
- Dyrektywa maszynowa 2006/42/WE
- Norma emisji hałasu EN ISO 3744:1995
1.5 Zasięg i wielkość produkcji wg zapotrzebowania
Mechanizm przeznaczony na rynek krajowy oraz zagraniczny.
Planowana produkcja 20 szt/rok
Maksymalna produkcja 100 szt/rok
1.7 Możliwości i ograniczenia wynikające z dostępnych systemów wytwarzania
Zakład posiada:
-maszyny spawalnicze
-frezarki i tokarki CNC
-prasy hydrauliczne
-lakiernia
-piece hartownicze
Brak:
-odlewni
1.8 Ograniczenia i zalecenia odnośnie tworzyw koniecznych do wytworzenia
Brak ograniczeń
1.9 Możliwości i zalecenia kooperacyjne w zakresie wytwarzania/wykorzystywania zespołów gotowych oraz półfabrykatów.
Podzespoły możliwe do zakupu:
-silniki elektryczne
-elementy hydrauliki siłowej
-elementy łożyskowe
-bębny zwrotne
-części znormalizowane
Kooperacja:
- odlewnie
1.10 Orientacyjny lub graniczny koszt wykonania maszyny
Maksymalny koszt: 10 000 zł.
1.11 Warunki finansowania i terminy wykonania dokumentacji
Pełna dokumentacja konstrukcyjna gotowa w ciągu 4 tygodni od złożenia oferty.
Wpłata 40% wartości zlecenia w formie zaliczki w ciągu 7 dni od dnia zatwierdzenia projektu. Pozostała wpłata w ciągu 14 dnia od uruchomienia mechanizmu
1.12 Wstępne informacje dotyczące rozeznania patentowego oraz wynikające z tego ograniczenia
2.Koncepcje rozwiązania konstrukcyjnego
Koncepcje pozyskano wykorzystując metodę burzy mózgów.
Założenia:
-Każdy ma prawo zgłosić liczbę pomysłów
-Pomysłów nie krytykujemy ,nie oceniamy i nie komentujemy
-Pomysły już podane możemy rozwijać i modyfikować
-Pomysły mogą być śmiałe, niedorzeczne
-Nie notuje się autora pomysłu
Uczestnikami burzy mózgów byli:
-23 letni student mibm
-20 letnia studentka elektroniki
-35 letni operator frezarki CNC
-23 letni programista
Koncepcje:
1. Napięcie taśmy wytworzone za pomogą odważników i siły grawitacyjnej.
2. Za pomocą siłownika hydraulicznego
3. Za pomocą liny zamocowanej do bębna napędzanego przez silnik elektryczny.
4. Za pomocą śruby i nakrętki.
5. Podobnie jak w punktcie 4 z dodatkową spężyna
6.Samoczynne napinanie taśmy w przenośniku.
3.Wybór koncepcji
W celu wybrania najlepszej koncepcji posłużono się następującymi kryteriami oceny:
-bezobsługowa regulacja naciągu
-bezawaryjność
-cena
-hałas
-zwartość konstrukcji
-masa
Metoda ważenia kryteriów
Nr kryterium
Oceny
Suma
Waga końcowa
bez. regulacja naciągu
0
1
4
0,266
bezawaryjność
5
0,333
cena
Rzulu5