Упутство за коришћење материјала за конструкторско обликовање за 7. разред основне школе

o

Др Драган Голубовић Небојша Д. Голубовић

om

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА

Ed

uk a

pr

Упутство за коришћење материјала за конструкторско моделовање за седми разред основне школе

Др Драган Голубовић Небојша Д. Голубовић ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА Упутство за коришћење материјала за конструкторско моделовање за седми разред основне школе ГЛАВНИ УРЕДНИК Проф. Др Бошко Влаховић ОДГОВОРНА УРЕДНИЦА Доц. Др Наташа Филиповић

om

o

РЕЦЕЗЕНТИ Снежана Врањеш, дипл. инг. професор технике и технологије, ОШ „Жарко Зрењанин”, Зрењанин Др Момчило Вујичић, професор Факултета техничких наука, Чачак Зоран Јестровић, професор технике и информатике, ОШ „Вук Караџић”, Чачак

uk a

ПРЕЛОМ И ДИЗАЈН Студио INART

pr

ЛЕКТУРА КОРЕКТУРА Тамара Каримановић

Ed

ИЗДАВАЧ Едука д.о.о. Београд Ул. Змаја од Ноћаја бр. 10/1 Тел/факс: 011/2629 903, 3287 277, 3286 443 Сајт: www.eduka.rs; e-mail: eduka@eduka.rs

CIP - Каталогизација у публикацији Народна библиотека Србије, Београд

ЗА ИЗДАВАЧА Проф. Др Бошко Влаховић, директор ШТАМПА _____________ Издање бр.: 1, Београд, 2021. година Тираж: Министар просвете, науке и технолошког развоја Републике Србије одобрио је издавање и употребу овог уџбеника Решењем број: 650-02-00156/2020-07. Није дозвољено: репродуковање, дистрибуција, објављивање, прерада или друга употреба овог ауторског дела или његових делова у било ком обиму или поступку, укључујући и фотокопирање, штампање или чување у електронском облику. Наведене радње представљају кршење ауторских права.

САДРЖАЈ УВОДНЕ НАПОМЕНЕ / 5 1. ЖИВОТНО И РАДНО ОКРУЖЕЊЕ / 6 ШКОЛСКИ КАБИНЕТ ЗА ТЕХНИКУ И ТЕХНОЛОГИЈУ / 6 АЛАТИ / 6 САДРЖАЈ УЧЕНИЧКОГ КОНСТРУКТОРА УК7 / 8 УПУТСТВО ЗА КОРИШЋЕЊЕ ПРОГРАМА У Excel-у ЗА ИЗБОР МАТЕРИЈАЛА / 10 МЕРЕ ЗАШТИТЕ НА РАДУ У ШКОЛСКОМ КАБИНЕТУ / 12

2. САОБРАЋАЈ / 13

uk a

pr

om

ОМ1 – ОМ4 Везе завртњима / 14 ОМ5 – ОМ8 Основни носачи / 14 ОМ9 – ОМ17 – Котур, Котураче / 15 ОМ18 – ОМ19 Точак / 18 ОМ20 – Двоточкаш / 18 ОМ21 – Четвороточкаш / 18 ОМ22 – Клипни механизми / 19 ОМ23 – Кулисни механизми / 20 ОМ24 – Брегасти механизми / 21 ОМ25 – Вијчани механизми / 22 ОМ26 – Двоколица – точак и осовина на делу / 23 ОМ27 – Четвотроточкаш / 24

o

ОСНОВНИ МОДЕЛИ / 13 ОСНОВНИ МОДЕЛИ / 14

3. ТЕХНИЧКА И ДИГИТАЛНА ПИСМЕНОСТ / 25

Ed

КОРИШЋЕЊЕ ФУНКЦИЈА И АЛАТА ЗА CAD СОФТВЕР ЗА ЦРТАЊЕ – Corel DESINGER / 25 Цртање оквира / 25 Цртање линија /27 Цртање кружнице и кружног лука /28 Шрафирање површина /30 Цртање осне линије /32 Котирање /32

4. РЕСУРСИ И ПРОИЗВОДЊА / 36 ТЕХНОЛОГИЈА ОБРАДЕ МАТЕРИЈАЛА У МАШИНСТВУ / 36 ТО1 – Шило / 37 ТО2 – Одвртач / 37 ТО3 – Хватаљка (пинцета) / 38 ТО4 – Помични угаоник / 38 ТО5 – Украсна ваза / 39 ТО6 – Елиса ветрењаче / 40

МОДЕЛИ ПРЕНОСНИКА / 41 РП1а, РП1би РП1в – Ремени преносници / 43 РП10 МОДЕЛИ – Ременице и ремени преносници / 44 ЗП1, ЗП2 – Зупчасти преносници / 45 ЗП3, ЗП4 и ЗП5 – Пужни пеносници / 46 ЗП6, ЗП7, ЗП8, ЗП9 – Птеносници са коничним зупчаницима / 47 ЗП10 МОДЕЛ – Цилиндрични зупчаници и преносници / 48 ЗП20 МОДЕЛ – Двостепени редуктор / 49 ЗП30 МОДЕЛ – Пуж – пужни преносник / 50 ЗП40 МОДЕЛ – Конични зупчаници – преносници / 51 ЗП50 МОДЕЛ – Зупчасата летва / 52

ВАРИЈАЦИОНА ТРАНСМИСИЈА (РЕДУКТОРИ) / 54

pr

СЛОЖЕНИ МОДЕЛИ / 57

om

Р11 – Четворостепени редуктор i = 243 / 54 P12 – Модел тестере / 54 Р13 – Петостепени редуктор, i = 625 / 54 Табела: Варијационе трансмисије – редуктори / 55

o

5. КОНСТРУКТОРСКО МОДЕЛОВАЊЕ / 53

uk a

СМ1 – Покретна портална дизалица / 58 СМ2 – Пнеуматски манипулатор – робот / 59 СМ3 – Аутомобил робот / 60 СМ4 – Макета петоварног система / 61 СМ5 – Модел робота колица (пластичних) / 61

АУТОМАТИ, РОБОТИ И МЕХАТРОНИКА НА ДЕЛУ / 62

Ed

МР10 – Индустријска колица / 64 МР10-1 – Индустријска колица са погоном мотор – редуктор / 65 МР20 – Двопогонска роботска платформа / 69 МР30 – Портална камионска дизалица / 73 МОЈ МОДЕЛ / 77

ЛИТЕРАТУРА / 82 РЕЧНИК КЉУЧНИХ ПОЈМОВА / 83 ИНДЕКС ПОЈМОВА / 84

Ed

uk a

pr

om

o

Драги ученици,

Материјал за конструкторско моделовање (Констуктор УК7) представља основни материјал за реализацију практичних вежби из технике и технологије у седмом разреду основног образовања и пажљиво је усклађен са Програмом за предмет и представља саставни део уџбеничког комплета за технику и технологију за седми разред (ТТ7). Он садржи Приручник који је водич за коришћење садржаја матертијала и садржи велики број инструктивних модела који вам могу послужити за пример моделовања машина и механизама. Када проучите приказане моделе и реализујете неке од њих, по свом избору, а ради стицања практичног искуства, од вас се очекује да реализујете своју идеју – сопствене моделе по алгоритму „Од идеје до реализације”. Ваши модели не треба да буду просто копирање постојећих, већ нешто иновативно што ће вама или неком другом користити и што ћете моћи да пласирате на тржишту.

Искуства која сте стекли у претходним разредима, као и она која ћете тек усвојити у области машиноградње помоћи ће вам: – да лакше користите техничка средства која вам стоје на располагању; – да се код вас стичу и развијају радне навике и вештине, да се подстакне склоност ка стваралаштву и самообразовању и – да правилно одаберете одговарајући животни позив.

Самостални рад, којим ћете реализовати моделе, осим што вам омогућује да се на један посебан начин упознате са техничким средствима, подстиче ваше стваралачко мишљење и ствара предуслов за самостално доношење нових закључака.

Збирка материјала омогућује да се, једноставном монтажом и мањом дорадом постојећег материјала, реализују простији модели из машинства, па чак и из неких других области. Комбинацијом више комплета, као и радом у групама, може се користити шири асортиман елемената, па је могуће реализовати и врло сложене моделе.

Како би се сагледале могућности реализације модела из материјала, дат је кратак преглед основних варијантних модела који обухватају: – животно и радно окружење; – саобраћај; – техничку и дигиталну писменост;

– ресурсе и производњу; – технологију обраде метала; – основне механизме машина; – конструкторско моделирање од простих до сложених машина – робота.

За успешно моделовање најчешће је потребно применити одређене технологије обраде као што су сечење, пластично обликовање, турпијање, бушење, урезивање и нарезивање навоја и спајање елемената при завршној изради модела и при монтажи. Зато је потребно овладати коришћењем приручног алата.

У збирци су коришћени савремени материјали и компоненте као што су: – бели лим, алуминијумски лим; – носачи пуни и бушени – метални/пластични; – везни елементи и – мини-електромотор и микромотор са редуктором.

Збирка материјала са упутством и DVD-ом омогућиће вам да реализујете основне моделе који представљају инструктивне примере. Они могу да послуже као основа за постизање почетног нивоа знања, а за виши ниво знања пожељно је да се креирају нови више или мање сложени модели, као и веће залагање или рад у групама. За највиши ниво знања треба је реализовати оригиналне идеје.

Желимо вам много успеха и инспирације у будућем стваралаштву.

Аутори

1. ЖИВОТНО И РАДНО ОКРУЖЕЊЕ ШКОЛСКИ КАБИНЕТ ЗА ТЕХНИКУ И ТЕХНОЛОГИЈУ

o

Упознали сте значај који техника и технологија имају током рада, али и у свакодневном животу. Сада треба да упознате своје радно и животно окружење у школском кабинету, јер управо ту треба да реализујете практичне моделе из технике и технологије како би сте усавршили своја знање и радне вештине. Како бисте се што боље припремили за рад, детаљно се упознајте са следећим градивом, корситећи Уџбеник технике и технологије за седми разред: – правила понашања у кабинету за технику и технологију; – правилна организација радних места; – алати и машине које ћете користити при раду; – могућности које пружа коришћење материјала из Конструктора УК7; – мере заштите приликом рада, на које посебно треба обратити пажњу.

om

АЛАТИ

Ed

uk a

pr

Када се изводе вежбе уз коришћење Конструктора УК7, најчешће се употребљавају следећи прибори и алати: • тестера за метал; • радни сто са стегама; • шило; • турпија за метал; • сврдло (бургија), мини-бушилица; • маказе за лим; • одвртачи (гарнитура); • радионички нож; • виљушкасти кључеви, ВК6; • метални чекић; • окасти кључеви, ОК6; • секач, пробојац; • четке за бојење; • обележивач на металу; • заштитне рукавице, • универзална клешта; • заштитне наочаре; • клешта за сечење; • унимер за мерње електричних величина; • клешта за обликовање; • мини-лемилица; • угаоник; • тинол жица и паста за лемљење.

• лењир, тракасти метар;

Слика 1.1. ОСНОВНИ МАШИНСКИ АЛАТИ 6

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење

o om pr uk a Ed

Слика 1.2. РАДНО МЕСТО МОДЕЛАРА

Од Конструктора УК7 могу се израдити различити простији и сложенији модели технологијом склапања – монтажом. Ради успешне монтаже, потребно је извршити припрему материјала из комплета, што подразумева: додатно сечење (тестерисање или кројење) трака или плоча на одређену меру, бушење или развртање отвора, скидање ивица (турпијањем), израда или поправка навоја и слично. Понекад је потребно и допунити комплет материјалима из других извора, као и израдити специјалне елеметне. Тек тада се може приступити склапању (монтажи) модела, што се мора изводити пажљиво коришћењем елемената за везу (завртања, лепкова и сл.) и потребних алата и прибора из комплета и школске радионице.

7

Ed

uk a

pr

om

o

САДРЖАЈ УЧЕНИЧКОГ КОНСТРУКТОРА УК7

8

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење

Ed

uk a

pr

om

o

САДРЖАЈ КОНСТРУКТОРА УК7

9

o om pr uk a

Ed

УПУТСТВО ЗА КОРИШЋЕЊЕ ПРОГРАМА У Excel-у ЗА ИЗБОР МАТЕРИЈАЛА

Детаљан преглед материјала и алата који се налазе у Конструктору може се лако и брзо остварити коришћењем програма на DVD-у, који улази у састав уџбеничког комплета. За његово успешно коришћење треба имати основна знања о Excel-у и пратити следећи протокол:

1. На DVD-у треба покренути фајл KONSTRUKTOR TT – Specifikacija materijala, и тада ће се отворити прозор, где се нуди опција за коришћење програма Marco, који треба активирати кликом на Enable Macros, приликом чега ће се отворити прозор Pocetna који садржи базу података о материјалима.

2. Ако се жели излиставање препоручених конструктора, онда се на доњој линији линкова, који садрже поједине сетове материјала, кликне на жељену опцију, нпр. УК7 која је и у вертикали била маркирана приликом појављивања следеће спецификације.

10

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење

Ed

uk a

pr

om

o

3. Када треба да се одабере материјал по жељи, онда се кликом на опцију Nazad na početak враћамо на почетак Pocetna – тј. базу података, па у колону Sopstveni izbor уписујемо број потребних комада материјала, прелиставајући цео мени који у опису појединих група материјала има и илустративне слике. На крају се кликне у доњој линији менија на опцију Sopstveni izbor и тада се излистава комплет материјал за дату опцију. У овој опцији излистана је цела листа материјала са пратећим подацима. Да бисте уредили свој избор у праву спецификацију – наруџбеницу, потребно је реализовати још један корак. Детаље можете наћи на DVD-у.

4. Уређивање спецификације Sopstveni izbor у прегледну наруџбеницу: • из менија Тools бирате опцију Macro, а затим и потврдите избор, чиме укључујете овај програм; • у прозору Macro нуди вам се опција Delete Rows, коју стартујете са на Run; • кликом на Delete добићете уређену спецификацију Sopstveni izbor, тј. Narudzbenica.

Даље се наруџбеница може штампати или запамтити на уобичајени начин коришћењем из менија File опције за штампање Print, односно за памћење Save As.

Треба имати у виду да се у бази података Pocetna може користити само колона за сопствени избор (остале су блокиране), док се у сету Sopetveni izbor може користити колона број комада где се директно уписује жељени број комада. Детаље можете наћи на DVD-у.

11

ВАЖНО УПОЗОРЕЊЕ!

МЕРЕ ЗАШТИТЕ НА РАДУ У ШКОЛСКОМ КАБИНЕТУ

Ed

uk a

pr

om

o

Да бисте остварили успех током моделовања, неопходно је да обратите пажњу на још једну важну ставку. Током рада потребно је да користите разне алате и машине које се налазе у школском кабинету. Услед неправилног руковања и коришћења алата и машина, може доћи до повреда. Стога се приликом рада алати, машине и друга средства морају користити врло опрезно. Из тог разлога се препоручује да се, пре него што започнете рад, прво подсетите мера заштите на раду у школском кабинету из Уџбеника и Правилника за рад у школском кабинету, и поред тога што имате искуства из претходних разреда. Пре почетка сваке вежбе подсетите се овог упозорења.

Основни задатак заштите на раду јесте нормално одвијање рада у некој радној средини и омогућавање безбедних услова. Радна средина обухвата простор, машине, алате, прибор, уређаје, технолошки поступак и услове у којима се ради (температура, влага, ваздух, зрачење, бука, вибрације, дим, штетни гасови и др.). Безбедни услови се постижу разним мерама, као што су техничке, организационе, здравствене, социјалне, васпитне и др. (види уџбеник). Основни извори и узроци опасности и могуће штете на раду су: – људски (субјективни) фактори и – материјални (објективни) фактори.

Рад у школском кабинету мора бити добро организован, са потпуном применом средстава заштите на раду, посебно зато што ви, ученици, немате довољно радног искуства, као ни навике да користите средства заштите на раду. Нарочито треба да обратите пажњу на следеће:

– алатима и материјалима оштрих ивица треба правилно и пажљиво руковати, да избегнете повреде при сечењу, бушењу, резању, брушењу и сл.;

– алати, прибори и уређаји морају бити исправни (електрични прикључци, маказе, дршке турпија, тестере, чекићи, стеге за учвршћивање и придржавање, лемила итд.),

– машине морају имати одговарајућа заштитна средства као погонски елементи да не би захватили косу или одећу, нпр. обавезне су заштитне наочаре и оклоп на брусилици;

– y одређеним случајевима рад на машинама дозвољен је само уз контролу и помоћ наставника.

Превентивна вежба: ПРАВИЛНИК ЗАШТИТЕ НА РАДУ У ШКОЛСКОЈ РАДИОНИЦИ Према школском Правилнику о заштити на раду проверите примењене мере заштите и услове рада у школском кабинету. Упишите своја запажања.

12

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење

2. САОБРАЋАЈ ОСНОВНИ МОДЕЛИ

Ed

uk a

pr

om

o

Од Конструктора УК7 могу се израдити различити простији и сложенији модели технологијом склапања – монтажом. Ради тога је потребно извршити припрему материјала из комплета, што подразумева: додатно сечење (тестерисање или кројење) трака или плоча на одређену меру, бушење или развртање отвора, скидање ивица (турпијањем), израда или поправка навоја и слично. Понекад је потребно и комплетирање са додатним материјалом из других извора, као и израда специјалних елемената. Тек тада се може приступити склапању модела, што се мора изводити пажљиво коришћењем елемената за везу (завртања, лепкова и сл.) и потребних алата и прибора.

Како би се стекла одређена искуства у моделовању, овде се наводе неки основни модели који могу послужити као основа израде неких сложенијих модела по сопственој идеји, или пак за тренинг технологије склапања, као на пример: ОМ1 – Завртањ са навртком; ОМ2 – Завртањ са навртком и контранавртком за осигурање; ОМ3 – Крута веза носача на преклоп; ОМ4 – Крута веза носача сучељавањем; ОМ5 – Крута веза два угаона носача; ОМ6 – Крута веза два носача у Т-спој; ОМ7 – Угаона крута веза два носача са косником; ОМ8 – Обртна веза два носача око завртња; ОМ9 – Котур са виљушком; ОМ10 – Котур са продужним носачем; ОМ11 – Носач (осовина) са обртачем и котуровима (точковима); ОМ12 – Непомични корут, вучна сила (скрећено в. с.), F = G, ОМ12а; ОМ13 – Покретни котур, в. с. F1 = F2 = G/2; ОМ14 – Котурача са једним непокретним и једном покретним корутом, в. с. F = G/2; ОМ15 – Двојна котурача са два покретна и два непокретна котура, в. с. F = G/4; ОМ16 – Диференцијална котурача, в. с. F = (G/2) (D2/D1); OМ17 – Модел двојне котураче, в. с. F = G/4, OM17a – Модел-пример; OМ18 – Точак са осовином; OМ19 – Точак са осовином и обртном виљушком; OМ20 – Двоколица; OМ21 – Четвороточкаш; OМ22 – Клипни механизми – примери; OМ23 – Кулисни механизми – примери; OМ24 – Брегасти механизми – примери; OМ25 – Вијчани механизми – примери; ОМ26 – Двоколица – точак и осовина на делу; ОМ27 – Четвороточкаш – точак и осовина на делу и др.

13

ОСНОВНИ МОДЕЛИ ОМ1 – Завртањ са навртком који служи за спајање елемената раздвојивом везом. Монтира се виљушкастим кључем. ОМ2 – Завртањ са навртком и контранавртком служи за спајања елемената раздвојивом везом и осигуран је од одвртања.

pr

uk a

ОМ4 – Крута веза носача сучељавањем служи за формирање сложених носача, остварује се завртњима и додатним носачима.

om

o

ОМ3 – Крута обртна веза носача на преклоп служи за формирање сложених носача, остварује се завртњима и чини раздвојиву везу.

Ed

ОМ5 – Крута веза два угаона носача завртњима служи за формирање сложених носача.

ОМ7 – Угаона крута веза два носача са косником служи за сложене носеће структуре модела. ОМ6 – Крута веза два носача у Т спој са завртњима служи за формирање сложених носача.

14

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Саобраћај

uk a

pr

OM9 – Котур са виљушком служи за ношење ужета, а може послужити и као ременица или обртни котур.

om

o

OM8 – Обртна веза два носача на преклоп око завртња (осовинице) омогућује обртно кретање.

Ed

OM10 – Котур са продуженим носачем може да служи за ношење ужета, као притезни ременик, или точак са виљушком на који се ставља пнеуматик.

OM11 – Носач са обртачем и котуровима (точковима) има широку примену код преносника, возила и сл.

15

OM12 – Непомични котур служи за промену правца деловања силе у преносним механизмима, при чему се остварује F = G.

pr

om

o

OM13 – Покретни котур се качи за теарет ради његовог прихаватања и код њега важи однос F = G / 2.

Ed

uk a

OM12а – Модел непомичног котура, вучна сила F = G.

OM14 – Котурача са једним покретним и једним непокретним котуром служи за подизање терета где је вучна сила F = G / 2.

16

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Саобраћај

OM14а – Модел котураче код које је вучна сила F = G / 2.

OM15 – Котурача са једним покретним и два непокретна котура служи за подизање терета где је вучна сила F = G / 3.

Ed

uk a

pr

om

o

OM16 – Диференцијална котурача са једним покретним и два непокретна котура (степенаста) служи за подизање терета где је вучна сила F = (G / 2) (D2 / D1).

OM17 – Двојна котурача са два покретна и два непокретна котура служи за подизање терета где је вучна сила F = G / 4.

OM17а – Модел двојне котураче са два покретним и два непокретна котура где је вучна сила F = G / 4.

17

OM19 – Точак са обртном виљушком котрљањем преноси терет; могуће је управљање.

uk a

pr

om

o

OM18 – Точак са осовином који котрљањем преноси терет.

Ed

OM20 – Двоколица где су два точка постављена на осовину и омогућују кретање и пренос терета.

OM21 – Четвороточкаш са рамом служи за превоз терета.

18

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Саобраћај

uk a

pr

Кружно кретање ексцентра (коленастог вратила) претвара се у транслаторно кретање клипа у цилиндру (код пумпе) и обрнуто (код мотора).

om

o

КЛИПНИ МЕХАНИЗМИ

Ed

Пример примене брегастог механизма са брегом – ексцентром.

ОМ22 – Модел клипног механзма са кружним ексцентром (коленастим вратилом).

19

om

o

КУЛИСНИ МЕХАНИЗМИ

Ed

uk a

pr

Преко кулисе кружно кретање точка (зупчаника) претвара се у клаћење кулисне полуге, која транслаторно помера полугу алата.

OM23 ОМ23 – Модел кулисног механизма са кружним ексцентром који остварује клаћење полуге, преноси кретање на ексцентар зупчаника, а он на зупчасту летву.

20

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Саобраћај

Ed

uk a

pr

om

ОМ24 – Врте брегастих механизама: а) брег, б) кружни, в) срце, г) жлеб на добошу, д) линијски. Облик брега (жлеба) остварује транслаторно кретање клизача по одређеној зависности.

o

БРЕГАСТИ МЕХАНИЗМИ

ОМ24а – Примери примене брегастих механизама.

ОМ24б – Модел брегастог механизма са кружним ексцентром.

21

ВИЈЧАНИ МЕХАНИЗМИ

Ed

uk a

pr

om

o

Завојница код завртња служи, првенствено, за вијчане раздвојиве везе. Често се завојница користи и за померање, притезање, као и за претварање кружног кретања у транслаторно, нпр. код дизалице приказане на слици.

ОМ25 – Модел ручне ауто-дизалице израђене од елемената Конструктора УК7. ОМ25 Коришћен је само десни навој, тако да се остварује само кретање леве навртке, док је десни ослонац непокретан. СПЕЦИФИКАЦИЈА МАТЕРИЈАЛА: 1. Бушена трака са 6 отвора, 4 ком.

2. Бушени угаоник са три отвора, 4 ком.

3. Завртањ М4 х 6, 10 ком.

4. Навртка М4, 16 ком.

22

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Саобраћај

АЛАТ: 1. Виљушкасти кључ 2. Одвртка 3. Тестера за метал

Ed

uk a

pr

om

o

МОДЕЛ OM26 – ДВОКОЛИЦА – ТОЧАК И ОСОВИНА НА ДЕЛУ Да бисте проверили како ови механизми делују, монтирајте на узенгију точак који може послужити као водећи обртни код колица. Затим саставите двоколицу од бушених носача према слици, а онда додајте руду за вучу и терет (G). Експериментишите колика је сила потребна за држање руде (Fy), а колика је вучна сила (F = Fx) и од чега зависи. Препознајте којој врсти полужног механизма припадају направљена колица. Ознаке на слици: N – нормални отпор, Fm – сила трења.

23

Ed

uk a

pr

om

o

МОДЕЛ OM27 – ЧЕТВОРОТОЧКАШ За шасију четвороточкаша – колица, користите U-профил од перфорираног лима, монтирајте пнеуматике на бандаже (котураче) ручним навлачењем пнеуматика. Точкове поставите на осовине, при чему ће се остварити чврста веза на осовини. Истражите колика је сила потребна за вучу терета и од чега зависи. Закључите којој врсти полужног механизма припадају направљена колица. Опишите основне карактеристике колица.

24

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Саобраћај

3. ТЕХНИЧКА И ДИГИТАЛНА ПИСМЕНОСТ КОРИШЋЕЊЕ ФУНКЦИЈА И АЛАТА ЗА CAD СОФТВЕР ЗА ЦРТАЊЕ – Corel DESIGNER

om

o

У уџбенику сте упознали основе коришћења CorelDESIGNER -а, при цртању техничких цртежа: како се формра докуменат, како се користе алати у тулбару, како се врши котирање и како се предмети могу просторно приказивати - 3Д цртежи.

Овде се објашњавају одређени детаљи за следеће опције (наставак на уџбеник):

– за цртање оквира-правоугаоника преласком на команду правоугаоник – менија Rectangle Tools (Shift + R);

– за цртање линије активира се икона линије – Line Tools (Shift + L);

– за цртање кружнице и кружног лука активира се икона кружница – Point Line на Тoolbox-у (Shift + C);

– за шрафирање активира се икона за шрафирање – Smart Fill Tool;

– за цртање осне линије активира се икона за линију – Outline Pen Dialog;

– за котирање активира се икона коте – Dimension Tools.

pr

Цртање оквира

Ed

uk a

Следеће што је потребно урадити јесте нацртати оквир унутар кога ће бити смештене ортогоналне пројекције елемента помоћу команде за цртање правоугаоника Rectangle Tools која се може активирати иконицом која се налази на Тoolbox тулбару, у групи алата за цртање правоугаоника, или истовременим притиском типки Shift + R на тастатури рачунара. Правоугаоник се црта тако што левим кликом у радном простору екрана обележимо почетно теме (нпр. доњи леви угао), а затим повлачимо мишем уз непрекидно држање левог тастера миша док не стигнемо у позицију супротног темена. Када пустимо леви тастер миша, на екрану ће се појавити правоугаоник који ће остати селектован тако да можемо променити његове димензије и положај његовог центра. Нека оквир који цртамо буде од леве ивице папира одмакнут 20 mm, а од свих осталих по 10 mm. За формат А4 правоугаоник треба да буде димензија 180 x 277 mm, а његов центар по x-оси 110 mm, a по y-оси 148,5 mm. Дебљина линије оквира треба да буде 0,7 mm.

Значи, нацртани правоугаоник треба прилагодити. То се може најлакше урадити у Property Manager-у који се налази са десне стране радне површине. Једноставно, у одговарајућа поља упишу се дужина и ширина правоугаоника и димензије његовог центра. Ефекат се може визуелно испратити, јер ће се положај и величина правоугаоника на позадини листа А4 на

радној површини променити. Дебљина линије може се подесити у тзв. Property bar-у који се налази у горњем делу екрана испод Standard toolbar-а и мења се у зависности од алатке која се тренутно користи (Слика 3.1).

25

o om

Ed

uk a

pr

Слика 3.1. ЦРТАЊЕ ОКВИРА: 1) подешавање дебљине линије, 2) подешавање димензија, 3) додешавање координата центра

Слика 3.2. ЦРТАЊЕ ОКВИРА КОРИШЋЕЊЕМ ПОМОЋНИХ ЛИНИЈА: подешавање положаја помоћне линије

26

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост

Исти правоугаоник може се добити и коришћењем помоћних линија (Guidelines) које се добијају повлачењем миша уз задржавање левог тастера са мерних трака које се налазе изнад и са леве стране радне површине (Слика 3.2). При томе пратимо промену координата у доњем левом углу радне површине да бисмо помоћну линију поставили приближно на место које нам одговара на цртежу. Када пустимо леви тастер миша, помоћна линија ће остати селектована тако да можемо уписати њен тачан положај у поље које се појављује у левом углу Property bar-а (Слика 3.2). Координатни почетак је у доњем левом углу А4 формата папира. Дакле, да бисмо нацртали претходно дефинисани оквир, потребне су нам четири помоћне линије, две вертикалне са координатама x = 20 mm и x = 200 mm и две хоризонталне са координатама y = 10 mm и y = 287 mm. Сада преостаје само да се на претходно описан начин нацрта правоугаоник, при чему његова темена бирамо у пресеку помоћних линија.

Цртање линија

Ed

uk a

pr

om

o

Команда за цртање линије може се активирати притиском на иконицу 2-Point Line на Тoolbox тулбару или истовременим притиском типки Shift + L на тастатури рачунара. При томе се у Property bar-у, који се појављује у горњем делу екрана после активирања команде, могу подесити дебљина, тип, боја линије итд. Линија се црта тако што левим кликом у радном простору екрана обележимо њену почетну тачку, а затим повлачимо мишем уз задржавање левог тастера док не стигнемо у жељену позицију њене крајње тачке. Ако желимо да линију цртамо у правцу x или y осе, потребно је заједно са левим тастером миша држати притиснут тастер Ctrl. При томе у доњем делу радне површине можемо пратити промену дужине и угла нагиба линије коју цртамо. Када отпустимо леви тастер миша, на екрану ће се појавити линија која ће остати селектована тако да у Property Manager-у можемо променити њене димензије и положај.

Сада се може приступити цртању пројекција. Најпре треба цртати поглед спреда (front). Иако се по правилима за техничко цртање прво цртају осне линије, код цртања помоћу рачунара најповољније је (из више разлога) користити следећи редослед:

− нацртати контурне линије (пуне линије дебљине 0,5 до 0,7 mm);

− нацртати шрафуре уколико су пројекцијама дефинисане одређене врсте пресека (пуне линије дебљине 0,2 до 0,25 mm);

− нацртати осне линије (дебљина 0,2 до 0,25 mm);

− нацртати димензионе линије, односно котирати (дебљина 0,2 до 0,25 mm).

Дакле, нацртајмо линију дужине 100 mm у правцу y осе и поставимо је у положај као што је приказано на Слици 3.3. Подесити дебљину линије на 0,7 mm.

Сада треба на исти начин нацртати остале линије да бисмо завршили прву пројекцију. Пре цртања нове линије, требало би кликнути левим тастером миша било где на радну површину изван формата цртежа да бисмо деселектовали претходно нацртану линију, јер ће у супротном она бити придодата претходној линији у исти ентитет, што отежава промену дужине и осталих параметара нове линије. Надовезивање линија се врши једноставно, уз помоћ маркера који се појављују када приближимо стрелицу миша некој карактеристичној тачки на већ постојећој линији (крајња тачка, средишња тачка итд.).

27

o om pr

uk a

Слика 3.3. ЦРТАЊЕ ЛИНИЈЕ: 1) алат за цртање линије, 2) подешавање дебљине линије, 3) координате почетне тачке, 4) координате крајње тачке линије, 5) подешавање димензија линије у правцу х и у осе

Цртање кружнице и кружног лука

Ed

Када нацртамо преостале праве линије, потребно је нацртати кружни лук да бисмо затворили контуру пројекције. Команда за цртање круга, односно кружног лука, може се активирати кликом на иконицу Circle Tools која се налази на Тoolbox-у, или истовременим притиском тастера Shift + C на тастатури рачунара. Да бисмо одредили тачан положај центра кружнице, могу се искористити помоћне плаве линије које се појављују када стрелицу миша приближимо отвореним крајевима контуре пројекције коју цртамо. У њиховом пресеку треба поставити центар кружног лука (Слика 3.4).

Затим нацртамо круг тако што повлачимо мишем уз задржавање левог тастера док се не приближимо једном од отворених крајева контуре, где ће се појавити маркер за крајњу тачку линије. Тада пустимо леви тастер миша и на екрану ће се појавити кружница која тангира оба отворена краја контуре. Да бисмо добили кружни лук, у Property Manager-у потребно је кликнути на иконицу за кружни лук и дефинисати његову дужину помоћу стартног и крајњег угла који се мере од позитивног смера x-осе у позитивном математичком смеру (Слика 3.8).

28

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост

o om

Ed

uk a

pr

Слика 3.4. ДЕФИНИСАЊЕ ЦЕНТРА КРУЖНОГ ЛУКА: алатка за цртање кружнице и кружног лука

Слика 3.5. ЦРТАЊЕ КРУЖНОГ ЛУКА: 1) иконица за цртање кружног лука, 2) дефинисање дужине кружног лука, 3) дефинисање пречника у правцу х и у осе, 4) дефинисање координата центра

29

Ed

uk a

pr

om

o

Као што се види на Слици 3.5, кружница, односно кружни лук могу се потпуно дефинисати у Property Manager-у, без коришћења маркера и помоћних линија за њихово позиционирање, али тада морамо знати или израчунати координате њиховог центра како бисмо их унели у предвиђено поље у Property Manager-у.

Сада је потребно нацртати кружницу, односно отворе видљиве у другој и трећој пројекцији и у преостале две пројекције; као што је приказано на Слици 3.6, треба користити помоћне линије и маркере за позиционирање на претходно описан начин. Да бисмо дефинисали делимичан пресек у првој пројекцији, из групе алатки за цртање правих и кривих линија потребно је одабрати алатку Freehand Curve, подесити дебљину линије на 0,25 mm и нацртати границе делимичног пресека, приказано на Слици 3.6.

Слика 3.6. ДЕФИНИСАЊЕ ПРОЈЕКЦИЈЕ

Шрафирање површина

За шрафирање површина приказаних у пресецима потребно је из групе интерактивних алатки за бојење и шрафирање објеката (Слика 3.7, видети под 1) одабрати алатку Smart Fill Tool. У Property bar-у подесити параметре за тип испуне File Options – Use Default (Слика 3.10, видети под 2) и дебљину линије на 0,25 mm (Слика 3.7, видети под 3). Затим у Property Manager-у подесити параметре као што је приказано на Слици 3.7. под бројевима 4, 5, 6 и 7. На крају кликнути на дугме Advanced, при чему ће се отворити нови прозор под називом Hatch Fill (Слика 3.8) у коме шрафуру коју смо претходно дефинисали можемо додати у базу библиотеке како не бисмо морали сваки пут да вршимо исто подешавање. Сада, преостаје само да се кликне левим тастером миша на сваку површину коју треба ишрафирати (Слика 3.9).

30

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост

o om

Ed

uk a

pr

Сликаа 3.7. ШРАФИРАЊЕ ПОВРШИНА: 1) алатка за „паметно” бојење и шрафирање, 2) избор типа испуне, 3) подешавање дебљине линије, 4) дефинисање типа испуне, 5) избор типа шрафуре, 6) избор облика шрафуре, 7) избор боје линија шрафуре, 8) избор боје позадине (без позадине)

Слика 3.8. ДОДАВАЊЕ ДЕФИНИСАНЕ ШРАФУРЕ У БАЗУ ПОДАТАКА

Слика 3.9. ПОДЕШАВАЊЕ ПАРАМЕТАРА ЗА ЦРТАЊЕ ОСНЕ ЛИНИЈЕ: 1) подешавање боје линије, 2) подешавање дебљине линије, 3) подешавање типа линије, 4) подешавање дужине елемента који се понавља у низу 31

Цртање осне линије

uk a

pr

om

o

Да би технички цртеж био потпун, на све пројекције треба додати осне линије. Дакле, потребно је активирати команду за цртање линија и у Property bar-у подесити параметре за цртање осне линије активирањем команде Outline Pen Dialog (Слика 3.10).

Отвориће се нови прозор (Outline Pen) у коме треба подесити дебљину линије (0,25 mm), тип (осна линија), боју линије итд. По стандарду за техничко цртање, осна линија је дефинисана на следећи начин: црта дужине 9 mm, размак 1 mm, црта 1 mm и поново размак 1 mm, а затим се низ понавља. То значи да дужина елемента који се понавља у низу треба да буде 12 mm. Када подесимо све елементе према Слици 3.9, кликемо на дугме ОK.

Сада можемо нацртати све потребне осне линије, приказано на Слици 3.10.

Котирање

Ed

Слика 3.10. ЦРТАЊЕ ОСНИХ ЛИНИЈА: команда Outline Pen Dialog за подешавање параметара линије

Преостаје још да се цртеж котира. Група алатки за цртање димензионих линија може се активирати притиском на иконицу Dimension Tools која се налази на Toolbox тулбару (Слика 3.11). После активирања команде, у доњем делу Тoolbox тулбара, појављују се додатне иконице помоћу којих бирамо тип котних линија – паралелно котирање, хоризонтално или вертикално котирање, котирање углова, редно котирање, котирање радијуса или котирање пречника. При томе се у Property bar-у могу дефинисати сви потребни параметри: облик и величина котне стрелице, облик и величина текста, положај текста у односу на котну линију, број децималних места вредности коте, приказ јединица итд.

Димензиона линија се црта тако што левим кликом на радној површини обележимо њену почетну тачку, односно тачку од које вршимо мерење, а затим повлачимо мишем уз задржавање левог тастера док не стигнемо у жељену позицију њене крајње тачке. При томе за позиционирање котних линија користимо маркере који се појављују када стрелицу миша приближимо некој карактеристичној тачки на контурним линијама пројекција.

32

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост

Ed

uk a

pr

om

o

Пре почетка котирања не заборавимо да променимо тип линије са осне на пуну линију. Дебљина линије остаје 0,25 mm. Дакле, потребно је активирати команду за цртање димензионих линија и у Property bar-у подесити параметре за цртање димензионих (котних) линија активирањем команде Outline Pen Dialog (Слика 3.11).

Отвориће се нови прозор (Outline Pen), у коме треба подесити дебљину линије (0,25 mm), тип (пуна линија), боју линије, тип стрелице итд., према Слици 3.12. По стандарду за техничко цртање, котна стрелица треба да буде дужине 4 mm и ширине приближно 1,1 mm. У менију Arrowheads одаберемо стрелицу сличног облика, а затим прилагодимо њене димензије притиском на дугме Оptions-Edit.

Отвориће се нови прозор Arrowhead Attributes, у коме подешавамо параметре за дужину и ширину котне стрелице према Слици 3.13, дајемо назив дефинисаној стрелици у пољу предвиђеном за то да бисмо је као такву запамтили и да бисмо је могли користити приликом цртања других техничких цртежа. На крају кликнемо на дугме ОK.

Слика 3.11. ПОДЕШАВАЊЕ ПАРАМЕТАРА ДИМЕНЗИОНИХ (КОТНИХ) ЛИНИЈА: 1) група алатки за цртање димензионих (котних) линија, 2) избор типа димензионе линије, 3) број децималних места (прецизност), 4) искључивање (укључивање) приказа јединица мере, 5) подешавање положаја текста у односу на котну линију, 6) подешавање помоћних котних линија, 7) команда за отварање прозора Outline Pen, 8) подешавање текста (фонт, величина слова, итд.)

Пошто смо дефинисали све потребне параметре, можемо приступити котирању цртежа. Правилно котиран и завршен технички цртеж приказан је на Слици 3.15.

Искористимо помоћне линије да нацртамо заглавље. Изглед заглавља и положај помоћних линија дати су на Слици 3.14. Текст уносимо врло једноставно у поља помоћу алатке за рад са текстом кликом левог тастера миша на жељено место.

Још остаје да се технички цртеж дефинисан на претходно описан начин или одштампа на папир или да се сними у PDF формату, Слика 3.16.

33

Слика 3.13. ПОДЕШАВАЊЕ ДИМЕНЗИЈА КОТНИХ СТРЕЛИЦА

uk a

pr

om

o

Слика 3.12. ПОДЕШАВАЊЕ ДЕБЉИНЕ И ТИПА ДИМЕНЗИОНЕ ЛИНИЈЕ И ОБЛИКА СТРЕЛИЦА

Ed

Слика 3.14. ИЗГЛЕД ЗАГЛАВЉА

Слика 3.15. КОМПЛЕТАН ТЕХНИЧКИ ЦРТЕЖ 34

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост

o om pr uk a Ed Слика 3.16. ОДШТАМПАН ТЕХНИЧКИ ЦРТЕЖ У 2Д ФОРМАТУ 35

4. РЕСУРСИ И ПРОИЗВОДЊА ТЕХНОЛОГИЈА ОБРАДЕ МАТЕРИЈАЛА У МАШИНСТВУ

Ed

uk a

pr

om

o

У машиноградњи при реализацији модела механизама и машина неопходно је вршити обраду материјала. Корићење Конструктора УK7, поред осталог, захтева упознавање са технологијама обраде метала.

Потребно је извршити припрему материјала из комплета, што подразумева примену технологија обраде скидањем струготине као што су: обележавање на металу, сечење (тестерисање или кројење) трака или плоча на одређену меру, бушење или развртање отвора, брушење, скидање ивица (турпијањем), израда или поправка навоја и слично. Потребно је, по потреби, користити се и сложенијим технологијама обраде као што су: ковање, савијање, ваљање, спајање и др. За склапање модела користи се технологија монтаже. Понекад је потребно и комплетирање са додатним материјалом из других извора, као и израда специјалних додатних елемената. Тек тада се може приступити склапању (монтажи) модела, што се мора изводити пажљиво коришћењем елемената за везу и потребних алата.

Ради стицања одређеног искуства у моделирању у примени разних технологија обраде, даље се наводе неки основни модели који могу послужити као основа израде неких сложенијих модела по вашој сопственој идеји, или пак за тренинг технологије, као на пример: ТО1 – Израда шила; ТО2 – Израда одвртача; ТО3 – Израда хватаљке; ТО4 – Израда помичног угаоника; ТО5 – Израда украсне вазе и ТО6 – Израда ветрењаче.

Технологија обраде метала је слична као и код материјала које сте до сада користили (папир, дрво, PVC материјали), али постоје и извесне специфичности поступка рада као што су: 1. Мерење и обележавање на металу вршимо челичном иглом; 2. Реализација одређених равнања површина, бушење и слично доста се теже реализују због чврстоће металних материјала; 3. За сложеније технолошке операције потребно је користити посебне алате и машине (затражити помоћ наставника); 4. Потребно је тестирање и експериментална провера модела; 5. Реализација модела захтева и коришћење одређених алата: турпију, маказе, чекић, брусилицу, стегу и др.

36

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Ресурси и производња

om

o

ТО1 – ШИЛО Према датом цртежу, за почетак, израдите једноставно шило са дрвеном дршком. Може послужити као користан алат у моделовању.

2

pr

1

Ed

uk a

ТО2 – ОДВРТАЧ Одвртача никад доста, зато направите један да имате резерву и тако употпуните свој алат.

2 1

37

pr

om

o

ТО3 – ХВАТАЉКА (ПИНЦЕТА) Хватаљка скројена према цртежу и изађена савијањем, такође, увек добро дође у моделовању за узимање малих делова.

Ed

uk a

ТО4 – ПОМИЧНИ УГАОНИК Израда помичног угаоника даје могућност примене закивака и обраде материјала ковањем.

38

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Ресурси и производња

Ed

uk a

pr

om

o

ТО5 – УКРАСНА ВАЗА Од лима израдити украсну вазу према црежу. Прво изрежите папирну контуру, па је пренесите на лим, исеците лим, а онда савијањем оформите облик вазе.

39

Ed

uk a

pr

om

o

ТО6 – ЕЛИСА ВЕТРЕЊАЧЕ За потребе млина треба израдити елису ветрењаче од лима. На белом лиму нацртати развијени облик елисе, а затим на обележеним местима увити елису за угао од 45о. Водити рачуна да се увијање врши супротно у односу на осу. Може се оформити и уградња десног и левог дела елисе у носач под углом од 45о са једне стране у једном и са друге стране у другом смеру. Облик елисе може бити такође различит (алтернатива).

40

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Ресурси и производња

МОДЕЛИ ПРЕНОСНИКА

Посебна могућност Конструктора УК7 је израда модела преносника. Као што је познато, преносници имају задатак да пренесу кретање и оптерећење (силу, обртни момент) уз смањење брзине кретања (броја обртаја) када се ради о редукторима или, ређе, повећања брзине када је реч о мултипликаторима. Понекад је потребно мењати брзину кретања што се оставрује преносницима по имену мењачи, који пак могу бити континуални или са степенастом променом брзине (броја обртаја). Да бисте се лакше одлучили који ћете преносник користити при решавању промене кретања код свог модела, овде се наводе нека карактеристична решења модела преносника који се могу реализовати из Конструктора УК7, као што су:

РЕМЕНИ ПРЕНОСНИЦИ

ЗУПЧАСТИ ПРЕНОСНИЦИ

om

o

РП1 – Ремени преносник отворен са променом брзине (редуктор); РП2 – Ремени преносник укрштен са променом брзине (редуктор); РП3 – Ремени преносник отворен са увећањем брзине (мултипликатир).

Ed

uk a

pr

ЗП1 – ЗП4 Зупчасти преносници са цилиндичним зупчаницима; ЗП5 – ЗП6 Пужни редуктор са променом брзине; ЗП7 – Пужни редуктор са променом брзине, ЗП8 – Комбиновани редуктор код диференцијала; ЗП9 – Редуктор са коничним зупчаницима; ЗП10 – Редуктор са цилиндричним зупчаницима; ЗП20 – Двостепени редуктор; ЗП30 – Пужни редуктор са променом брзине; ЗП40 – Редуктор са коничним зупчаницима; ЗП50 – Преносник са зупчастом летвом.

Наравно, треба имати у виду да су наведени преносници само нека основна решења, а може се разним комбинацијама остварити знатно већи број врло различитих преносника.

Асортиман појединих елемената преносних механизама омогућава израду преносника уз коришћење елемената носеће структуре металне конструкције где је потребно бушити отворе на одређеном осном растојању, L = (D1 + D2)/2. Елементи преносника (зупчаници, точкови и др.) углавном су подешени тако да растојања перфорација на лиму одговарају могућим осним растојањима вратила, што знатно олакшава моделирање. Међутим, у неким случајевима биће потребно отворе незнатно проширити бургијом пречника од 3,2 mm како не би дошло до заглављивања вратила или спрегнутих зупчаника.

41

На основу наведених типова преносника може се изабрати преносни однос вашег модела. Омогућена је израда неког од сличних преносника или неких комбинованих преносника. Најважнији параметар преносника је, како је познато, преносни однос i који представља однос броја обртаја водећег (n1) и вођеног вратила (n2), тј.:

Ed

uk a

pr

om

o

Дакле, може представљати и однос пречника или броја зуба водећег и вођеног зупчаника. Треба имати у виду да код пужа број ходова (почетака) одговара броју зуба, тј. једноходи пуж има број зуба z = 1. Овако дефинисан преносни однос важи за све врсте преносника, као нпр. оних са цилиндричним и коничним зупчаницима, пужним, ременим и другим.

Како би се демонстрирало кретање, преносник се може и ручно померати.

За повољније решење погона може се користити мини-електромотор из комплета који има 4 000 о/мин и може се напајати батеријом од 4,5 V, или преко исправљача са напајањем од 6 V. За моделе може се посебно набавити микромотор.

Овде су дате само неке практичне напомене у вези са преносником, надовезујући се на градиво из Уџбеника ТТ7, где је дат детаљан табеларни преглед неких од могућих варијанти преносника. У табелама су наведена нека од практичних решења модела преносника који се могу реализовати материјалом из комплета. Ови преносници имају носећу структуру израђену од скројених и бушених лимова, осовине и вратила од жице сечене на одређену дужину, на које се постављају спрегнути зупчасти парови, са одређеним спојницама, фиксаторима, наставцима и слично.

Даље се наводе модели прносника као инструктивни примери за практично коришћење УК7. Могућности за коришћење се знатно проширују ако се додатно користи одељењски Конструктор ОК7 или неки други додатни материјали.

42

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Ресурси и производња

РЕМЕНИ ПРЕНОСНИЦИ

1

3

o

РП1 а – Ремени преносници – врсте: 1 – отворени, 2 – укрштени, 3 – отворени са затезачем, 4 – степенасти ремени преносник са четири брзине.

Ed

uk a

pr

om

4

1

2

2

РП1 б – Примери примене отвореног ременог преносника код пумпе (1) и бушилице (2).

РП1 в – Модел отвореног ременог преносника.

43

Ed

uk a

pr

om

o

МОДЕЛ РП 10 – РЕМЕНИЦЕ И РЕМЕНИ ПРЕНОСНИЦИ Проверите како раде ремени преносници и то демонстрирајте на радној плочи према слици. Ротирајте погонску ременицу да се уверите како се преноси кретање преко ремена на гоњену ременицу и утврдите њихове смерове кретања. Покушајте уз помоћ више ременица да формирате степенасти ремени преносник. Анализирајте добијене резултате, упишите коментар и уцртајте смерове кретања на шеми. Користите програм MEHANIZMI са DVD-а за симулацију ремених преносника и анализирајте кретања.

44

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Ресурси и производња

ЗУПЧАСТИ ПРЕНОСНИЦИ

a)

a)

om

o

б)

pr

в)

Ed

uk a

ЗП1 – Модел зупчастог једностепеног редуктора (а), са уметнутим зупчаником (б) и двостепени редуктор (в)

ЗП2 – Пример примене цилиндричних зупчаника код варијационог редуктора – четворостепени редуктор

45

ПУЖНИ ПРЕНОСНИЦИ

om

o

Погодност коришћења пужног преносника је у великом преносном односу, а то је посебно погодно за смањење броја обратаја микромотора.

ЗП3 – Микромотор са пужем

Ed

uk a

pr

ЗП4 – Ручни пужни преносник

ЗП5 – Пример пужног редуктора код порталне дизалице

46

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Ресурси и производња

ПРЕНОСНИЦИ СА КОНИЧНИМ ЗУПЧАНИЦИМА

ЗП8 – Пример примене коничих зупчаника код ручног модела

Ed

uk a

pr

ЗП7 – Митрални зупчасти пар

om

o

ЗП6 – Тањирасти пар коничних зупчаника

ЗП9 – Пример примене коничих зупчаника код диференцијала и управљача возила

47

МОДЕЛИ ЗП10 – ЦИЛИНДРИЧНИ ЗУПЧАНИЦИ И ПРЕНОСНИЦИ Монтирајте на U-плочи у захвату мали и велики зупчаник – односно израдите једностепени редуктор. Проверите смерове и пренос кретања (преносни однос) редуктора и закључите која је његова улога. Уметните зупчаник да проверите смерове обртања у том случају. Реализујте модел преносника по својој жељи и анализирајте кретања. Упишите запажања и уцртајте смерове кретања зупчаника у шеми. За симулацију користите програм MEHANIZMI са DVD-а.

Ed

uk a

pr

om

o

ГРАФИЧКИ СИМБОЛИ ЗА ЗУПЧАСТЕ ПРЕНОСНИКЕ (УЦРТАЈТЕ СМЕРОВЕ)

ЦИЛИНДРИНЧНИ ЗУПЧАНИЦИ И ПРЕНОСНИЦИ

48

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Ресурси и производња

Ed

uk a

pr

om

o

МОДЕЛ ЗП20 – ДВОСТЕПЕНИ РЕДУКТОР На демонстарциној плочи монтирајте двостeпени редуктор према слици и шеми. Проверите смерове и пренос кретања (преносни однос) редуктора и закључите које су његове карактеристике. Уцртајте смерове обртања у шеми. Реализујте модел преносника по својој жељи и анализирајте кретања. За симулацију користите програм MEHANIZMI са DVD-а.

ЗП20

49

Ed

uk a

pr

om

o

МОДЕЛ ЗП30 – ПУЖ – ПУЖНИ ПРЕНОСНИК Монтирајте пужни преносник на U-плочу и уверите се у његов врло велики преносни однос. Проверите смерове и пренос кретања, као и положај вратила редуктора и донесите закључак о његовим основним карактеристикама. Прикључите и кардански зглоб и откријте његову основну улогу. Упишите карактеристике пужног преносника и кардана до којих сте дошли својим радом и уцртајте смерове обртања у шему.

50

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Ресурси и производња

Ed

uk a

pr

om

o

МОДЕЛ 3П40 – КОНИЧНИ ЗУПЧАНИЦИ – ПРЕНОСНИЦИ Монтирајте на U-плочу два конична зупчаника – одноно израдите конични преносник. Посебно анализирајте положај вратила и закључите која је његова основна сврха. На излазно вратило монтирајте кардански зглоб и размотрите његову улогу код преносника. Затим добијене резултате и запажања упишите, па уцртајте смерове обртања у шему. Симулирајте коничне преноснике у прогараму MEHANIZMI користећи DVD.

51

Ed

uk a

pr

om

o

МОДЕЛ 3П50 – ЗУПЧАСТА ЛЕТВА Монтирајте цилиндрични зупчаник и зупчасту летву на демонстрациону плочу према слици. Окрећите зупчаник у једном смеру и обратите пажњу шта се дешева са зупчастом летвом. Затим окрећите зупчаник у супротном смеру. Онда пробајте да окренете зупчаник померањем зупчасте летве. Добијене резултате и запажања упишите, па уцртајте смерове кретања у шеми. За симулацију користите програм MEHANIZMI са DVD-а.

52

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Ресурси и производња

5. КОНСРУКТОРСКО МОДЕЛОВАЊЕ ВАРИЈАЦИОНА ТРАНСМИСИЈА (РЕДУКТОРИ)

Ed

uk a

pr

om

o

Варијациона трансмисија представља монтажни редуктор који се може прилагодити различитим редукционим преносним односима у врло широком интервалу. Могући преносни односи i су: 3, 5, 9, 15, 25, 27, 45, 75, 81, 125, 243, 375, 625, 1125, 3125. Компактност редуктора омогућена је коришћењем блокова зупчаника у паровима, а вратила/осовине су искоришћене по систему коришћења фиксних парова зупчаника на вратилима који се користе и за обртне зупчанике на осовинама.

Варијациона трансмисија састоји се од следећих компоненти: – микромотор, са напајањем од 3–6 V (типично 4,5 V), број обртаја између 5 000 о/мин, 150 Ω, а при раду струје и до 3А; – зупчаник мотора z1 = 10, ком. 1; – зупчаници у паровима zi+1 / zi = 30/10, 50/10, где je i = 1, 2 (фиксни на вратилима црвени ком. 2 од сваке врсте, обртни на осовинама и бели ком. 2 од сваке врсте); – бочни носачи, ком. 2; – одстојници са звртњима, ком. 2; – вратила, разних дужина, ком. 4; – одстојни прстенови, разних дужина, ком. 4; – завртањ са навртком М3 за уметнути зупчаник, ком. 1.

За потребе погона може се користити више вратила истовремено, а два излаза на једном вратилу погодна су за погонски систем возила. Овај погонски систем омогућује израду модела преноса кретања и оптерећења и једноставно управљање рачунаром коришћењем интерфејса, као и робота.

Монтажа редуктора за жељени преносни однос и намену реализује се по једноставном алгоритму који се састоји у следећем: – у зависности од намене редуктора изаберу се парови зупчаника у складу са жељеним преносним односом; – на бочни носач монтира се мини-електромотор и брзим лепком фиксира, а затим постави погонски зупчаник (z1 = 10); – монтирају се вратила/осовине и зупчаници, постављајући потребне дистантне чауре; – поставља се други бочни носач и кућиште редуктора се учвршћује распињачима (подесивим завртњима) или се везује за подлогу носача; – дода се мало уља за подмазивање зупчаника и лежајева.

Неке од могућих комбинација варијационих трансмисија показане су у табели и на следећим сликама.

53

ВАРИЈАЦИОНА ТРАНСМИСИЈА (РЕДУКТОРИ)

om

o

Р11 – Редуктор: погонска трансмисија возила (i = 243)

Ed

uk a

pr

Р5 – Четворостепени редуктор (i = 625)

54

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Конструкторско моделовање

Р12 – Примена редуктора код машине за сечење метала

55

uk a

Ed o

om

pr

o om pr uk a Ed 56

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Конструкторско моделовање

СЛОЖЕНИ МОДЕЛИ

Ed

uk a

pr

om

o

Комбинацијом основних модела (М), модела преносника (РП, ЗП) који се могу направити комбиновањем делова из више Конструктора УК7, као и одељенског Конструктора ОК7 и других материјала, могу се реализовати врло сложени модели. Ради илустрације и подстицаја показани су неки од сложенијих модела (СМ), као што су: СМ1 – Модел покретне порталне дизалице; СМ2 – Пнеуматски манипулатор – робот; СМ3 – Аутомбил робот; СМ4 – Модел претоварног транспортера и СМ5 – Модел индустријских колица – пластика.

За реализацију сложених модела користе се алат и прибор којим располаже школски кабинет. Потребно је, поред монтаже, извршити одређену припрему материјала из Конструктора УК7, као и додатно обезбедити одређени материјал и елементе који су потребни за реализацију замишљеног сложеног модела. Ови модели захтевају врло велико стрпљење и добру припрему материјала и планирање израде. Ради стицања искуства треба прво реализовати неке од наведених простијих модела из упутства, па искористити њихове делове или читаве моделе за своју идеју. При том се треба придржавати уобиочајеног редоследа реализације модела који се састоји у следећем: – добро проучити изабрани (замишљени) модел; – направити спецификацију потребних елемената којих има у расположивим комплетима материјала и извршити потребне дораде и одвајање материјала, притом користити Еxcel програм за излиставање и избор материјала; – утврдити да ли постоје и додатни елементи које треба набавити или посебно израдити од приручног материјала; – израдити план монтаже модела; – извршити склапање (монтажу) модела; – извршити потребна испитивања и – демонстрирати функционалност и рад модела.

Специфичност сложених модела састоји се у томе да, осим сложене носеће структуре, обично имају погон путем микромотора, што даје динамичност моделу, иако се он може демонстрирати и ручним погоном.

На крају треба знати и то да сваки покушај израде модела не може донети очекиване резултате, те треба бити стрпљив и упоран, а понекад затражити и помоћ од других.

57

o om pr uk a Ed

СМ1 – ПОКРЕТНА ПОРТАЛНА ДИЗАЛИЦА Модел покретне порталне дизалице, израђене од елемената Конструктора УК7, показан је на слици (а). За кретање портала и дизалице може се користити и микромотор са пужним преносником и посебном регулацијом. Котураче могу имати веома разнолике формате, нпр. као на слици (б). СПЕЦИФИКАЦИЈА ОСНОВНОГ МАТЕРИЈАЛА: 1. Савијена плоча са отворима, 1 ком.

2. Бушени угаоник, 2 ком.

3. Жица ∅4 Х 60 mm, 2 ком.

4. Гуме ∅26, 4 ком.

5. Бушене траке разних димензија

58

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Конструкторско моделовање

АЛАТ: 1. Виљушкасти кључ 2. Одвртка 3. Тестера за метал

СМ2 – ПНЕУМАТСКИ МАНИПУЛАТОР – РОБОТ

om

o

Конструктор УК7, посебно више њих у комбинацији и уз додатне компоненте, може створити основу за израду модела који предстваљају механички систем за остваривање покретних механизама, аутоматике, робота и слично. На пример, на слици је показана роботска рука (манипулатор) са пнеуматским преносним механизмима којим се може управљати ручно укључивањем разводника. За боље управљање препоручљиво је користити рачунар. То се може постићи коришћењем школског интерфејса који обезбеђује основне команде управљања програмиране у времену прекидачком техником. За то је потребно познавање коришћења рачунара, као и минимално знање из програмирања. Овај пример треба да подстакне ваше размишљање у том правцу – роботика и аутоматика су део наше стварности и треба користити могућности које даје рачунар у повезаности са њима.

б)

Ed

uk a

pr

а)

в)

ПНЕУМАТСКИ МАНИПУЛАТОР – РОБОТСКА РУКА: а) манипулатор, б) интерфејс, в) хватач

59

СМ 3 – АУТОМОБИЛ РОБОТ

Ed

uk a

pr

om

o

Сигурно сте накада користили џојстик за управљање играчком аутомобила. Водећи се таквим моделом аутомобила, код кога је већ решен погон преко прекидача и скретање помоћу управљајућих точкова, може се израдити аутомобил робот, као што је показано на слици. Прекидаче са џојстика за остварење одређених кретања треба заменити прекидачима (релејима) интерфејса. Потребно је прекидаче радио-предајника (а) прикључити по одређеној шеми предвиђеног кретања на релеје интерфејса (б). Укључење релеја се програмира у неком од прогармских језика (нпр. Free Basic-у) са задавањем тренутка укључења и временом трајања појединих кретања. И тако сте израдили аутомобил робот. Ако имате аутомобил играчку код ког је покварена радио-веза, онда можете ту радио-везу заменити директном везом путем проводника. Индустијски роботи су баш таквог типа.

УПРАВЉАЊЕ АУТОМОБИЛОМ – РОБОТОМ: а) радио-предајник, б) модел аутомобила са радио-пријемником, в) интерфејс, г) напајање батеријом

60

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Конструкторско моделовање

o om pr

Ed

uk a

СМ4 – МАКЕТА ПРЕТОВАРНОГ СИСТЕМА

CМ5 – МОДЕЛ РОБОТА КОЛИЦА (ПЛАСТИЧНИХ)

61

АУТОМАТИ, РОБОТИ И МЕХАТРОНИКА НА ДЕЛУ

Ed

uk a

pr

om

o

За симулацију основних принципа рада машина и механизама значајне су израде свих простијих модела које сте до сада реализовали. Међутим, у техничкој пракси разноврсност коструисања и моделовања веома је важна за стварање нових производа и процеса, а такође може значити и вама за израду сложенијих школских модела. Подсетићемо се шта се подразумева под појмовима конструисање и моделовање.

Конструисање машина и механизама, у ширем смислу, представља низ најразличитијих послова од разраде идеје, израде елемената, монтаже и испитивања, до коначног настанка новог модела, уређаја, машине, апарата итд. У том поступку разликујемо следеће фазе: – дефинисање задатка; – избор носеће структуре; – одабир извора енергије, односно погона; – избор кретних, преносних и извршних механизама; – управљање; – компоновање конструкције; – дизајнирање спољашњег облика; – одређивање технологије обраде; – монтажа; – испитивање конструкције или модела и – израда техничке документације.

Битну фазу у процесу стварања нове конструкције представља моделовање машина, уређаја, процеса и слично. Под моделом се подразумева објекат израђен у смањеном облику, на коме се могу реализовати кретања и процеси смањеног интензитета. Модели по облику могу одступати од оригинала, али се мора обезбедити нека друга сличност, на пример механичка, технолошка и др.

Ученички модели конструкција машина, уређаја, апарата или процеса обично се израђују од материјала готових елемената из конструкторских комплета. Како бисте се што боље снашли приликом моделовања, навешћемо неке примере стварања модела сложених конструкција који се могу реализовати коришћењем материјала из збирке материјала.

У ери примене информатичких технологија, током пројектовања и израде савремених модела машина, у принципу, потребно је спровести следеће кораке:

I корак: решити механику и логику кретања – пројектовати алгоритам и путању кретања у реалном времену; II корак: конструктивно реализовати машину са целокупном структуром; III корак: логику управљања превeсти на дигиталну форму; IV корак: сачинити програм за остварење управљања и V корак: тестирати машину.

Даље су приказани основни елементи за неколико модела који указују на основни принцип реализације модела са рачунарским (електронским) управљањем, или пак ручним 62

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Конструкторско моделовање

Ed

uk a

pr

om

o

управњањем могућом симулацијом прекидачком техником. За наведене моделе неопходно је експериментисати, посебно у одређивању времена реализације појединих секвенци. Углавном је реч о управљању без повратне спреге, док би приликом примене сензора тај део могао да се упрости, али је интерфејс у том случају сложенији. Модели се могу реализовати из две збирке материјала или више њих. Зато је неопходано реализовати пројекат у групи. Модели су дати у две варијанте управљања: – управљање коришћењем рачунара и осмобитног интерфејса (осам релеjа) и – ручно управљање коришћењем трополних дуплих прекидача код којих је могуће једноставно мењати полове напајања мотора.

Како бисте тестирали своје умеће и при том се забавили, израдите свој модел.

Приложени DVD садржи потребне материјале и базе података на основу којих се може остварити интерактивна настава у оквиру практичних вежби из програма технике и технологије за седми разред. Садржај Материјала ТТ7 вам омогућава да пратите садржаје наставе у различитим формама: као презентације, постере, аплете или сложене симулације одређених процеса који се у настави помињу. Може се вршити самотестирање знања. Такође може се успоставити интернет веза са осталим материјалима који прате програм ТТ7 (Уџбеник, Раднасвесака и др.).

Важан део комплета чини поменути DVD јер прати сам Уџбеник. Њиме се постиже пуна интерактивност у оквиру наставе технике и технологије у седмом разреду, поготово у делу о материјалима и практичној изради модела, пошто се у њему повезују подаци из Уџбеника и Радне свеске са мултимедијалним садржајима и интернет линковима. РЕЗИМЕ ЗА ИЗРАДУ МОДЕЛА ПО СОПСТВЕОЈ ИДЕЈИ: 1. Проучите садржај материјала и моделе дате у Приручнику и DVD-у. Та информација треба да вам послужи да процените шта се може конструисати од понуђеног материјала и како изгледају неки угледни примери. Неке од примера и сами реализујте, посебно оне за које сматрате да ће вам користити у вашој креацији.

2. Проучавајући захтеве окружења и посебно пратећи своју жељу, у основним цртама дефинишите идеју свог модела и скицирајте решење.

3. Направите спецификацију потребног материјала у Еxcel документу Конструктор УК7 – избор материјала, проверите да ли имате све компоненте, да ли вам нешто још недостаје, да ли можете додатне делове да набавите и колика је њихова цена.

4. Kомлетирајте набавку материјала и започни монтажу модела, искрснуће можда и још неке препреке – потреба да се нешто додатно доради или чак направи.

5. Израдите документацију за реализовани модел.

6. За промовисање и пласирање ваших модела сачините што краћу презентацију у форми елабората и електронској форми (е-форму објавите на сајту школе и другим медијима).

7. Искристите школски сајам науке или неки сличан повод да презентујете свој модел.

8. На крају сачините завршни извештај о изради вашег модела који обухвата цео ток активности са оценом успешности појединих сегмената. НАПОМЕНА: На DVD-у су дати примери тока израде модела по сопственој идеји.

63

Ed

uk a

pr

om

o

МОДЕЛ МР10 – ИНДУСТРИЈСКА КОЛИЦА Користећи склопљени варијациони трансмисиони редуктор Р11 са i = 243, поставите на шасију колица израђених од елемената из Конструтора и решите управљање преко интерфејса коришћењем рачунара. На тај начин лако долазите до готових индустријских колица робота. Ако немате на располагању интерфејс, можете решити управљање прекидачком техником и тако симулирати роботску машину. Трополним прекидачем можете мењати смер кретања мотора, односно колица. Међутим, тачно време кретања можете ограничити тек ако користите управљање преко рачунара уз помоћ програма у којима се врши управљање у реалном времену. Уколико имате на располагању мини-електромотор са редуктором, онда су ваше шансе још веће.

64

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Конструкторско моделовање

Ed

uk a

pr

om

o

МОДЕЛ МP10-1 – ИНДУСТРИЈСКА КОЛИЦА СА ПОГОНОМ МОТОР–РЕДУКТОР У овој варијанти индустријских колица са погоном користите мотор са редуктором (поз.2), што ће значајно скратити време израде модела. Трополним прекидачем (поз. 2) можете мењати смер кретања мотора, односно колица. То се може постићи и ручно мењањем полова напајања електромотора. И овде време кретања можете да контролишете ако користите управљање преко рачунара уз помоћ програма у којима можете да управљате у реалном времену. Напомена: Све позиције су исте као код Модела МР 10, разлика је само у поз. 2.

65

РУЧНО УПРАВЉАЊЕ ЕЛЕКТРОМОТОРОМ (ЕМ) УЗ ПОМОЋ ТРОПОЛНОГ ПРЕКИДАЧА Укључење и промена смера кретања мотора ЕМ1 остварује се променом полова напајања, што се може реализовати ручно преко трополних прекидача када се при реализацији остварују три положаја 1, 0 и 2, као што је дато на Слици 5.1. Слика 5.1. ТРОПОЛНИ ПРЕКИДАЧИ: 0 – неутралан положај и нема напајања, мотор није укључен и нема кретања; 1 – укључен један „– ” и „+” поларитет напајања, мотор укључен и има обртно кретање у једном смеру; 2 – укључен супротан поларитет „+” и „– ” напајања, има обртно кретање у супротном смеру.

om

o

На овај начин је омогућено да се кретањем точка у једном и другом смеру остварује кретање возила напред или назад. Сама конструкција прекидача омогућује укључење само једног од смерова у исто време на једном електромотору. Време трајања укључења се одређује на основу мерења протока времена мерним инструментима, што је углавном врло неповољно и непрецизно, те је овај начин управљања електромотором ограничен. Обично служи за пробна испитивања за кретања мотора. УПРАВЉАЊЕ ЈЕДНИМ ЕЛЕКТРОМОТОРОМ (ЕМ1) ПУТЕМ РАЧУНАРА

Ed

uk a

pr

У овом случају се укључење и промена смера кретања ЕМ1 остварује променом полова напајања сваког точка коришћењем рачунара и интерфејса преко прекидача (релеја). Тада један релеј може да оствари поларитет са којим се напаја и кретање само у једном смеру. За кретање у другом смеру треба користити други релеј са супротним поларитетом. Уобичајно је да се на интерфејсу користи посебна веза напајања релеја који обезбеђују два поларитета, на пример: P1, P2, P3, P4 – негативно напајање „–”; P5, P6, P7, P8 – позитивно напајање „+”. Наравно, и овде се мора имати у виду да један електромотор не може бити напајан у два смера истовремено. Погодност управљања рачунаром састоји се у томе да се сад преко програма релеј може укључити у одређеном тренутку и у задатом временском трајању које може бити изражено чак и у ms.

Слика 5.2. УПРАВЉАЊЕ СА ЈЕДНИМ ЕМ (ТОЧКОМ) КОРИШЋЕЊЕМ РАЧУНАРА: а) шема кретања ЕМ1, б)поларитет електромотора

Детаљне податке о прикључењу електромотора на интерфејс потражите на DVD-у у упутству за за коришћење интерфејса. Напомена: Не могу бити укључени истовремено прекидачи P1 и P5.

66

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Конструкторско моделовање

НАПРЕД – Н (t1 s) ЗАСТОЈ (t2 s) НАЗАД Р (t3 s)

ПОТРЕБНО ЈЕ ДА КОЛИЦА РЕАЛИЗУЈУ ПЕТ ЦИКЛУСА КРЕТАЊА НАПРЕД–НАЗАД СА ИСТИМ ВРЕМЕНИМА КРЕТАЊА t1 = t3 И ЗАСТОЈИМА t2. РУЧНИМ УПРАВЉАЊЕМ ЦИКЛУСИ СУ МОГУЋИ У s. РАЧУНАРСКИМ УПРАВЉАЊЕМ ЦИКЛУСИ МОГУ БИТИ У ms (У ПРОГРАМУ 300 ms).

АЛГОРИТАМ КРЕТАЊА КОЛИЦА

pr

om

o

ЛОГИСТИКА КРЕТАЊА ИНДУСТРИЈСКИХ КОЛИЦА НАПРЕД–НАЗАД

Ed

uk a

ПРОГРАМ КРЕТАЊА КОЛИЦА НАПРЕД–НАЗАД, 5 ЦИКЛУСА

67

Ed

uk a

pr

om

o

ХИСТОГРАМ КРЕТАЊА И ПРОГРАМ ЗА ТЕСТИРАЊЕ ИНДУСТРИЈСКИХ КОЛИЦА КОРИШЋЕЊЕМ ОСМОБИТНОГ ИНТЕРФЕЈСА – ТЕСТ

68

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Конструкторско моделовање

Ed

uk a

pr

om

o

МОДЕЛ МР20 – ДВОПОГОНСКА РОБОТСКА ПЛАТФОРМА Треба дефинисати кретања за двопогонску роботску платформу – нацртати путању и алгоритам кретања. Важно је одредити којом прекидачком техником могу да се остваре потребна кретања. Предвидети све логичке могућности кретања: напред – право (НП), десно (НД), лево (НЛ), назад – право (РП), десно (РД) и лево (РЛ). За све варијанте решити стање кретања погонских точкова и како управљати роботом.

69

РУЧНО УПРАВЉАЊЕ СА ДВА ЕЛЕКТРОМОТОРА ПУТЕМ ТРОПОЛНОГ ПРЕКИДАЧА Укључење и промена смера кретања мотора ЕМ1 и ЕМ2 остварује се променом полова напајања, што се може реализовати ручно преко два трополна прекидача када се при реализацији остварују по три положаја 1, 0 и 2. Слика 5.3. ТРОПОЛНИ ПРЕКИДАЧ: 0 – неутралан положај и нема напајања, мотор није укључен и нема кретања; 1 – укључен један „–” и „+” поларитет напајања, мотор укључен и има обртно кретање у једном смеру; 2 – укључен супротан поларитет „+” и „–” напајања, има обртно кретање у супротном смеру.

om

o

На овај начин је омогућено да се кретањем точка у једном и другом смеру остварује кретање возила напред или назад и скретање лево или десно. Време трајања укључења се одређује на основу мерења протока времена мерним инструментима, што је углавном врло неповољно и непрецизно, те је овај начин управљања електромотором ограничен. Обично служи за пробна испитивања кретања мотора.

pr

УПРАВЉАЊЕ СА ДВА ЕЛЕКТРОМОТОРА КОРИШЋЕЊЕМ РАЧУНАРА

Ed

uk a

Аналогно као у примеру МР10, и у овом случају се укључење и промена смера кретања ЕМ1 и ЕМ2 остварује променом полова напајања сваког точка појединачно преко рачунара и интерфејса и прекидача (релеја) по следећој шеми:

Слика 5.4. УПРАВЉАЊЕ СА ДВА ЕЛЕКТРОМОТОРА (ЕМ1 и ЕМ2) КОРИШЋЕЊЕМ РАЧУНАРА: а) шема кретања ЕМ1 и ЕМ2, б) поларитет електромотора

Детаљне податке о прикључењу електромотора на интерфејс потражите на DVD-у у упутству за коришћење интерфејса. Напомена: Не могу бити укључени истовремено прекидачи P1 и P5, као и Р2 и Р6 због поништавања напона.

70

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Конструкторско моделовање

ДВОПОГОНСКА РОБОТСКА ПЛАТФОРМА

АЛГОРИТАМ КРЕТАЊА НАПРЕД – ПРАВО

ПУТАЊА КРЕТАЊА – ТЕСТ

НП (3 s)

НАПРЕД – ДЕСНО НД (3 s) НАПРЕД – ЛЕВО

НЛ (3 s)

om

o

СТОЈИ (6 s) РИКВЕРЦ – ПРАВО РП (3 s)

РЛ (3 s)

uk a

РИКВЕРЦ – ЛЕВО

pr

РИКВЕРЦ – ДЕСНО РД (3 s)

Ed

ЛОГИСТИКА УПРАВЉАЊА ДВОПОГОНСКОМ РОБОТСКОМ ПЛАТФОРМОМ

71

Ed

uk a

pr

om

o

ПРОГРАМ КРЕТАЊА ДВОПОГОНСКЕ РОБОТСКЕ ПЛАТФОРМЕ У Free BASIC-у

72

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Конструкторско моделовање

Ed

uk a

pr

om

o

МОДЕЛ МP30 – ПОРТАЛНА КАМИОНСКА ДИЗАЛИЦА Камионски дизалични механизам потребно је да оствари кретање подизања и спуштања терета по висини и да може опслуживати одређени угаони простор (нпр.

150o) у стационарном стању возила. Користећи до сада урађене компоненте (колица, котураче), израдите варијанту са ручним померањем терета. Формирати роботизовану варијанту са погонским системом на микромотор са редуктором.

73

o om pr uk a Ed НАПОМЕНА: СВИ ОТВОРИ 3,2 mm САВИТИ НА ОБЕЛЕЖЕНОМ МЕСТУ ЈЕДАН ЛЕВО ДРУГИ ДЕСНО ПОД 90о

Слика 5.5. ПОРТАЛ КАМИОНСКЕ ДИЗАЛИЦЕ: а) портал са погонским системом, б) носач

74

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Конструкторско моделовање

УПРАВЉАЊЕ ПОРТАЛОМ КАМИОНСКЕ ДИЗАЛИЦЕ

o

РУЧНИ СИСТЕМ ЗА ПОДИЗАЊЕ И СПУШТАЊЕ ТЕРЕТА У овом случају треба остварити или ручно управљање на два електромотора, или управљање путем рачунара. Управљање је потпуно аналогно као у примеру модела МР20, с тим што се сада кретања ЕМ3 усмерава на кретање портала преко пужног преносника, а кретање ЕМ4 усмерава на кретање дизалице за подизање и спуштање терета.

om

УПРАВЉАЊЕ СИСТЕМОМ ЗА ПОДИЗАЊА И СПУШТАЊЕ ТЕРЕТА КОРИШЋЕЊЕМ РАЧУНАРА

Ed

uk a

pr

Аналогно као у примеру МР20, и у овом случају се укључење и промена смера кретања ЕМ3 и ЕМ4 остварују променом полова напајања мотора појединачно преко рачунара и интерфејса и прекидача (релеја) по следећој шеми:

Слика 5.6. УПРАВЉЊЕ ЗА СИСТЕМ ПОДИЗАЊА И СПУШТАЊА СТРЕЛЕ ЕЛЕКТРОМОТОРА (ЕМ3 и ЕМ4) КОРИШЋЕЊЕМ РАЧУНАРА: а) шема кретања ЕМ3 и ЕМ4, б) поларитет електромотора

Детаљне податке о прикључењу електромотора на интерфејс потражите на DVD-у у упутству за коришћење интерфејса. Напомена: Не могу бити укључени истовремено прекидачи P3 и P7, као ни Р4 и Р8 због поништавања напона. ВАРИЈАТА: Ако портал камионске дизалице монтирамо на роботску платформу МР20, онда ће се формирати комплетан модел камионске дизалица са порталом МР30, што је и био циљ овог сложеног модела.

75

АЛГОРИТАМ КРЕТАЊА ПОРТАЛА

АЛГОРИТАМ КРЕТАЊА ДИЗАЛИЦЕ

ЗАКРЕНИ ДЕСНО ЗД (t1 s)

ПОДИГНИ ТЕРЕТ СТОП

СТОП ЗАКРЕНИ ЛЕВО

ПТ (t3 s)

ЗЛ (t2 s)

СПУСТИ ТЕРЕТ

СТ (t4 s)

СТОП

СТОП

pr

om

o

ЛОГИСТИКА УПРАВЉАЊА ПОРТАЛОМ И ДИЗАЛИЦОМ

Ed

uk a

ПРОГРАМ УПРАВЉАЊА ПОРТАЛОМ И ДИЗАЛИЦОМ

76

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Конструкторско моделовање

МОЈ МОДЕЛ Скица; Цртежи конструкције; Спецификација материјала; Обрачун цене производа; Презентација и Пласирање производа.

Ed

uk a

pr

om

o

– – – – – –

АЛАТ:

ПОЗ. НАЗИВ РАЗМЕРА:

КОМ. ДИМЕНЗИЈЕ

МАТЕРИЈАЛ ЦРТЕЖ БРОЈ:

77

o om pr uk a Ed

АЛАТ:

ПОЗ. НАЗИВ

КОМ. ДИМЕНЗИЈЕ

РАЗМЕРА:

78

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Конструкторско моделовање

МАТЕРИЈАЛ ЦРТЕЖ БРОЈ:

o om pr uk a Ed

АЛАТ:

ПОЗ. НАЗИВ РАЗМЕРА:

КОМ. ДИМЕНЗИЈЕ

МАТЕРИЈАЛ ЦРТЕЖ БРОЈ:

79

o om pr uk a Ed

АЛАТ:

ПОЗ. НАЗИВ

КОМ. ДИМЕНЗИЈЕ

РАЗМЕРА:

80

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Конструкторско моделовање

МАТЕРИЈАЛ ЦРТЕЖ БРОЈ:

o om pr uk a Ed

АЛАТ:

ПОЗ. НАЗИВ РАЗМЕРА:

КОМ. ДИМЕНЗИЈЕ

МАТЕРИЈАЛ ЦРТЕЖ БРОЈ:

81

ЛИТЕРАТУРА

http://www.cent.mas.bg.ac.rs http://www.metalurgija.org.rs http://www.duzs.org.rs http://www.izvorienergije.com http://www.alwayshobbies.com http://www.svastara.com http://www.internetmodeler.com http://ldd.lego.com/download/default.aspx http://www.focuseducational.com/category/ design- technology/2 http://www.focuseducational.com/product/design- technology-mechanisms/38 http://www.corel.com/servlet/Satellite/eu/en/ Content/1150905725000

Ed

uk a

http://www.wikipedia.rs http://www.google.rs http://www.muzejnt.rs http://www.planeta.rs http://energetika.ibn.com http://www.hobbyvista.com http://www.all-model.com http://www.itn.sanu.ac.rs http://www.pronalazac.org http://www.mfkg.rs http://www.solidworkslaunch.com http://www.polj.uns.ac.rs http://www.vokabular.org ttp://www.samsvojmajstor.com

pr

om

o

[1] Голубовић Драган, Стојановић Бошко, Гудељ Милан, Липовац Саша, Методика наставе

техничког и информатичког образовања, универзитетски уџбеник, Компјутер

библиотека, Београд, 2008.

[2] Голубовић Драган, Техничко и информатичко образовање за 7. разред, уџбеник, Едука,

Београд, 2009.

[3] Голубовић Драган и Голубовић Небојша, Збирка материјала за Техничко и информатичко

образовање, Конструктор, Едука, Београд, 2012.

[4] Голубовић Драган, Управљање рачунаром – интерфејс технологије, Технички факултет,

Чачак, 2002.

[5] Икар Антоан, Шта знам о науци, Београдски издавачко-графички завод, Београд, 1986.

[6] Лапчевић Зоран, Техника и технологија за 5. разред, Едука, Београд, 2018.

[7] Лапчевић Зоран, Техника и технологија за 6. разред, Едука, Београд, 2019.

[8] Лот Фернанд, Дечије свезнање: Велика открића и проналасци, Београдски издавачко -графички завод, Београд, 1986.

[9] Bright Michel, Burnie David, Constable Tamsin, Simons Paul, Hiljadu čuda prirode, Mladinska

knjiga, Beograd, 2006.

[10] Сајтови:

82

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА

РЕЧНИК КЉУЧНИХ ПОЈМОВА

Ed

uk a

pr

om

o

АКСИЈАЛНО – у правцу осе, уздужно. АЛГОРИТАМ – опис решења проблема. ВРАТИЛО – машински елемент за пренос снаге и обртног момента, оптерећен на савијање и увијање. ДЕФИНИСАТИ – објаснити тачну садржину неког појма. ЕКСПЕРИМЕНТ – оглед, опит, проба. ЕЛАСТИЧНОСТ – особина која исказује способност материјала да се врати у првобитни облик после деформације настале услед деловања неке силе. ЕЛЕМЕНТ – основна проста материја; саставни део неког сложеног система. ЗУПЧАНИК – машински елемент који преноси обртни момент применом силе на зупце (зубе) другог зупчаника или зупчасте летве. ИНДУСТРИЈСКИ РОБОТ – програмабилни систем опште намене опремљен механичком руком великих могућности кретања и управљачким системом велике аутономије, најчешће реализованим на дигиталном рачунару. ИНТЕРФЕЈС – веза имеђу рачунара и спољашњег окружења. ИНФОРМАТИКА – наука и техника аутоматске обраде података помоћу рачунара. КИНЕМАТСКИ ПАР – два члана међусобно повезана зглобом. КЛИПЊАЧА – део клипног механизма код кога се обртно кретање трансформише у транслаторно и обрнуто. КОНСТРУИСАЊЕ – прва и најважнија фаза у реализацији неког производа. МАШИНА (или уређај) – јесте скуп делова повезаних у једну логичну целину с циљем да се изводе одређене операције. МЕХАНИЗАМ – повезани елементи који служе за остварење кретања и преношење сила. МОДЕЛ – представљање система, уређаја или процеса у математичком облику или у одређеној сразмери у односу на природно стање. МОНТАЖА – састављање техничких конструкција. НАПРЕЗАЊЕ – унутрашње силе којима се тело супротставља спољашњем оптерећењу. ОСОВИНА – машински елемент за обртно кретање, обично кружног попречног пресека; за разлику од вратила, оптерећена је само на савијање и није намењена преносу обртног момента. ПОГОН – покретачки елемент система. ПРЕНОСНИК – елемент за пренос оптерећења и кретања између елемената у систему. СИЛА – мера узајамног дејства између два тела. СКЛОПНИ ЦРТЕЖ – показује састав и међусобну повезаност појединих делова (начин склапања и структуру склопа); често се цртају и подсклопови који обухватају мање целине склопа. РОБОТ (од чешког – роб, робота, работа – тежак, присилан рад) – машина која је у стању да аутономно, по неком програму, или под контролом човека, изводи одређене задатке. ТЕХНИКА (грч.) – веома широка област људске делатности која се заснива на примени различитих природних наука, као што су физика, хемија и математика. ТЕХНОЛОГИЈА – означава развој и примену алата, машина, материјала и процеса који могу помоћи у решавању људских проблема. ТРАНСМИСИЈА – механизам преноса кретања. УЗОРАК – изабрани део скупа предвиђен за испитивање. ФЛЕКСИБИЛНИ СИСТЕМИ – системи који се брзо могу прилагодити одређеним променама. ХАБАЊЕ – трошење површинског слоја услед трења.

83

ИНДЕКС ПОЈМОВА моделовање 4, 5, 12, 13, 33, 38, 50, 59 момент 31, 38 монтажа 5, 7, 13, 33, 50, 54, 59, 60

A алат 3, 5, 6, 7, 10, 12, 13, 25, 33, 54 анимација 31 AutoCAD 25

Н носећа структура 38, 39, 59

В вратило 38, 39, 50 време 5, 27, 29, 30, 50, 59, 60

О оптерећење 31, 38, 50 организација рада 6 ортогонална пројекција 25, 26, 27 осовина 13, 39, 50 осцилације 31

Д дефинисање задатка 59 дизајнирање 59 дизалице 4, 31, 54

П погон 4, 12, 25, 39, 50, 54, 59 погон робота 4 презентација 60 преносник 4, 31, 38, 39, 54 пресек 29, 30, 32 простор 12, 25, 27, 29 Pro/Engineer 25

om

o

Е енергија 59 З завртањ 7, 13, 50 зупчаник 4, 31, 38

Л ланчаник 31

uk a

Ed

К клип 3, 13, 31, 32 компоновање 59 конструисање 25, 59 котирање 34, 29 кретање 31,38, 39, 50, 59 Corel DESIGNER 25

pr

И интерфејс 50, 60, 68

М мазива 50 материја 3, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 31, 32, 33, 39, 54, 59, 60, 74 машина 3, 5, 6, 12, 25, 31, 31, 59 машиноградња 5, 33 мењач 31, 38 мере заштите на раду 3, 12 мерна трака 29 механизам 5, 25, 31, 33, 59 модел 3, 4, 5, 6, 7, 12, 13, 25, 31, 33, 38, 39, 50, 54, 59, 60

84

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА

Р редуктор 4, 5, 31, 38, 50 ременик 4, 27, 29, 30, 39, 59 ресурси 3, 4, 5, 33 робот 4, 5, 50, 59 ротација 31 С самообразовање 5 сила 13, 31, 38 скица 60 софтвери за цртање 25 Solid Works 25, 74 Т техника 3, 5, 6, 60, 74 технички цртеж 25, 26, 28, 29 технологија 3, 4, 5, 6, 7, 13, 25, 33, 59, 60, 74 точак 3, 13, 31 транспортери 54 У управљање рачунаром 50, 74