مؤسسه داده های علوم مهندسی ( ASDU )

این مؤسسه که مرکز آن در کشور انگلستان می­باشد از 55 سال قبل تاکنون با همکاری تعدادی از محققین و اساتيد دانشگاههای دنيا و کارمندان خود توانسته است در بسیاری از زمینه­های علوم و مهندسی مقالات و دستورالعمل طراحی، تهیه و منتشر کند. مجموعه این مقالات در بیش از 160 مجلد و در 900 مقاله جداگانه به چاپ رسیده است. اعتبار مؤسسه مزبور به اعضای رسمی و مشاورین صنعتی آن می­باشد که صحت مطالب منتشر شده را تضمین نموده اند. همزمان با پیشرفت علوم این مقالات نیز تصحیح شده و تاکنون بیش از 40 مقاله جدید که به مقالات مختلف اضافه شده و یا جایگزین آنها شده اند به چاپ رسیده است. امکانات دیگری که این مؤسسه در اختیار دارد تهیه بیش از 70 برنامه کامپیتری است که در زمینه­های مختلف طراحی است.

نحوه ساخت بادامک ها و کاربرد آنها در ربات ها:

لطفا در صورت استفاده از مقالات این وبلاگ در وبلاگ ها و سایت های دیگر ذکر منبع را فراموش نکنید

www.manufacture.blogfa.com

 ساخت بادامک

برای ساخت بادامک از روش­های مختلفی می­توان استفاده کرد که روش ترسیمی برای بدست­آوردن منحنی محیطی بادامک محدود به بادامک­های با سرعت کم بوده که دقت زیادی در ساخت آنها مورد نظر نمی باشد.

بادامک­ها را معمولاً به طریقه فورجینگ (آهنگری) تهیه می­کنند و سپس عملیات تراش و سنگ­زنی به اجرا در می­آید.

تعريف چند مفهوم در بادامك¬ها:

دایره مبنا - کوچکترین دایره­ای است که بر سطح لبه بادامک مماس و یا بر قسمتی از منحنی آن منطبق باشد و اندازه آن تعیین کننده اندازه بادامک است.

دایره گام- دایره گذران از نقطه گام و هم مرکز با دایره مبنا است.

منحنی گام – منحنی رسم شده توسط مرکز پیرو غلتشی یا پیروتیغه­ای است لذا نقاط اثر این منحنی دایره گام را قطع خواهد نمود.

  نقطه گام – بیانگر نقطه­ای از منحنی گام است که در آن نقطه، زاویه فشار حداکثر مقدار خود را دارا است.

زاویه فشار – زاویه­ای که قائم مشترک بادامک و پیرو با مسیر پیرو می­سازد زاویه فشار نامیده می­شود. نیرویی که بادامک به پیرو وارد می­کند، دارای دو مؤلفه قائم و مماسی می­باشد. مؤلفه قائم یک فشار جانبی ناخواسته وارد بر پیرو بوده که سبب انحراف نیرو در مسیرش می­گردد. بدیهی است که با کم کردن زاویه فشار، این فشار جانبی قابل کاستن بوده و به­طور کلی توصیه شده است که برای یک عملکرد خوب زاویه فشار نبایستی از 30 درجه تجاوز نماید اما، در حالتهای خاص که نیروها کوچک بوده و یاتاقان­ها دقت کافی دارند می­توان از مقادیر بزرگ­تر استفاده نمود. یک افزایش اندازه در دایره پایه، زاویه فشار را کاهش خواهد داد. با کاهش صعود کلی پیرو، ازدیاد دوران بادامک برای یک جابجایی و تغییر مکان معلوم پیرو و ... می­توان زاویه فشار را کاهش داد.

دایره پایه – کوچکترین دایره­ای است که مرکز دوران که بر منحنی گام بادامک مماس است.

نقطه اثر- نقطه منطبق بر تیغه پیرو، با مرکز پیرو غلتشی است.

بادامک چیست؟

به نام خالق اندیشه

قبل از آنکه مطلب جدید وبلاگ را بیان کنم از بعضی از دوستان گله میکنم که مطالب وبلاگشان را از وبلاگ ما برداشته و در وبلاگ خودشان کپی میکنند درحالیکه که منبع مطالبشان را ذکر نمی کنند در حالیکه من و دوستم در این وبلاگ با جمع آورزی مطالب از کتب گوناگون و اضافه کردن مطالب جدید به موضوع و تایپ کردن آن توسط خودمان سعی در بهتر شدن این وبلاگ و راضی ساختن بازدیدکنندگانمان را داریم و اگر در جایی از سایت خاصی استفاده کرده ایم برای احترام به سایت مذکور و بازدیدکننده کرامی حتما منبع آنرا ذکر کرده ایم.

و اما مطلب حاضر درباره مکانیزم بادامک-پیرو می باشد و از این به بعد در عناوین گوناگون به این موضوع می پردازیم.

---

بادامك چيست؟

بادامك به جزئي از ماشين گفته مي­شود كه جزء ديگري از آن ماشين را كه پيرو ناميده مي­شود با تماس مستقيم تحت شرايط تعيين كننده­اي به حركت در مي­آورد.

عضو راننده را بادامک و عضو رانده را پیرو می­نامیم. بادامک می­تواند دارای حرکت­های دورانی، انتقالی یا نوسانی بوده، و یا حتی ثابت باشد. پیرو نیز به نوبه خود می­تواند دارای حرکت دورانی و یا انتقالی باشد.

قابليت تغيير بادامك بر اين اساس است كه با تغيير شكل منحني بادامك تغييري در مشخصه­ي حركت پيرو ايجاد مي­شود. به­همين علت تعداد حركت-هاي قابل استفاده پيرو به تنوع و دقت مهندس طراحي بستگي دارد. بادامك­هايي را ممكن است طرح كرد كه هر حركتي به پيروش بدهد ولي ممكن است در بعضي از سرعت-هاي حدي ايجاد شده، شتاب حركت خيلي زياد باشد كه نتيجه اين شتاب­هاي حدي، تنش زياد ارتعاش سيستم است طراح چنين بدامك و پيرو، حتماً بايد متوجه اين مؤلفه­هاي شتاب و خواص ماده­اي كه بادامك و پيرو از آن ساخته مي­شود، باشد تا در مقابل تنش­هاي شديد و خستگي ناشي از ارتعاش، مقاومت كافي موجود باشد و گرنه فرسايش نسبي افزايش و عمر مكانيزم كاهش خواهد يافت.

مقايسه بادامك ها و مكانيزم هاي ميله اي

بادامك ها	مكانيزم­ ­هاي ميله اي
به سادگي براي تعداد زيادي از حركت­هاي ورودي و خروجي طرح مي شوند. مي­توانند كوچك و جمع و جور طراحي شوند. ارزانتر طراحي مي­شوند. پاسخ ديناميكي به دقت ساخت منحني بادامك بستگي دارد.	تعداد محدودي از نيازهاي ورودي و خروجي را ارضا مي­كنند. جاي بيشتري مي­گيرند. گرانتر طراحي مي­شوند. عدم دقت در ساخت اثر كمي روي خروجي دارد.

انواع پيروها

پیروها را می­توان بر اساس  شکل ظاهری آنها، انواع حرکتها انجام شده توسط آنها، و بالاخره موقعیت­های واقعی خط حرکتشان دسته بندی نمود.

شکلهای1و2و3، نشان دهنده پیروهای تیغه­ای، غلتان و تخت می­باشند پیرو تیغه­ای دارای ساختمان بسیار ساده­ای می­باشد. ولی به خاطر نرخ سایش بسیار زیاد موجود در نقطه تماس، کاربرد زیادی ندارد.

 

پیرو غلتان نشان داده شده در شکل 2 گونه عملی تری از پیرو تیغه­ای نشان داده شده در شکل 3 می­باشد.

عمل غلتیدن این نوع پیروها  در سرعت­های کم، غلتش خالص می­باشد. ولی هر چه که سرعت افزایش  پیدا عمل غلتش خالص، تبدیل به ترکیبی از اعمال  غلتشی و لغزشی می­گردد. پیروهای غلتان زمانی بادامک دچار یک خیز ناگهانی و زیاد گردد، ایجاد  اشکال می­نماید. زیرا در چنین وضعیتی پیرو غلتان، بادامک خود را فشرده می­کند.

پیرو تخت نشان داده شده در شکل 1 را می­توان بهینه­ترین نوع  پیروها نامید. این نوع پیروها زمانیکه  بادامک دچار یک خیز ناگهانی و زیاد می­گرردد، بادامک را فشرده نمی­کنند.

پیرو تخت نشان داده شده در شکل 1 در ازای خیز بوجود آمده، باعث تنش­های سطحی و سایش زیاد، مخصوصاً با توجه به­میزان تغییر مکان و نامیزانی موجود می­گردد که بدین علت، عموماً از پیروهای تخت نشان داده شده در شکل1 استفاده می­گردد.

 

بازرسی نهایی گریس ها

 ^بطور کلي دو گروه بازرسي بر روي گريسها قبل از استفاده صورت ميگيرد

^1  - آزمايشهاي مکانيکي_ديناميکي   2- فيزيکي _ شيميائي

^استانداردهاي ملي و^SAE,DIN,IP,ASTM,FTMS^روشهائي رابراي آزمايش گريس انجام مي دهند آزمايشاتي که از لحاظ تريبولوژيکي يا فيزيکي- شيميائي انجام ميگيرد عبارتند از:

^1-    بو (^ODER^) :

^معمولا هر گريس داراي بو مشخصي هستندکه اين بو ناشي از نوع روغن پايه وسفت کننده و مواد افزودني است ويا تحت تاثير اسانس هاي مصرفي است.

^بوي تند و زننده گريس بعلت کيفيت پائين گريس است که بعلت استفاده از روغن پايه اکسيد شده يا اکسيد شدن گريس در معرض دماي بالا و غير معمول در فرايند توليد گريس بروز منمايد.

^2- ساختار(^STRUCTURE^) :

^ساختار گريس به نوع سفت کننده ومواد افزودني و روغن پايه بستگي دارد. اکثر گريسها الياف کوتاه دارند که اين الياف کوتا در نوع سفت کننده موجود ميباشد

_{۳- رنگ(COLOR) :}

_{رنگ تعيين کننده کيفيت گريس نيست.رنگ گريس به طور طبيعي با توجه به نوع مواد مصرفي ممکن است کاملا بيرنگ و طلائي و زرد قهوه اي کم رنگ تا قهوه اي تيره و سياه باشد ولي در گريس هاي قرمز و آبي وسبز از رنگدانه استفاده ميشود}

تعويض قطعات و مواد فرسوده و معيوب

در هر حال نگهداري و تعميرات (نت) نمي تواند باعث افزايش طول عمر طراحي شده شود ، ولي نگهداري و تعميرات مي تواند عملكرد تجهيزات را براي كارخانه شما حفظ نمايد . جهت حفظ اين عملكرد عملياتي همانند بازسازي و تعميرات اساسي تجهيزات ضروري بنظر مي رسد و بطور معمول عمليات تعمير و نگهداري از رده هاي پايين تر شروع شده و به رده هاي پايين تر ختم مي گيرد. اينگونه از عمليات را بايستي به عنوان هزينه هاي سرمايه گذاري در نظر گرفته شود.

آيا هميشه تجهيزات موجود خود را تعمير اساسي مي كنيد ؟
آيا عملكرد ماشينهاي بازسازي شده همانند ماشينهاي نو هستند ؟
اين نكته را به خاطر داشته باشيد كه هزينه احتمالي بازسازي ماشينهاي مستهلك و فرسوده ، اگر زياد نباشد حداقل پنجاه درصد هزينه خريد يك ماشين نو است . در برخي از موارد نظير بازسازي ديگهاي بخار ويا بازسازي پره هاي توربين انجام بازسازي معقول بنظر ميرسد. آثار اثربخش نگهداري و تعميرات (نت) را بايستي تا پايين ترين سطح تجهيزات و تاسيسات كارخانجات مد نظر قرار داد.

نگهداري و تعميرات (نت) حد اقل در پنج برنامه مجزا كه هر برنامه نسبت به برنامه قبلي پيچيدگي بيشتري پيدا ميكند توسعه و گسترش داده مي شود .اين برنامه ها از تجهيزات , ابزارآلات و لوازم يدكي كه بايد براي راه اندازي استفاده ميشوند تا مواردي كه بايد براي جلوگيري از شكست پيش بيني شود ، طبقه بندي مي شوند . هر يك از اين برنامه ها از جايگاه خاصي در راهبرد كلي نگهداري و تعميرات برخوردار است . اين پنج برنامه عموما با عناوين زير نامگذاري شده اند عبارتند از :

نگهداري و تعميرات (نت) مبتني به شكست .
نگهداري و تعميرات (نت) پيشگيرانه برنامه ريزي شده .
نگهداري و تعميرات (نت) پيشگويانه .
نگهداري و تعميرات (نت) مبتني بر قابليت اطمينان .
نگهداري و تعميرات (نت) جامع .

خط کشهاي ديجيتال و کد گشائي آنها

_{براي کنترل سيستمهاي NC و CNC سنسورهايي بايد مورد استفاده قرار گيرد که بتواند مقدار جابجائي بر حسب متر، ميلي متر و ميکرو متر را به صورت سيگنال الکتريکي در اختيار  قرار بدهد. در اين پديده ها شخص جائي ندارد و سنسور خود بايد جابجائي ها را بسنجد. براي تبديل دما از تغيير ولتاژ دو سر ديود زنري مشخص استفاده مي شود، اما سيستمي که بتواند جابجائي را تشخيص دهد مسلماً فرق خواهد کرد. براي باور ديدگاهي که بتواند جابجائي را آشکار سازد  تشخيص تعداد دور موتور مثال خوبي خواهد بود به اين ترتيب که در آن مي توان يک فرستنده و گيرنده نوري را در دو طرف پره اي که به روتور موتور وصل است قرار داد. با چرخش موتور اين پره مسير نور را قطع و وصل مي کند و تعداد قطع و وصل مقدار چرخش را مشخص مي سازد. اين سنسور براي شناخت تعداد دور بسيار ساده و بسيار مناسب است. اما براي رسيدن به دقتهاي بالا و براي تشخيص نصف ، يک چهارم و ... از يک دور بايد تکنيک ساده بالا بهبود يابد که در بخشهاي بعدي اين روشها ارائه مي گردند و اينها همان اصولي هستند که در انکدرهاي ديجيتالي ميزان چرخش و مقدار جابجائي مورد استفاده قرار مي گيرند.}

مواد چرخدنده ها ، خواص و رفتار آن ها

^در سال های اخیر انتخاب صحیح مواد و رفتار آن ها متناسب شده است با شرایط کاری که در معرض تبدیل شدن به روش هایی پیچیده است .علاوه بر فاکتور های دیگر ، عملکرد مناسب چرخدنده مستقیما متاثر از ماده ی بکار رفته و رفتار خوب آن است . نهایتا مسئولیت طراحان مشخص کردن مواد با رفتار مقتضی است . از این رو ، طراحان می بایست در این موضوع کاوشی عمیق کرده و به دانش عمیق از مواد دردسترس نایل شوند ، اطلاعاتی چون : رفتار مواد ، انواع کاربرد ، دلایل احتمالی شکست مواد ، توانایی ماشین کاری ، استحکام ، کاراکترهای عملی و تمام موضوعات مورد نیاز دیگر . انتخاب مناسب مواد و اطلاعات دیگر پیش نیاز یک طراحی خوب و مو ثر است . در این قسمت خواص مواد مختلف که برای ساخت چرخدنده کاربرد دارند مورد بحث قرار می گیرد .

^قبل از توضیح مفصل در مورد تک تک مواد شاید بهتر باشد موارد پیشنهادی زیر را در انتخاب مواد مرور کنیم .

^1) آهن ریختگی در جایی بکار می رود که تنش کم و خفیف باشد .

^2) فولاد های ساختمانی و فولد ریختگی برای عملکرد سبک تا متوسط چرخدنده در نظر گرفته می شوند .

^3) وقتی که صدمات تنش بالا و سخت باشد ، فولاد های سخت کاری شده و تمپر شده و یا سخت کاری سطحی شده باید مورد استفاده قرار گیرند .

^4) برای خواص ویژه ی متفاوت ، چون مقاومت در مقابل خوردگی ، خوردگی ، سایش و... فولاد های آلیاژی مختلف که شامل فولاد های زنگ نزن است کاربرد دارند . بعضی از این فولاد ها بیشترین مقدار چکش خواری را با استحکام تنشی ( کششی ) دارند که این خاصیت در فولاد کربنی معمولئ پیدا نمی شود .

^5) برنز ها بهتر از آلیاژ های آلومینیوم و قلع ، استحکام بالا همراه با خواص لغزشی خوب را نشان می دهندکه معمولا برای چرخدنده های حلزونی مورد استفاده قرار می گیرند .

^6) مواد غیر فلزی که خواص کاری خوب و حرکت بی صدا از مشخصات آن ها است .

^معمولا دندانه های پینیون نسبت به دنده های چرخدنده بیشتر در معرض تنش قرار می گیرد از این رو دو چرخدنده با مقدار سختی مشابه نباید با هم جفت شوند . عموما در این موارد سختی پینیون را بالا تر از چرخدنده در نظر می گیرند .

^پینیون دارای دندانه ی کمتری است و استعداد بیشتری برای فرسوده شدن دارد زیرا در یک مدت زمان مشخص بسیار بیشتر از چرخدنده کار می کند ، در نتیجه و بنابر این عاقلانه این است که پینیون را سخت تر از چرخدنده درست کنیم .  تفاوت در مقدار سختی در کاهش نرخ فرسایش مفید است . در مواردی که سخت کاری سطحی است عمق سخت شده ی قطعه بسیار مهم است و به طور تقریبی :

^ضخامت ریشه ی دندانه 6/1 = عمق سخت شده ی قطعه

^در اینجا مواردی در رابطه با انتخاب مواد ، خواص آنها ، محل های کاربرد و دیگر اطلاعات مربوط و مناسب بحث خواهیم کرد .

انواع چرخدنده

چرخدنده ها در انواع ماشین آلات کاربرد دارند . آن ها می توانند کوچک باشند در حدود 3 میلی متر یا بزرگ باشند در حدود 11 متر قطر داشته باشند . آن ها برای انتقال حرکت دورانی از یک محور به محور های دیگر بکار می روند که این کار توسط چرخ های دندانه دار شده ای انجام می گیرد که به طور مستقیم با هم درگیر می شوند . در مقابل چرخ زنجیر ها حرکت را از یک محور به محور های دیگر توسط زنجیر انتقال می دهند . چرخدنده ها برای انتقال قدرت بکار می روند مانند گیربکس ماشین و غالب دستگاه های صنعتی  و در بعضی موارد برای کنترل بکار می روند .

چرخدنده هایی که حرکت را از یک محور به محور های دیگر انتقال می دهند برای محور ها می توان سه حالت را در نظر گرفت .

الف ) محورهای موازی

ب ) محورهای متقاطع

ج ) محورهای متنافر

در هر کدام از این جانمایی محورها یک سری از انواع چرخدنده می توانمند کاربرد داشته باشند .

محور های موازی

در این نوع جانمایی محورها به صورت موازی قرار گرفته اند. چرخدنده هایی که در این نوع جانمایی بکار می روند شامل :

1) چرخدنده ی ساده که می تواند دندانه ی داخلی و یا خارجی باشد .

 2) چرخدنده ی مارپیچی که در دو نوع داخلی و خارجی و همچنین ساده و دوبل وجود دارد .

محور های متقاطع

این محور ها در این جانمایی همدیگر را در یک نقطه قطع می کنند .

چرخدنده هایی که در این نوع جانمایی بکار می روند شامل :

1) چرخدنده ی مخروطی دندانه مستقیم

2) چرخدنده ی مخروطی مارپیچی

3) چرخدنده ی مخروطی زاویه صفر ( زرول )

4) صفحه دنده

محورهای متنافر

این محورها نه موازی اند و نه متقاطع و چرخدنده هایی که در این نوع جانمایی بکار می روند شامل :

1) چرخ دنده مارپیچی متقاطع و زاویه دار

2) چرخ دنده ی حلزونی که می تواند ساده و دوبل باشد

3) چرخدنده های هیپوئیدی

آشنایی با نرم افزار CATIA

 CAD و    CAM به ترتیب مخفف  Computer Aided Desighn و Computer Aided Manufacturing  می باشند که اولی به معنی طراحی به کمک کامپیوتر و دیگری به معنی ساخت و تولید به کمک کامپیوتر می باشد.

 طراحی به کمک کامپیوتر یعنی مدل سازی قطعه مورد نظر در فضای نرم افزار که خود در تسریع و دقت امر به کاربر کمک شایانی می کند.

ساخت به کمک کامپیوتر یعنی تعریف فرآیند ساخت قطعه به کمک کامپیوتر و اتصال آن به دستگاهی مناسب مانند CNC جهت ساخت قطعه با دقت خیلی زیاد و در کوتاهترین زمان.

با توجه به همین مهم نرم افزار های زیادی در این زمینه تهیه شده که هر کدام قسمت هایی از اهداف فوق را فراهم آورده است.نرم افزار پیشرفته و چند منظورCATIA در یک مجموعه با قابلیت های فراوان در جهت دستیابی به هر دو هدف طراحی شده است.

گریس نسوز

گریس مخلوطی ژلاتینی است از یک سیال روانکار (روغن) و یک ماده غلیظ کننده و مواد افزودنی خاص.

ماده غلیظ کننده مهمترین عامل پایداری در شرایط دمایی بالا و حفظ کیفیت در مدت زمان مصرف و در هنگام نگهداری گریس  می باشد.

درجه حرارت اثر قابل ملاحظه ای بر استحکام گریس دارد،اگر درجه حرارت زیاد باشد،گریس ابتدا نرم شده و سپس تبدیل به مایع می شود که در این حالت گریس خاصیت روانسازی خود را از دست می دهد. هر گریس  محدوده ی دمایی بهره برداری معینی دارد لذا نباید هیچگاه گریس را در دمایی بالاتر از این محدوده ی مجاز به کار برد.

همه ی گریس ها به غیر از گریس های کلسیم و آلومینیوم در برابر دماهایی تا حدود 145 درجه سانتیگراد پایداری قابل توجهی دارند که البته این پایداری برای گریس های کمپلکس صابونی تا 250 درجه سانتیگراد است.

گریس های کمپلکس صابونی با پایه ی غلیظ کننده ای از کمپلکس صابون که شامل صابون ساده به اضافه نمکی از یک اسید با وزن مولکولی پایین است تولید می شود و در نتیجه ترکیب صابون و نمک الیافی در ساختار گریس شکل می گیرد که حواص ویژه ای در آن تولید می کند.

البته امروزه گریس هایی وجود دارند که قابلیت تحمل تا 1100 درجه سانتیگراد را دارند،در این گریس ها از الیاف فلزی به عنوان مواد افزودنی استفاده می شود،از این نوع گریس ها می توان گریس Molykote  را نام برد که در ساختار آن از فلزات روی و مس استفاده شده است.  

میزهای انتقال گردان در پرس ها Ball Transfer Tables

میز های انتقال گردان برای  زمانی که شما احتیاج دارید محصولات را در میان تسمه های کانوایر چابه چا کنید ، ایده آل می باشد. این میزها را می توانیم در مکان هایی که خط های اننتقال چندگانه به هم می رسند قرار دهیم و این میزها به شما کمک می کند تا به آسانی محصولات را از یک کانوایر به کانوایر دیگری انتقال دهید. میزهای انتقال گردان با توجه به خصوصیات محصولات طراحی می شوند. انواع مختلفی از میزهای انتقال گردان وجود دارد که با توجه به وزن محصولات و توزیع فشار انتخاب می شوند. این میزها برای انتقال محصولات سنگین و بزرگ در پرس ها که انتقال آن به وسیله تسمه های کانوایر مشکل است ، بسیار مفید است.

از انواع این میزها می توان میزهای پوشش داده شده از فولادهای کربنی یا فولادهای ضدزنگ یا میزهای با بدنه ی فولادهای کربنی و فولاد ضد زنگ را نام برد.