پروژه دوم - پروژه سینماتیک

پروژه سینماتیک

سینماتیک عبارت است از مطالعه حرکت فارغ از عامل حرکت مانند نیرو یا گشتاور.

هدف از پروژه: یادگیری طراحی سینماتیکی مکانیزم های چهار میله ای با بررسی:

  1. نقاط آغاز و پایان حرکت
  2. نقاط توقف مکانیزم و نحوه توقف
  3. عدم تداخل بندها در تمام حالات حرکت مکانیزم
  4. سرعت حرکت مکانیزم در لحظات مختلف
  5. دسترسی به بندها در لحظات مختلف حرکت و امکان وجود خطر برای کاربر

مراحل انجام پروژه:

  1. انتخاب موضوع: موضوع پروژه باید شامل طراحی یک مکانیزم چهار میله ای باشد. در اینجا باید به فرموله کردن مشخصات (specifications) مکانیزم مورد نظر بپردازیم. مشخصات شامل کارکرد مورد انتظار از مکانیزم مورد نظر می باشد.
  2. طراحی مکانیزم چهارمیله ای: طراحی سینماتیکی یک مکانیزم چهارمیله ای همیشه به صورت سعی و خطا انجام می شود. همیشه از دو روش می توان در طراحی مکانیزم چهارمیله ای استفاده کرد (دقت داشته باشید که این دو روش باید به کرات مورد استفاده قرار گیرند تا به یک راه حل همگرا شوند. همیشه می توان از هر دو روش برای حل مسایل استفاده کرد تا به راه حل نهایی نزدیک شویم):
    1. پیدا کردن مراکز دوران بندهای 1 و 3 با فرض داشتن نقاط مفصل روی بند شناور (پیدا کردن OA و OB با داشتن A و B)
    2. پیدا کردن نقاط مفصل روی بند شناور 2 با داشتن محورهای بندهای 1 و 3 (پیدا کردن A و B با داشتن OA و OB)
  3. قبل از اینکه به بررسی ادامه پروسه طراحی بپردازید ببینید که آیا مکانیزم به اندازه کافی جمع و جور است؟ یا لازم است که بیشتر دنبال راه حل بگردید.
  4. بررسی نقاط آغاز و پایان حرکت: آیا در نقاط آغاز و پایان حرکت همه بندها در حالت مناسبی قرار دارند؟ آیا لازم است بندها در نقاط آغاز و پایان حرکت مخفی یا در موقعیت های خاصی باشند؟
  5. بررسی نقاط توقف مکانیزم: آیا مکانیزم در نقاط خاصی از حرکت خود باید متوقف شود؟ این کار چگونه انجام می شود؟ چه نیروهایی در این حالت به مکانیزم وارد می شود؟ آیا مکانیزم به صورت مناسب به محل توقف خود وارد می شود؟
  6. تداخل بندها در تمام نقاط حرکت مورد نظر خود را بررسی کنید. چگونه می توان کاری کرد که بندها به هم گیر نکنند و نیز در لحظات مختلف زیبا به نظر بیایند؟
  7. آیا کاربر به همه نقاطی که لازم دارد دسترسی ایمن دارد؟ آیا استفاده از مکانیزم خطری را برای کاربر ایجاد نمیکند؟
  8. سرعت حرکت مکانیزم در نقاط مختلف را بررسی کنید. آیا حرکت سریع می تواند مفید باشد یا مضر؟ آیا سرعت زیاد برای کاربر خطرناک نیست؟ (دقت کنید که در بررسی سرعت نباید به خروجی سرعت نرم افزار force effect اکتفا کنید. شاید بتوانید از پیستون برای مدل کردن حرکت دست و ماهیچه ها استفاده کنید به جای استفاده از موتور).

در تمامی مراحل 3 تا 8 در صورتی که نتیجه خروجی طراحی دوباره مکانیزم باشد باید به مرحله 2 برگردید و دوباره راه حل خود را بررسی کنید.

خروجی پروژه:

پروژه باید شامل خروجی های زیر باشد:

  1. خلاصه طراحی و مشخصات مکانیزم مورد نظر. (عبارتی که هدف و کارکرد مکانیزم را بیان می کند.)
  2. مراحل سعی و خطا که منجر به طراحی نهایی شده است. توجه کنید که این مهمترین قسمت گزارش شماست.
  3. آنالیز موارد زیر روی مکانیزم:
    • امنیت کاربرد
    • آغاز و پایان حرکت
    • توقف و آغاز حرکت و نحوه ثابت شدن مکانیزم
    • تداخل بندها و کاربر
    • سرعت بندها

فرمت خروجی: یک صفحه گزارش طراحی  در صفحه ویکی درس + یک مدل بسیار ساده با چوب بستنی (یا کارتن یا چیزی مشابه). این مدل تنها برای نشان دادن حرکت مکانیزم به دیگران است ولی تصویر آن باید در ویکی باشد.

به یاد داشته باشید:

  • مراحل سعی و خطای خود روی کاغذ را حتما در ویکی نمایش دهید.
  • از گزارشهای force effect و به ویژه تصویرهای آنها در ویکی استفاده کنید.
  • می توانید از مدل سالید برای بررسی تداخلها استفاده کنید. می توانید به جای سالید این کار را با طرحهای دستی انجام دهید. ولی سالید قطعا گزینه بهتر و ساده تر خواهد بود.

ارزشیابی

  نمره
گزارش مراحل سعی و خطا 1.5
گزارش آنالیزهای بالا 1
ساخت مدل 0.5
مجموع 3