KONSTRUISANJE RAČUNAROM-

1.OBJASNI I POKAŽI ŽIVOTNI CIKLUS PROIZVODA

Životni ciklus proizvoda se sastoji iz nekoliko faza:- Uočavanje potreba ili mogućnosti prodaje (istraživanje tržišta)- Definisanje projektnog zadatka (tehnički i ekonomski param.)- Konceptualni dizajn (izbor između nekoliko alternativnih rješenja bez detalja...)- KONSTRUISANJE (detaljni dizajn) određivanje oblika, veličine i karakteristika proizvoda koji zadovoljavaju postavljene zadatke.- Priprema proizvodnja – izrada tehnološke dokumentacije, projektovanje TP, programiranje CNC mašina...- Proizvodnja, montaža, isporuka- Prodaja, marketing- Održavanje- Povlačenje iz upotrebe, reciklaža

2.ZAHTJEVI I OGRANIČENJA U PROCESU RAZVOJA PROIZVODA-Osnovni zahtjevi za novi proizvod Nove funkcije i karakteristike Niža cijena Duži vijek trajanja Bolja ergonomičnost Bolji odnos prema okolini, manje otpada- Osnovna ograničenja u razvoju proizvoda ekonomska,

tehnička, okolinska (zakonska) etička ograničenja, zdravlje i sigurnost, proizvodna ograničenja

3.MATRICE RANGIRANJA I VREDNOVANJAMatrice za rangiranje: porede se predmeti iste vrste,a zatim se ocjenjuju njihove osobine pojedinacno npr(pouzdanost u radu,cijene,odnos prema okolini) te se na kraju sabiraju bodovi i vrsi se rangiranje. Matrice vrednovanja: vrednuju se odredjene osobine kod nekog predmeta tako sto se poredi sa drugim.

4.PROBABILISTIČKI I DETERMINISTIČKI KONCEPT-OSNOVNE KARAKTERISTIKE Probabilistički dizajn U procesu konstruisanja mnoge bitne veličine se mogu smatrati slučajno promjenjivim. Tako se npr. opterećenje može mijenjati po unaprijed nepoznatom zakonu, karakteristike materijala više ili manje odstupaju od nominalnih (srednjih) vrijednosti, geometrijske karakteristike se takođe mogu mijenjati po unaprijed nepoznatom zakonu. U tom smislu, razlikuju se deterministički i stohastički koncept – konstruisanje prema zadatoj pouzdanosti.

Deterministički koncept podrazumijeva da projektne varijable imaju malo odstupanje od srednjih vrijednosti (rasipanje, devijaciju, varijansu) tako da su proračuni tačni i pouzdani tj. neizvjesnost parametara i rezultata je mala. Nesigurnost se izražava usvajanjem odgovarajućeg stepena sigurnosti (FOS) na strani materijala i opterećenja. Stohastički koncept je novijeg datuma. Isti uzima u obzir da varijable imaju odstupanja od srednjih vrijednosti (varijansa, disperzija). U takvim slučajevima se javlja mogućnost da faktor sigurnosti (FOS) koji se računa prema srednjim (srednja vrijednost = matematičko očekivanje) vrijednostima i koji je za te vrijednosti veći od 1 bude s određenom vjerovatnoćom, u određenom broju slučajeva i manji od 1.

5.CILJNA FUNKCIJA I OGRANIČENJA U OPTIMIZACIJI DIZAJNA

Optimizacija oblika podrazumijeva određivanje dizajna koji je najbolji od svih mogućih s obzirom na postavljeni kriterij i geometrijska/materijalna ograničenja. S obzirom na projektne promjenjive (design variables, konstrukcione varijable), optimizacijski problem može biti: kontinualnog tipa (sa distribuiranim, raspodijeljenim parametrima),

diskretnog tipaU prvu kategoriju spadaju elementi čije se karakteristike mogu mijenjati kontinualno po presjeku dok u drugu kategoriju spadaju elementi čije dimenzije mogu poprimiti samo neke od unaprijed poznatih veličina (npr. Standardne vrijednosti). Kao najčešći kriterij se uzima minimalna težina tj. zapremina elementa.ograničenja(jednakosti i nejednakosti): Geometrijska (standardne dimenzije, fabričke dimenzije, praktičnost, estetika...), obično su oblika nejednakosti koja ograničava donje ili gornje mjere. Materijalna ograničenja, jednačine ravnoteže (dozvoljeni naponi, deformacije, krutost, sopstvene frekvencije i sl.).

6.OBJASNI POJAM “KONSTRUKCIONE VARIJABLE” U PROCESU OPTIMIZACIJE DIZAJNAkonstrukcijske varijable su inicijalne vrijednosti geometrijskih i/ili materijalnih parametara konstrukcije tj. prethodno su definisane. S obzirom na projektne promjenjive (design variables, konstrukcione varijable), optimizacijskiproblem može biti: kontinualnog tipa (sa distribuiranim, raspodijeljenim parametrima), diskretnog tipa

7.GLAVNI NAPONI, DEFINICIJA I NAČIN RAČUNANJAIntezitet unutrasnjih sila u nekoj tački presjeka mašinskog elementa, sveden na jedinicu površine presjeka, odražava veličinu koja ima intezitet, pravac i smjer a nazivamo je NAPON.

Da bi odredili napon u tački treba nam novi koordinatni sistem te tačke i ravan u odnosu na tu tačku koju definiše napon i dobit ćemo sistem od tri jednačine sa tri nepoznate. Glavne ose i glavni naponi: U datoj tački odrediti takav položaj koordinatnog sistema koji osigurava da tangencijalni naponi isčezavaju a normalni da imaju ekstremne vrijednosti. Napon u nekoj tački zavisi od ravni u odnosu na tu tačku, tražimo neku tačku koja je okomita na ravan gdje nema tangencijalne komponente, tj. naponi u odnosu na ravan gdje je tangencijalni napon jednak nuli.

Iz ove jednačine tražimo vektor n→ i odredit ćemo položaj glavnog napona.

8.TROŠKOVNI CIKLUS PROIZVODA, DIJAGRAM

Za savremene proizvode zahtijeva se sve kraće vrijeme između lansiranja novih modela (računari, automobili,software).

9.SPIRALA RAZVOJA

10.DIZAJN ZA PROIZVODNJU/MONTAŽU-OSNOVNE KARAKTERISTIKE

-podrazumijeva proces dizajniranja proizvoda sa primarnim ciljem da isti bude što pogodniji za proizvodnju ili montažne operacije. Obično se radi o proizvodima za masovnu upotrebu tj. masovnu ili velikoserijsku proizvodnju. Kod dizajna za proizvodnju primjenjuju se principi diferencije ili integracije proizvoda. Prvi princip se odnosi na rastavljanje velikih i složenih dijelova na manje i jednostavnije sa što većim učešćem standardnih komponenti. Posebna se pažnja posvećuje izboru materijala, polufabrikata i tolerancija. Kućanska elektronika, auto‐industrija, Sony... Drugi princip podrazumijeva objedinjavanje više manjih

komponenti u veće, nerazdvojive. Osnovna pravila: Maksimalno pojednostaviti oblik, zbog mogućnosti automatske proizvodnje i montaže Eliminisati operacije koje zahtijevaju specijalne alate i posebne vještine Smanjiti broj dijelova, ako je moguće, neki dijelovi da obavljaju više funkcija Modularni dizajn, standardni dijelovi, planiranje pakovanja, transporta i sl.

11.DEFINICIJA NAPONA, SKICA, OSNOVNE JEDNAČINE RAVNOTEŽE, CAUCHY-JEV USLOV

-za napon mozemo reci da predstavlja mjeru napregnutog stanja tijela.Stanje nekog vektora je određeno skupom svih vektora napona za sve ravni koje prolaze kroz tu tačku.

Osnovne jednačine ravnoteže:

Cauchy-jev uslov: Vektor totalnog napona za datu ravan (n) dat je kao proizvod ___________________

12.SUPERPOZICIJA

Princip superpozicije predstavlja razlaganje složenih problema na niz jednostavnijih

13.LOGARITAMSKA JEDNAČINA ZA ZAMOR MATERIJALA, DEFINICIJA I DIJAGRAM

14.OBJASNI POJAM EFEKTIVNI NAPON

Opasnost od loma nastaće kada najveće normalno naprezanje postigne kritičnu vrijednost, od svih glavnih naprezanja mjerodavno je ono koje je najveće po apsolutnoj vrijednosti a ostala dva ne utiču na čvrstoću materijala. σef= σmax + σdoz

σef-efektivni napon

σmax-najveća vrijednost glavnog naprezanja

σdoz-dozvoljeno naprezanje

15.HAIGH-OV DIJAGRAM

1.OBJASNI KOSO SAVIJANJE I NAVEDA KAKO SE RAČUNA

ravan savijanja odstupa od glavnih centralnih osa inercije presjeka

2.NAVEDI OSNOVNE VRSTE NAPREZANJA I OSNOVNE FORMULE KOD PRORAČUNA VRATILA

Naprezanja prema vrsti deformacija Aksijalna (istezanje – sabijanje, jedno osna naprezanja)‐ Smicanje Uvijanje (torzija) Savijanje (fleksija) Izvijanje Složena naprezanja, kombinacija prethodnih slučajeva

3.OBJASNI POJAM KRITIČNE BRZINE VRATILA I NAVEDI KAKO SE RAČUNAkritične brzine: mogućnost rezonance, kritična brzina – frekvencija pobudne sile

računa se preko:

4.STEZNI SPOJEVI, SKICA, KARAKTERISTIKE, PREDNOSTI, NAČINI SPAJANJA

Namjena: prenos obrtnog momenta, aksijalne sile, momenta savijanja ... Vrste: Cilindrični, konični, specijalni... Primjena: elementi za kružno kretanje, kotrljajni ležaji Prednosti: jednostavnost, cijena, ušteda u masi i volumenu materijala Nedostaci: ograničena snaga, nerastavljivost, način spajanja, nepouzdanost...-načini spajanja:

-uzdužno(presovanje): dva dijela koja spajamo su sa preklopom-na silu nabijemo rukavac kroz otvor

-poprečno-toplotni postupak : vrlo skup,provode ga samo jake firme. Zagrijemo vanjski elemenat, usljed povećanja temperature dolazi do širenja materijala pa taj spoj postaje labav nakon hlađenja. Hlađenje se odvija u tečnom zraku ili CO2

-hidraulički postupak: se primjenjuje kod skupocjenih ležajeva jer su oni osjetljivi (ne smije se ni zagrijavati ni hladiti) pa je najlakši način da se olabavi spoj uljem.

5.OSNOVNI PRINCIPI PROJEKTOVANJA LAKIH KONSTRUKCIJA Izbjegavati upotrebu specijalnih, skupih, teško dostupnih materijala Izrada elemenata od više materijala iskorištavanjem karakterističnih osobina materijala Smanjenje otpadaka, efikasno korišćenje sirovog pripremka Primjena zavarenih konstrukcija Primjena nemetalnih materijala

6. UTICAJNI FAKTORI NA TEŽINU LAKIH KONSTRUKCIJANa težinu utiče izbor materijala, način interakcije dijela sa okolinom te oblik profila od koga je isti izrađen. Odatle slijedi pogodniji oblik za analizu: GN = K1 K2 K3 pri čemu je:K1- faktor opštih uslova, zavisi na načina oslanjanja, opterećenja, dozvoljenih deformacijaK2 - faktor profila koji zavisi od geometrijskih karakteristika profilaK3 - faktor materijala kojim su obuhvaćene osnovne fizičke i mehaničke karakteristike materijala. U konstruisanju dijelova, sklopova, mašina polazi se od tri standardna kriterija: Kriterij A: proračun na osnovu čvrstoće tj potrebne nosivosti Kriterij B: proračun na osnovu dozvoljene deformacije Kriterij C: proračun na osnovu deformacionog rada (energije)

Faktori K1, K2, K3 zavise od izabranog kriterija i vrste naprezanja.

7.SMJERNICE ZA IZBOR PROFILA ODGOVARAJUĆIH KARAKTERISTIKA Cijena i mogućnost nabavke Pogodnost za izradu u vlastitoj režiji Pogodnost za sklapanje sa drugim elem. Mogućnost zavarivanja Specijalne pogodnosti s obzirom na oblik Prilagođenost naponskom stanju Zaštita od korozije Standardizacija

8.NAČIN RAČUNANJA NAPONA KOD NE-OKRUGLIH POPREČNIH PRESJEKA

9.FIZIČKI FAKTORI KOJI UTIČU NA KONTAKTNE KARAKTERISTIKE KONTAKTNIH PAROVA-Struktura površine čvrstog tijela, slojevi

-Topografija površinskog sloja, oblici neravnina, distribucije visine neravnina

-Trenje, modeliranje trenja, zakoni trenja

-Termo mehanički‐ efekti (zagrijavanje – hlađenje, toplotni naponi i deformacije)

-Habanje, modeli i mehanizmi habanja (preko 300 vrsta) TRIBOLOGIJA‐

10.LAKE KONSTRUKCIJE-DEFINICIJA, OBLASTI PRIMJENE, PREDNOSTI I NEDOSTACIKonstrukcije, dijelovi, sklopovi, mašine čija je težina bitno manja od težine „klasične“ konstrukcije. Smanjenje težine je postignuto ekonomisanjem materijala. Osnovni nedostatak je povišena cijena u odnosu na normalno rješenje. Primjenjuju se u vazduhoplovstvu, auto industriji, građevini...‐Osnovne prednosti lakih konstrukcija: Smanjenje specifične cijene materijala Smanjenje troškova transporta, Smanjenje troškova i vremena montaže i održavanja Povećana sigurnost (zemljotresni inženjering) Povećanje drugih performansi mašine (korisni prostor, korisna nosivost)

11.OSNOVNI PRINCIPI PROJEKTOVANJA LAKIH KONSTRUKCIJA Izbjegavati upotrebu specijalnih, skupih, teško dostupnih materijala Izrada elemenata od više materijala iskorištavanjem karakterističnih osobina materijala Smanjenje otpadaka, efikasno korišćenje sirovog pripremka Primjena zavarenih konstrukcija Primjena nemetalnih materijala

25) NAPREZANJA PREMA VRSTI DEFORMACIJA

1) Aksijalna (istezanje – sabijanje, jedno osna naprezanja) ‐2) Smicanje 3) Uvijanje (torzija) 4) Savijanje (fleksija) 5) Izvijanje 6) Složena naprezanja, kombinacija prethodnih slučajeva 26) VRSTE (OSNOVNI MODELI) HABANJA Habanje je progresivni gubitak materijala sa operativne površine koji nastaje kao rezultat relativnog kretanja na površini.

27) LAKE KONSTRUKCIJE-DEFINICIJA, OBLASTI PRIMJENE, PREDNOSTI I NEDOSTACI Konstrukcije, dijelovi, sklopovi, mašine čija je težina bitno manja od težine „klasične“ konstrukcije. Smanjenje težine je postignuto ekonomisanjem materijala. Osnovni nedostatak je povišena cijena u odnosu na normalno rješenje. Primjenjuju se u vazduhoplovstvu, auto‐industriji, građevini...

Osnovne prednosti lakih konstrukcija: Smanjenje specifične cijene materijala Smanjenje troškova transporta, Smanjenje troškova i vremena montaže i održavanja Povećana sigurnost (zemljotresni inženjering) Povećanje drugih performansi mašine (korisni prostor, korisna nosivost) 28) UTICAJNI FAKTORI NA TEŽINU KONSTRUKCIJE

Na težinu utiče izbor materijala, način interakcije dijela sa okolinom te oblik profila od koga je isti izrađen. Odatle slijedi pogodniji oblik za analizu: GN = K1 K2 K3 pri čemu je: K1- faktor opštih uslova, zavisi na načina oslanjanja, opterećenja, dozvoljenih deformacija K2 - faktor profila koji zavisi od geometrijskih karakteristika profila K3 - faktor materijala kojim su obuhvaćene osnovne fizičke i mehaničke karakteristike materijala. U konstruisanju dijelova, sklopova, mašina polazi se od tri standardna kriterija: a. Kriterij A: proračun na osnovu čvrstoće tj potrebne nosivosti b. Kriterij B: proračun na osnovu dozvoljene deformacije c. Kriterij C: proračun na osnovu deformacionog rada (energije) d. Faktori K1, K2, K3 zavise od izabranog kriterija i vrste naprezanja

29) OSNOVNE SMJERNICE ZA IZBOR PROFILA a. Cijena i mogućnost nabavke b. Pogodnost za izradu u vlastitoj režiji c. Pogodnost za sklapanje sa drugim elem. d. Mogućnost zavarivanja e. Specijalne pogodnosti s obzirom na oblik f. Prilagođenost naponskom stanju g. Zaštita od korozije h. Standardizacija

31) OBJASNI POJAM EFEKTIVNI NAPON

Opasnost od loma nastaće kada najveće normalno naprezanje postigne kritičnu vrijednost, od svih glavnih naprezanja mjerodavno je ono koje je najveće po apsolutnoj vrijednosti a ostala dva ne utiču na čvrstoću materijala. σef= σmax + σdoz σef-efektivni napon σmax-najveća vrijednost glavnog naprezanja σdoz-dozvoljeno naprezanje