מספר שאלות למהנדסי מכונות או מטלורגים אם ישנם כאן כאלה.

[elitkh]

1)אני מתכנן מכלול מכני הכולל בתוכו גליל מתכת שנע על מסילה-אני רוצה שהגליל יהיה מחומר קשה יותר מהמסילה(כדי שלא ישחק) איך אני בוחר את סוגי הפלדה המתאימים לאפליקציה מסוג זה?
2) הגליל מחובר אל מנוע באופן ישיר ע"י ציר מתכת. איך אני מחשב את עובי הציר המינימלי (בהנחה שידוע לי המומנט המקסימלי כמובן) ומאיזה חומר עשוים גלי הינע כאלה? (אני מתכוון לציר סטנדרטי לא מחפש משהו מיוחד מדיי)

תודה
אלי

[נמרוד]

1)אני מתכנן מכלול מכני הכולל בתוכו גליל מתכת שנע על מסילה-אני רוצה שהגליל יהיה מחומר קשה יותר מהמסילה(כדי שלא ישחק) איך אני בוחר את סוגי הפלדה המתאימים לאפליקציה מסוג זה?
2) הגליל מחובר אל מנוע באופן ישיר ע"י ציר מתכת. איך אני מחשב את עובי הציר המינימלי (בהנחה שידוע לי המומנט המקסימלי כמובן) ומאיזה חומר עשוים גלי הינע כאלה? (אני מתכוון לציר סטנדרטי לא מחפש משהו מיוחד מדיי)

1) אני לא יודע מה גודל הגליל. אבל פתרון מקובל לצורך כזה הוא לחפש מיסב גלילים שהגלילים שלו הם בגודל שמתאים לאפליקציה שלך, לפרק אותו, ולהשתמש בהם. הם מחוסמים, נועדו בדיוק למה שאתה צריך, ואין לך סיכוי לייצר משהו יותר מוצלח. זה תשובה מיידית לשאלה שלך, אבל בעקרון תחפש דרך להמנע מהחלקה ישירה ולהשתמש במיסבים בצורה קונבנציונאלית.
2) יש סיבה מיוחדת שמעניין אותך העובי המינימלי? אתה מוגבל במקום, או במשקל? אם לא, אז אין סיבה לתכנן ציר "מינימלי" - תתכנן ציר גדול מהמינימום שנדרש להעברת המומנט, בהתאם לשאר השיקולים של המכונה (מה הרכיבים שישבו עליו - מיסבים, גלגלי שיניים, פולים...). בתור כלל אצבע, די ברור מאליו, כנראה שהציר שיוצא מהמנוע החשמלי הוא בקוטר מספק עבור המומנט המקסיממלי שהמנוע יכול לפתח... :wink: לגבי חומר גלם - החרט שלך יעדיף לעבוד עם אלומיניום, פלדה פשוטה, או מה שיש לו זרוק במחסן, אם לא תגדיר אחרת, ואין לי מושג על מה מדובר ומה הדרישות מהדבר הזה. אל תשכח גם סוג של קופלונג גמיש בין המנוע לציר, גם כשנדמה לך שאין צורך, צריך או שהמכונה תפרק את עצמה.

* ניסיתי לעזור, תכן מכאני זה בדיוק המקצוע שלי, אבל אתה לא מספר מספיק בשביל שאני אוכל להבין באמת על מה אתה מדבר, אז קח את התשובות שלי בערבון מוגבל.

[elitkh]

תודה נמרוד

1)הגליל יהיה בקוטר של כ100 ממ כך שלפרק מיסב עם גלילים בקוטר כזה יהיה עסק יקר להחריד-לא מעשי.
לאחר כמה בדיקות שערכתי מצאתי שמיסבים עשויים בדרך כלל מפלדת 440C אבל שם גם הגלילים וגם הטבעות עליהן מחליקים הגלילים עשויים מאותו חומר ואני מעדיף להשתמש בחומר רך יותר למסילה כדי לא לחרוץ את הגליל.אגב חיסום -כשמדברים על פלדת 440C מדובר על פלדה מחוסמת? אם כן איך אני מבצע עיבוד שבבי על פלדה כזו? אם לא איך והיכן אני יכול לבצע תהליך של חיסום?

2) לגבי כלל האצבע שלך אני לא בטוח שזה עובד- למשל מנוע של רנו 5 שפרקתי- עובי הציר של גל ההינע הוא כ 40 מ"מ אבל קוטר גל ההינע הראשי של הגיר (ההמשך של ציר המנוע אחרי הקלאצץ') הוא בערך 20 מ"מ. ייתכן שזה נובע מסוג חומר שונה ? בכל אופן המגבלה שלי היא כ25ממ בקוטר המומנט שעמור לעבור שם עלול להגיע גם ל 300Nm.

שוב תודה
אלי

[נמרוד]

גליל בקוטר 100 מ"מ - עדיין לא יודע על מה בדיוק אתה מדבר, אבל למה לא לתכנן מכונה עם מיסוב קונבנציונאלי כלשהו? בדיוק בשביל לא להתעסק עם יצור של חלקים מיוחדים מפלדות מיוחדות ותהליכים מסובכים, בונים מכונות עם חלקים סטנדרטיים.

הדוגמא שנתת לצירים בעובי שונה - אתה מדבר על לפני ואחרי תיבת העברה שמשנה את המהירויות והמומנטים, ברור שאחרי הגיר המומנטים גדולים הרבה יותר מאשר לפניו...

ציר בקוטר 25 מ"מ יכול להיות מוט מלא או צינור בעוביי דופן שונים, הכל בהתאם לאפליקציה. מוט פלדה מלא בעובי 25 מ"מ יכול להעביר מומנט מכובד, זה בערך קוטר ציריה של סמוראי (קצת פחות) והמומנט שמתפתח בציריה בסרן של רכב שטח כמו סמוראי בזחילה ב1L הוא הרבה יותר מ300Nm.

אם אין לך בעייה של משקל, תחרוט את הציר בקוטר נומינלי של 25 מ"מ או מה שלא תהיה המגבלה שלך, ממוט פלדה מלא. אם יש בציר שינויי קוטר משמעותיים וקטעים צרים יותר, שים לב לכללים של תכנון גלים מבחינת רדיוסים וכולי שאתה יכול למצוא בכל הנדבוק של הנדסת מכונות.

[חנן-ג'יפולוג]

הדוגמא שנתת לצירים בעובי שונה - אתה מדבר על לפני ואחרי תיבת העברה שמשנה את המהירויות והמומנטים, ברור שאחרי הגיר המומנטים גדולים הרבה יותר מאשר לפניו...

תקרא שוב, נמרוד, הוא מתכוון לפני ואחרי המצמד. מדובר בדיוק באותו מומנט.

עובי הציר של גל ההינע הוא כ 40 מ"מ אבל קוטר גל ההינע הראשי של הגיר (ההמשך של ציר המנוע אחרי הקלאצץ') הוא בערך 20 מ"מ.

אני חושב שנמרוד התכוון לכך שמומנט המנוע של הרנו5 לא יכול להיות גדול יותר מהמומנט שמפתל את גל הארכובה שלו. הוא בהחלט יכול להיות קטן יותר, וכנראה על כך מהנדסי רנו הסתמכו כשהם תכננו את עובי ציר הכניסה לגיר.

אבל אם אתה לא יודע את הנתונים ואתה מתחבר לקרנק של המנוע, אז ברור שאם תלך על ציר בעובי של הקרנק אז הוא לא יישבר. זו הכוונה.

[elitkh]

שוב תודה

נמרוד-דיברת על הנדבוק-אתה מכיר אחד כזה ONLINE? אשמח אם תתן לי קישור.
בקשר לחלקים סטנדרטיים - איפה בדיוק אני מוצא גלגל ומסילה (כמו של רכבת פחות או יותר) "סטנדרטיים"? כמובן שהמיסב יהיה קונבנציונלי אבל את שאר הרכיבים לא נראה לי שניתן למצוא באופן סטנדרטי.
בהנחה שהחלטטים לייצר את הגלגל בפלדת 440C מאיזו מתכת כדאי לייצר את המסילה? (הגלגל הוא זה שמניע את כל "הקרון" ולכן הוא סתם מתגלגל על המסילה אלא גם מפעיל עליה כח נגד כוון ההתקדמות)

תודה
אלי

[עודדוש]

שלום
לדעתי עדיין קשה להבין לאן אתה חותר כיוון שלא מוגדרים התנאים כנגדם צריך לתכנן.
באופן עקרוני אם המסילה תהיה מפלדה רכה יותר היא תשחק ולא הגליל. במידה ושניהם מאותו חומר (מומלץ לדעתי) תהיה לך שחיקה בגליל ובמסילה אולם יתכן ותהיה זניחה כתלות במספר המחזורים, הכח הנורמלי, טיב פני השטח, אופן הגלגול (טהור ככל שניתן או משולב בהחלקה) ועוד סיבות. האם המערכת תהיה מגורזת?
בקשר לחישוב קוטר המוט- בהנחה שהמוט תחת פיותל בלבד המנגנון לכשל יהיה גזירה ולכן יש לברר מה החוזק לגזירה של החומר ממנו עשוי המוט לחקל במאמץ הגזירה המתפתח כתוצאה מפיתול ולקבל מקדם בטחון (שאותו תצטרך להגדיר). סלח לי שאיני זוכר את הנוסחה לחישוב המאמץ תמצא אותו בכל הנדבוק.
אני ממליץ לך לחפש אצל יצרנים חלקים מקטלוג של חברות כגון NSK סוכנות בת"א, יש גם חברות שמייצרות גלים אני לא מוצא קטלוג שלהם.
בהצלחה
עודד

[נמרוד]

מקורות ברשת -
http://www.eng-tips.com
פורומים הנדסיים מקצועיים, שם תוכל לקבל תשובות סופניות - בתנאי שתשאל כמו שצריך.

http://www.efunda.com/home.cfm
אתר רפרנס הנדסי שאני אישית מאד אוהב ונעזר בו הרבה.

http://www.traceparts.com/
מאגר של קטלוגים online שהחלקים ניתנים להורדה כמודלים תלת מימדיים. בתשלום אבל אפשר להרשם ולהוריד נדמה לי 20 דוגמאות בחינם, לי זה תמיד הספיק :wink:

http://www.conlog.co.il
ספק גדול ומוכר בישראל של ציוד וחלקים למכונות מכל הסוגים.

-------------------------------------

לגבי הדוגמא של הרנו5- כנראה שלא הבנתי נכון... :oops: אם חנן הבין נכון ומדובר על הקראנק, אז הקראנק הוא לא דוגמא לכלום, זה לא ציר רגיל, זה חלק שעובד בשילוב מורכב ביותר של פיתול וכפיפה דרך הטלטלים... ציר הכניסה לגיר לעומת זאת, הוא דוגמא לציר אמיתי שעובד בפיתול טהור כמעט, והקוטר שלו אכן יכול ללמד על המומנט המקסימלי שיכול להתפתח במנוע.

[sameah_g]

הנוסחא למאמץ גזירה המתפתח במוט תחת פיתול היא: TR/J כאשר T המומנט R הרדיוס של המוט ו- J מומנט האינרציה הפולרי של המוט ששווה MR^2/2
לאחר שהגעת לתוצאה עלייך לבחור פלדה או אלומיניום או מה שלא יהיה שמאמץ הכניעה שלה יהיה גדול פי 1.25 לפחות (לדעתי)
גיא 8)

[sameah_g]

קבל תיקון :oops: מומנט האינרציה הפולרי שאותו עליך לחשב הוא pi*D^4/32 וזאת מפני שעליך לקחת בחשבון את המומנט הדו מימדי של החתך ולא את התלת מימדי
גיא

[elitkh]

תודה על התשובות הענייניות עד כה.
עוד שתי שאלות בנדון:
1) איך ניתן לדעת\לחשב מקדם חיכוך בין שני משטחי מתכת מחומרים שונים?
2) איך ניתן לחשב מה הכח המקסימלי שיכולים לספוג משטחי מתכת בחיכוך סטאטי (כמו חיכוך בין גלגל רכבת למסילה או כדורי מיסב למסילות שלהם) שעדיין לא יגרום לבלאי מואץ? איך ניתן לחשב את רמת הבלאי?

סליחה על השאלות המאד תאורטיות-אשמח גם להפניות למקום בו אוכל למצוא תשובות לשאלות הללו.

תודה
אלי

[אמנון]

אלי, קבל קישור:

http://www.roymech.co.uk/Useful_Tabl...o_of_frict.htm

קצת אחרי אמצע הדף יש טבלה שנותנת מקדם חיכוך לפי זוג חומרים, מקווה שיעזור לך.
יותר מזה, נסה לבצע חיפוש בגוגל של Friction Factor, הדבר ינפיק כמה תוצאות מעניינות.