Mechanismy strojů hrou Projekt
Strana 1
Obsah Obsah ........................................................................................................................................................2 Úvod .........................................................................................................................................................3 Bod 1 .........................................................................................................................................................3 Zadání: ..................................................................................................................................................3 Řešení: ..................................................................................................................................................3 Bod 2 .........................................................................................................................................................3 Zadání: ..................................................................................................................................................3 Řešení: ..................................................................................................................................................3 Bod 3 .........................................................................................................................................................4 Zadání: ..................................................................................................................................................4 Řešení: ..................................................................................................................................................4 Bod 4 .........................................................................................................................................................5 Zadání: ..................................................................................................................................................5 Řešení: ..................................................................................................................................................5 Bod 5 .........................................................................................................................................................5 Zadání: ..................................................................................................................................................5 Řešení: ..................................................................................................................................................5 Bod 6 .........................................................................................................................................................6 Zadání: ..................................................................................................................................................6 Řešení: ..................................................................................................................................................6 Bod 7 .........................................................................................................................................................7 Zadání: ..................................................................................................................................................7 Řešení: ..................................................................................................................................................7 Závěr ..................................................................................................... Chyba! Záložka není definována.
Strana 2
Úvod Tento projekt je zaměřen na mechanismy strojů. Stroj je obecné označení pro účelová, obvykle mechanická nebo elektromechanická zařízení, jimiž člověk rozšiřuje své síly a možnosti. Od jednodušších nástrojů se liší větší složitostí a často i tím, že mají vlastní pohon, tj. využívají jiné než svalové energie. Jednoduché stroje jsou mechanická zařízení, která transformují mechanické síly. Jiné stroje slouží k přeměně jednoho druhu energie na jiný, nejčastěji na točivý mechanický pohyb (motory). České slovo stroj (od "strojiti, na‐strojiti") původně asi označovalo lovecké pasti, později složitější mechanická a výrobní zařízení i zařízení na přeměnu jiných energií, například elektrické stroje.V běžné řeči se slovo nejčastěji používá pro složitější zařízení s vlastním pohonem. Stroje rozdělujeme na stroje hnané, vložené a hnací, nebo na stroje dopravní, výrobní, stavební, tepelné, zemědělské a mnohé další. Mezi stroje se někdy počítají i další složitější mechanická nebo elektrická zařízení jako transformátory, výpočetní a elektronické systémy, regulační mechanismy atd. Často se jedná o sestavu většího počtu strojů a přístrojů poskládaných do jednoho výsledného technického zařízení.
Bod 1 10b Zadání: Vysvětli matematický význam čísla π.
Řešení: π (pí) je matematická konstanta, která udává poměr obvodu jakéhokoli kruhu v eukleidovské rovině k jeho průměru; také je to hodnota poměru obsahu kruhu ke čtverci jeho poloměru. Její hodnota v desítkové soustavě je přibližně 3,14159265358979323846. Mnoho matematických, vědeckých a inženýrských rovnic obsahuje pí, což z něj dělá jednu z nejdůležitějších matematických konstant. π je iracionální číslo, což znamená, že nemůže být vyjádřeno zlomkem m/n, kde m a n jsou celá čísla. To také znamená, že jej nelze vyjádřit konečným způsobem v desítkové soustavě, a to ani pomocí periody. Navíc je π dokonce transcendentní číslo, z čehož mimo jiné vyplývá, že ho nelze vyjádřit konečně dlouhou řadou algebraických operací s celými čísly; důkaz tohoto tvrzení byl výsledkem německé matematiky 19. století. V dějinách matematiky se objevují snahy o čím dál přesnější vyjádření π a pochopení jeho povahy; fascinace tímto číslem se promítla i mimo sféru matematiky.
Bod 2 10b Zadání: Kdo a při jaké příležitosti jako první na světě použil slovo robot?
Řešení: Slovo "robot" bylo poprvé v dějinách použito v roce 1920 ve hře R.U.R ‐ Rossum's Universal Robots Karla Čapka. Karel Čapek přesto není vynálezcem tohoto slova. Je jím jeho bratr Josef Čapek. Některé Strana 3
internetové stránky uvádějí, že slovo robot Josef použil již ve své povídce Opilec, která vyšla ve sbírce Lelio v roce 1917. Společnost bratří Čapků potvrdila, že to není pravda. V Opilci je použito slovo "automat".
Bod 3 10b Zadání: Naskicuj případ, jak bys realizoval (a) změnu rotačního pohybu (od motoru) na pohyb přímočarý vratný. Jak se obecně tento druh mechanismu nazývá?
Řešení: Tento druh mechanismu se nazývá Lineární šroubový pohon. Princip pohonu: motor se otáčí trapézovým šroubem, na kterém se pohybuje matice Lineární šroubový pohon:
Hřebenový lineární pohon:
Strana 4
Bod 4 10b Zadání: Popiš svými slovy základní význam a funkci zpětné vazby u pohonu strojů.
Řešení: Zpětná vazba je kontrola a udržení požadované hodnoty otáček pohonu stroje a to bez ohledu na jeho zatížení. Na začátku je jakýsi ovladač žádaného počtu otáček pohonu, tento požadavek je posílán do pomyslného kohoutku, který posílá potřebnou energii do pohonu stroje. K pohonu je připevněn snímač otáček, který měří skutečný počet otáček. Tento údaj je poslán zpět do našeho kohoutku, kde je porovnán s požadovanou hodnotou otáček. Při velkém počtu otáček se kohoutek přivře a při malém otevře. Toto se děje tak dlouho, kdy je požadovaná hodnota rovna měřené hodnotě otáček.Proto máme i při různém zatížení pohonu stále stejné otáčky.
Bod 5 10b Zadání: Popiš alespoň 5 činností, kde roboty pomáhají člověku v práci.
Řešení: ÚČELY: průmyslová výroba: manipulátory, dopravníkové soustavy, lakovny, svařovny,...
průzkumy a manipulace v nebezpečí: záchranářské práce, vojenský průzkum, pyrotechnika, potrubí, Hubbleův teleskop. lékařství: operace na dálku, protetika (protézy),… osobní výpomoc: domácí vysavač, robotický administrativní asistent v nemocnicích,... kybersport: robofotbal. doprava: letecký autopilot (robotem je pak celé letadlo), kolejové vozy bez řidiče, vývoj samořízeného automobilu,… ČINNOSTI: Pyrotechnika: pyrotechnika je práce s látkami, které jsou různými chemickými sloučeninami a směsmi a po zapálení vybuchují nebo se rychle spalují za značného vývoje plynů nebo vývoje vysokých teplot a plamenů nejrůznějších barev. Autopilot: autopilot je technické zařízení, které je během letu či plavby schopné ovládat létající stroje (např. letadlo, vrtulník, kosmickou loď a jiné) nebo lodě bez asistence lidské posádky. Strana 5
Stříkací a svářecí automaty: svářecí a stříkací automaty pracují v prostředí, které je nevhodné pro lidi. Operace na dálku:operace na dálku je operace kde operuje robot, kterého řídí lékař z operátorského pracoviště. Tento robot je vybaven kamerou s vysokým rozlišením. Výzkum vesmíru(planetární sondy):planetární sonda je kosmická sonda, u které je hlavní úlohou zkoumání těles v sluneční soustavě.
Bod 6 40b Zadání: Naskicujte na papír velikosti A4 manipulační hlavici vlastní konstrukce tak, aby bylo možné s touto hlavicí uchopit míček o průměru 10 cm. Skica by měla obsahovat alespoň dva pohledy, ze kterých bude patrné to, jak zařízení vypadá a jak funguje. Jednotlivé kroky uchopení lze na druhou stranu papíru vlastními slovy.
Řešení:
Předmět uchopíme tak, že prostřednictvím servopohonu a zubového převodu manipulujeme s kleštěmi. Druhý obrázek představuje otáčení kleští v rozsahu cca 60 stupňů.
Strana 6
Bod 7 10b Zadání: Jaký převodový poměr musíš použít mezi hřídeli, jestliže hnací hřídel se otáčí 100 ot/min a hnaná hřídel se má otáčet 20 ot/min? Čím by se dal převod mezi hřídeli realizovat? Uveď alespoň dvě možnosti.
Řešení: Je to například převodovka, variátor nebo elektromotor s převodem ozubeným, řemenovým. Výpočet se týká převodovky, protože u variátoru a elektromotoru s frekvenčním měničemje převod plynulý. VÝPOČET: 100:20=5 1:5
Strana 7
