چکیده:
وسایل اعمال نیروی داخلی نظیر قیچیهای اهرم مرکب، پرچ‌کن‌ها، مکانیزمهای قفل‌کن و غیره کاربرد بسیار زیادی در صنعت دارند. هدف از این پروژه طراحی وسایل اعمال نیروی داخلی و ساخت نمونه‌ای از این نوع وسایل است. در فصل اول تعریفی کلی از مکانیزم بیان می‌شود که طراحی و ساخت بر اصولی که در این فصل بیان شده قرار دارد. در فصل دوم در مورد مزیت مکانیکی انواع مکانیزمهای اعمال نیروی داخلی و فرمولهای مربوط به آن بحث می‌شود و در پایان این فصل نیز در مورد کمترین مزیت مکانیکی روابطی را مطرح می‌کنیم.
از مطالب بحث شده در دو فصل قبل برای سنتز عددی، ابعادی و آنالیز نیرویی استفاده می‌کنیم. آشنایی با فولاد ابزار فصل ۵ پروژه را به خود اختصاص داده و در این فصل ما با انواع فولادهای ابزار و ترکیبات بکار رفته شده در آنها آشنا می‌شویم.
در انتها در فصل ۶ طراحی و ساخت نمونه‌ای از این وسایل بیان می‌گردد.
فهرست
فصل ۱: مقدمه‌ای بر مکانیزمها………………………………………………………………… ۱
۱ ـ ۱ حرکت: ……………………………………………………………………………………… ۲
۱ ـ ۲ اهرم‌بندی چهار میله: ……………………………………………………………………… ۳
۱ ـ ۳ علم حرکت نسبی: ………………………………………………………………………… ۷
۱ ـ ۴ نمادهای سینماتیکی:……………………………………………………………………… ۸
۱ ـ ۵ زنجیره‌های شش میله‌ای:………………………………………………………………. ۱۲
۱ ـ ۶ درجات آزادی: ………………………………………………………………………….. ۱۵
۱ ـ ۷ تحلیل تغییر مکان: شاخص‌های مفید برای تحلیل موقعیت اهرم‌بندی‌ها..۲۱
۱ ـ ۸ موقعیتهای محدود و نقاط مرگ یک مکانیزم چهار میله:……………………… ۲۷
۱ ـ ۹ روابط محاسبه زوایای موقعیتهای محدود و موقعیتهای نقطة مرکب
(روش ریاضی …………………………………………………………………………………… ۳۰
۱ ـ ۱۰ مفهوم حرکت نسبی:………………………………………………………………….. ۳۱
۱ ـ ۱۱ مرکز آنی: ………………………………………………………………………………. ۳۴
۱ ـ ۱۲ قضیة کندی:…………………………………………………………………………….. ۳۷
فصل ۲: مزیت مکانیکی ………………………………………………………………………. ۴۴
۲ ـ ۱ مزیت مکانیکی: …………………………………………………………………………. ۴۵
۲ ـ ۲ روش تحلیلی برای تعیین سرعت و مزیت مکانیکی: …………………………….. ۵۶
۲ ـ ۳ کمترین مزیت مکانیکی:………………………………………………………………. ۵۹
فصل ۳: وسایل اعمال نیروی داخلی……………………………………………………….. ۶۱
۳ ـ سنتز وسایل اعمال نیروی داخلی: (Internal Force Exerting Devices Synthesis) ۶۲
فهرست
۳ ـ ۱ سنتز قیچیهای مرکب (Compond Lever ships Synthesis)…………………. 62
3 ـ ۲ سنتز پرچ‌کنهای یوک (Yoke Riveters Syntheses)…………………………… 64
3 ـ ۳ سنتز عددی وسایل اعمال نیروی داخلی: …………………………………………… ۶۶
۳ ـ ۴ تعداد لینکهای دوگانه………………………………………………………………….. ۶۶
۳ ـ ۵ سنتز ابعادی:………………………………………………………………………………. ۷۰
۳ ـ ۶ روشهای هندسی:………………………………………………………………………… ۷۰
۳ ـ ۷ قطبهای نسبی مکانیزم چهار میله‌ای:…………………………………………………. ۷۱
۳ ـ ۸ طریقة یافتن قطب نسبی: ……………………………………………………………….. ۷۳
۳ ـ ۹ مکانیک کلمپهای خود قفل‌کن: (Toggle clamps Mechanic)………………. 75
3 ـ ۱۰ طراحی کلمپهای قفل‌کن: (Toggle Clamps Design)………………………… 78
فصل ۴: تحلیل نیرویی…………………………………………………………………………. ۸۱
۴ ـ ۱ تحلیل نیرویی:……………………………………………………………………………. ۸۲
۴ ـ ۲ قاب و ماشین: …………………………………………………………………………….. ۸۳
۴ ـ ۳ تحلیل نیروی کلمپهای عمودی و افقی……………………………………………… ۸۴
فصل ۵: تعریف و تقسیم‌بندی فولادهای ابزار…………………………………………….. ۸۸
۵ ـ ۱ تعریف و تقسیم‌بندی فولادهای ابزار:………………………………………………. ۸۹
۵ ـ ۱ ـ ۱ فولادهای ابزار کارگرم (HOT WORK TOOL STEELS) …………….. 90
5 ـ ۱ ـ ۲ فولادهای ابزار کار سرد (COLD WORK TOOL STEELS……………. 91
۵ ـ ۱ ـ ۳ فولادهای‌ابزارمقاوم‌به‌ضربه (SHOCK RESISTING TOOL STEELS) ۹۴
فهرست
عنوان
۵ ـ ۱ ـ ۴ فولادهای ابزار آبدیده (WATER HARDENING TOOL STEELS).. 94 5 ـ ۱ ـ ۵ فولادهای قالب (MOLD STEELS) …………………………………………. ۹۵ ۵ ـ۱ـ۶فولادهای‌ابزارهای‌مخصوص (SPECCIAL-PURPOSE STEELS) TOOL . ۹۶ ۵ ـ ۱ ـ ۷ فولادهای ابزار تندبر (LIGH SPEED TOOL STEELS)………………. ۹۷ ۵ ـ ۲ نقش عناصر آلیاژی در فولادهای تندبر: …………………………………………. ۱۰۰ ۵ ـ ۳ توسعه فولادهای ابزار: ……………………………………………………………….. ۱۰۱ فصل ۶: موارد استفادة کلمپها ……………………………………………………………… ۱۰۳ ۶ ـ ۱ موارد استفادة کلمپها و تاگلها در صنعت……………………………………….. ۱۰۴ ۶ ـ ۱ ـ ۱ کلمپ بادامکی: ………………………………………………………………….. ۱۰۴ ۶ ـ ۱ ـ ۲ کلمپ مدل F : ………………………………………………………………….. ۱۰۵ ۶ ـ ۱ ـ ۳ کلمپ کوچک (یا عکس العمل سریع)……………………………………. ۱۰۵ ۶ ـ ۱ ـ ۴ کلمپ پنوماتیکی: ……………………………………………………………….. ۱۰۶ ۶ ـ ۱ ـ ۵ کلمپهای قفل کن افقی:………………………………………………………. ۱۰۷ ۶ ـ ۱ ـ ۶ کلمپ قفل کن عمودی: ……………………………………………………….. ۱۰۸ ۶ ـ ۱ ـ ۷ کلمپ کششی عمل کننده:…………………………………………………….. ۱۰۸ فصل ۷: طراحی و ساخت ………………………………………………………………….. ۱۰۹ ۷ ـ ۱ طراحی کلمپ فشاری: ………………………………………………………………. ۱۱۰ ۷ ـ ۲ طراحی و ساخت:…………………………………………………………………….. ۱۱۳ ۷ ـ ۲ ـ ۱ قدم‌اول‌درساخت‌کلمپ‌موردنظرلیست‌تعدادقطعات‌بکاررفته‌درکلمپ است. ۱۱۳ ۷ ـ ۲ ـ ۲ تهیه نقشه‌های ساخت قطعات و انتخاب جنس مواد………………………. ۱۱۵ ۷ ـ ۲ ـ ۳ چگونگی ساخت………………………………………………………………… ۱۲۰ منابع……………………………………………………………………………………………. ۱۲۴ منابع ۱ ـ ترکیب سینماتیکی بندگارها، تألیف: ریچاردس هارتنبرگ، ژاک دناریت ترجمه: محمد حسین صبور (عضور هیئت علمی دانشگاه سمنان)، محمدعلی نظری ۲ ـ طراحی مکانیزمها (بندواره‌ها) تألیف: اردمن، سندور ترجمه: دکتر عباس راستگو (گروه مکانیک دانشکده فنی ـ دانشگاه تهران) ۳ ـ ایستایی تألیف: جی-ال-مریام ترجمه: مهندس مهرداد رهبری (عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر) ۴ ـ تحلیل و ترکیب‌بندی مکانیزمها تألیف: اِ-اچ-سونی ترجمه: دکتر عباس راستگو ۵ ـ کاتالوگ کلمپها GOOD HAND ۶ ـ کاتالوگ کلمپها – دستاکو ۷ ـ ساودفیلد – کملپهای پنوماتیک و تاگل ۸ـ اصول و کاربرد عملیات حرارتی فولادها و چدن‌ها – تالیف محمدعلی گلعذار، دانشگاه صنعتی اصفهان. ۹ـ اصول عملیات حرارتی فولادها – تالیف دکتر مهدی طاهری، دانشگاه تهران.
چکیده:
وسایل اعمال نیروی داخلی نظیر قیچیهای اهرم مرکب، پرچ‌کن‌ها، مکانیزمهای قفل‌کن و غیره کاربرد بسیار زیادی در صنعت دارند. هدف از این پروژه طراحی وسایل اعمال نیروی داخلی و ساخت نمونه‌ای از این نوع وسایل است. در فصل اول تعریفی کلی از مکانیزم بیان می‌شود که طراحی و ساخت بر اصولی که در این فصل بیان شده قرار دارد. در فصل دوم در مورد مزیت مکانیکی انواع مکانیزمهای اعمال نیروی داخلی و فرمولهای مربوط به آن بحث می‌شود و در پایان این فصل نیز در مورد کمترین مزیت مکانیکی روابطی را مطرح می‌کنیم.
از مطالب بحث شده در دو فصل قبل برای سنتز عددی، ابعادی و آنالیز نیرویی استفاده می‌کنیم. آشنایی با فولاد ابزار فصل ۵ پروژه را به خود اختصاص داده و در این فصل ما با انواع فولادهای ابزار و ترکیبات بکار رفته شده در آنها آشنا می‌شویم.
در انتها در فصل ۶ طراحی و ساخت نمونه‌ای از این وسایل بیان می‌گردد.
فهرست
فصل ۱: مقدمه‌ای بر مکانیزمها………………………………………………………………… ۱
۱ ـ ۱ حرکت: ……………………………………………………………………………………… ۲
۱ ـ ۲ اهرم‌بندی چهار میله: ……………………………………………………………………… ۳
۱ ـ ۳ علم حرکت نسبی: ………………………………………………………………………… ۷
۱ ـ ۴ نمادهای سینماتیکی:……………………………………………………………………… ۸
۱ ـ ۵ زنجیره‌های شش میله‌ای:………………………………………………………………. ۱۲
۱ ـ ۶ درجات آزادی: ………………………………………………………………………….. ۱۵
۱ ـ ۷ تحلیل تغییر مکان: شاخص‌های مفید برای تحلیل موقعیت اهرم‌بندی‌ها..۲۱
۱ ـ ۸ موقعیتهای محدود و نقاط مرگ یک مکانیزم چهار میله:……………………… ۲۷
۱ ـ ۹ روابط محاسبه زوایای موقعیتهای محدود و موقعیتهای نقطة مرکب
(روش ریاضی …………………………………………………………………………………… ۳۰
۱ ـ ۱۰ مفهوم حرکت نسبی:………………………………………………………………….. ۳۱
۱ ـ ۱۱ مرکز آنی: ………………………………………………………………………………. ۳۴
۱ ـ ۱۲ قضیة کندی:…………………………………………………………………………….. ۳۷
فصل ۲: مزیت مکانیکی ………………………………………………………………………. ۴۴
۲ ـ ۱ مزیت مکانیکی: …………………………………………………………………………. ۴۵
۲ ـ ۲ روش تحلیلی برای تعیین سرعت و مزیت مکانیکی: …………………………….. ۵۶
۲ ـ ۳ کمترین مزیت مکانیکی:………………………………………………………………. ۵۹
فصل ۳: وسایل اعمال نیروی داخلی……………………………………………………….. ۶۱
۳ ـ سنتز وسایل اعمال نیروی داخلی: (Internal Force Exerting Devices Synthesis) ۶۲
فهرست
۳ ـ ۱ سنتز قیچیهای مرکب (Compond Lever ships Synthesis)…………………. 62
3 ـ ۲ سنتز پرچ‌کنهای یوک (Yoke Riveters Syntheses)…………………………… 64
3 ـ ۳ سنتز عددی وسایل اعمال نیروی داخلی: …………………………………………… ۶۶
۳ ـ ۴ تعداد لینکهای دوگانه………………………………………………………………….. ۶۶
۳ ـ ۵ سنتز ابعادی:………………………………………………………………………………. ۷۰
۳ ـ ۶ روشهای هندسی:………………………………………………………………………… ۷۰
۳ ـ ۷ قطبهای نسبی مکانیزم چهار میله‌ای:…………………………………………………. ۷۱
۳ ـ ۸ طریقة یافتن قطب نسبی: ……………………………………………………………….. ۷۳
۳ ـ ۹ مکانیک کلمپهای خود قفل‌کن: (Toggle clamps Mechanic)………………. 75
3 ـ ۱۰ طراحی کلمپهای قفل‌کن: (Toggle Clamps Design)………………………… 78
فصل ۴: تحلیل نیرویی…………………………………………………………………………. ۸۱
۴ ـ ۱ تحلیل نیرویی:……………………………………………………………………………. ۸۲
۴ ـ ۲ قاب و ماشین: …………………………………………………………………………….. ۸۳
۴ ـ ۳ تحلیل نیروی کلمپهای عمودی و افقی……………………………………………… ۸۴
فصل ۵: تعریف و تقسیم‌بندی فولادهای ابزار…………………………………………….. ۸۸
۵ ـ ۱ تعریف و تقسیم‌بندی فولادهای ابزار:………………………………………………. ۸۹
۵ ـ ۱ ـ ۱ فولادهای ابزار کارگرم (HOT WORK TOOL STEELS) …………….. 90
5 ـ ۱ ـ ۲ فولادهای ابزار کار سرد (COLD WORK TOOL STEELS……………. 91
۵ ـ ۱ ـ ۳ فولادهای‌ابزارمقاوم‌به‌ضربه (SHOCK RESISTING TOOL STEELS) ۹۴
فهرست
عنوان
۵ ـ ۱ ـ ۴ فولادهای ابزار آبدیده (WATER HARDENING TOOL STEELS).. 94 5 ـ ۱ ـ ۵ فولادهای قالب (MOLD STEELS) …………………………………………. ۹۵ ۵ ـ۱ـ۶فولادهای‌ابزارهای‌مخصوص (SPECCIAL-PURPOSE STEELS) TOOL . ۹۶ ۵ ـ ۱ ـ ۷ فولادهای ابزار تندبر (LIGH SPEED TOOL STEELS)………………. ۹۷ ۵ ـ ۲ نقش عناصر آلیاژی در فولادهای تندبر: …………………………………………. ۱۰۰ ۵ ـ ۳ توسعه فولادهای ابزار: ……………………………………………………………….. ۱۰۱ فصل ۶: موارد استفادة کلمپها ……………………………………………………………… ۱۰۳ ۶ ـ ۱ موارد استفادة کلمپها و تاگلها در صنعت……………………………………….. ۱۰۴ ۶ ـ ۱ ـ ۱ کلمپ بادامکی: ………………………………………………………………….. ۱۰۴ ۶ ـ ۱ ـ ۲ کلمپ مدل F : ………………………………………………………………….. ۱۰۵ ۶ ـ ۱ ـ ۳ کلمپ کوچک (یا عکس العمل سریع)……………………………………. ۱۰۵ ۶ ـ ۱ ـ ۴ کلمپ پنوماتیکی: ……………………………………………………………….. ۱۰۶ ۶ ـ ۱ ـ ۵ کلمپهای قفل کن افقی:………………………………………………………. ۱۰۷ ۶ ـ ۱ ـ ۶ کلمپ قفل کن عمودی: ……………………………………………………….. ۱۰۸ ۶ ـ ۱ ـ ۷ کلمپ کششی عمل کننده:…………………………………………………….. ۱۰۸ فصل ۷: طراحی و ساخت ………………………………………………………………….. ۱۰۹ ۷ ـ ۱ طراحی کلمپ فشاری: ………………………………………………………………. ۱۱۰ ۷ ـ ۲ طراحی و ساخت:…………………………………………………………………….. ۱۱۳ ۷ ـ ۲ ـ ۱ قدم‌اول‌درساخت‌کلمپ‌موردنظرلیست‌تعدادقطعات‌بکاررفته‌درکلمپ است. ۱۱۳ ۷ ـ ۲ ـ ۲ تهیه نقشه‌های ساخت قطعات و انتخاب جنس مواد………………………. ۱۱۵ ۷ ـ ۲ ـ ۳ چگونگی ساخت………………………………………………………………… ۱۲۰ منابع……………………………………………………………………………………………. ۱۲۴ منابع ۱ ـ ترکیب سینماتیکی بندگارها، تألیف: ریچاردس هارتنبرگ، ژاک دناریت ترجمه: محمد حسین صبور (عضور هیئت علمی دانشگاه سمنان)، محمدعلی نظری ۲ ـ طراحی مکانیزمها (بندواره‌ها) تألیف: اردمن، سندور ترجمه: دکتر عباس راستگو (گروه مکانیک دانشکده فنی ـ دانشگاه تهران) ۳ ـ ایستایی تألیف: جی-ال-مریام ترجمه: مهندس مهرداد رهبری (عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر) ۴ ـ تحلیل و ترکیب‌بندی مکانیزمها تألیف: اِ-اچ-سونی ترجمه: دکتر عباس راستگو ۵ ـ کاتالوگ کلمپها GOOD HAND ۶ ـ کاتالوگ کلمپها – دستاکو ۷ ـ ساودفیلد – کملپهای پنوماتیک و تاگل ۸ـ اصول و کاربرد عملیات حرارتی فولادها و چدن‌ها – تالیف محمدعلی گلعذار، دانشگاه صنعتی اصفهان. ۹ـ اصول عملیات حرارتی فولادها – تالیف دکتر مهدی طاهری، دانشگاه تهران.
