Politechnika Wrocławska

Wydział Mechaniczny

Projekt - założenia wstępne

1. Sformułowanie problemu

Zmiana położenia urządzenia bądź przedmiotu z zastosowaniem maszyny transportowej. Do jej głównych celów należy transport - podnoszenie danego ładunku. Zmiana położenia przedmiotu zachodzi w kierunku pionowym.

Do dalszej analizy przyjęto sformułowanie numer 3 - „urządzenie techniczne służące do podnoszenia ciężkich przedmiotów”.

2. Analiza problemu

• Wejście: Niepodniesiony ładunek

Zmienne wejściowe:

- Ciężar podnoszonego ładunku Q - nie przekraczający Q ≤ 4 [kN]

- Prędkość podnoszenia ~ 0,16 m/s

- Poziom wysokości - nie wyżej jak 1000 [mm]

- Typ ładunku - nieokreślony

• Wyjście: Ładunek na wysokości Hmax = 2600 [mm] (poziom B)

Zmienne wyjściowe:

Podniesiony ładunek jest bezpiecznie przenoszony z poziomu A do poziomu B. Podczas tej operacji urządzenie nie ulega żadnym uszkodzeniom.

• Zmienne rozwiązania:

Sposób przemieszczania urządzenia

Sposób mocowania do elementu przenoszonego

Sposób przemieszczania

Sposób realizacji ruchu obrotowego

Kształt

Wymiary

• Ograniczenia:

Wymiary 1760 x 850 mm

Koszt własny: 12000 zł

Masa własna: 130 kg

Maksymalna długość wysięgnika: 1500 mm

Mechanizm śrubowy zastosowany do przeniesienia napędu

• Rozmiar produkcji

Jednostkowa

• Wykorzystanie

Średnio 50 000 ładunków w ciągu życia urządzenia

3. Poszukiwanie rozwiązań

Korzystam z metody morfologicznej, jako zbiór cech głównych przyjęto:

1. Sposób przemieszczania się

2. Rodzaj napędu

3. Sposób hamowania

4. Sposób realizacji ruchu obrotowego

5. Sposób wzmocnienia siły

Graficzne przedstawienie zbioru cech głównych:

• 
  Sposób przemieszczania się:

• Nadwozie z trzema kołami

• 
  Nadwozie na bazie kwadratu z czterema kołami

• Nadwozie na bazie prostokąta z czterema kołami

• Rodzaj napędu:

• Bezpośredni - ręcznie

• Pośredni z układem dopasowania

• Pośredni z przetwornikiem energii

• Sposób hamowania:

• Hamulec:

- tarczowy

- szczękowy

• Hamowanie silnikiem

• Hamowanie przekładnią ślimakową (układ samohamowny)

• Mechanizm śrubowy samohamowny

• Sposób realizacji ruchu obrotowego:

• 
  silnik z przekładnią

• 
  silnik hydrauliczny obrotowy

• 
  Mechanizm śrubowy

• 
  
  Sposób wzmocnienia siły:

• Dźwignia hydrauliczna

4. Ocena i wybór rozwiązania

4.1 Rozwiązania niemożliwe do połączenia ze sobą

Ze względu na brak sposobu użytkowania i serwisowania nie wskazane jest, aby łączyć ze sobą napędy mechaniczne z napędami hydraulicznymi lub pneumatycznymi. Sposób przemieszczania się urządzenia nie wpływa na kompilowanie ze sobą wybranych rozwiązań technicznych.

4.2 Ocena ze względu na ograniczenia

Ze względu na postawione ograniczenia, rozwiązania które nie spełniają założeń trzeba odrzucić. Główne ograniczenia, które zawężają znacznie pole poszukiwań to: źródło zasilania, zasilane siłą ludzką. Wysunięte przez nas ograniczenia nie umożliwiają także zastosowania napędu hydraulicznego lub pneumatycznego ze względu na wysokie koszty instalacji i eksploatacji (regularna kontrola urządzenia), czyli w tym wypadku pozostaje tylko napęd mechaniczny śrubowy.

4.3 Przyjęto rozwiązania zamieszczone w tabeli:

Wariant nr 1	Wariant nr 2	Wariant nr 3	Wariant nr 4	WARIANTY PROJEKTU ZMIENNE ROZWIĄZANIA
Nadwozie z trzema kołami	Nadwozie na bazie kwadratu z czterema kołami	Nadwozie na bazie prostokąta z czterema kołami	Nadwozie na bazie kwadratu z czterema kołami	Sposób przemieszczania się
Mechanizm śrubowy	Mechanizm śrubowy	Pośredni z układem dopasowania	Pośredni z przetwornikiem energii	Rodzaj napędu
Mechanizm śrubowy samohamowny	Hamulec tarczowy	Hamowanie silnikiem	Hamowanie przekładnią ślimakową (układ samohamowny)	Sposób hamowania
Mechanizm śrubowy	Silnik hydrauliczny obrotowy	Silnik z przekładnią	Mechanizm śrubowy	Sposób realizacji ruchu obrotowego
Dźwigniowy	Dźwigniowy	Bezpośredni	Układ hydrauliczny	Sposób wzmocnienia siły

Biorąc pod uwagę powyższe rozwiązania techniczne dokonujemy ich oceny.

Warianty rozwiązań Kryteria	Wariant 1	Wariant 2	Wariant 3	Wariant 4	Suma
Niezawodność	0,25	0,25	0,25	0,25	=1
Sprawność	0,2	0,35	0,2	0,25	=1
Wytrzymałość	0,3	0,225	0,275	0,2	=1
Koszt wytwarzania	0,475	0,2	0,2	0,125	=1
Łatwość obsługi	0,45	0,325	0,1	0,125	=1
Suma	1,675	1,35	1,025	0,95

Z zastosowaniem metody morfologicznej wynika, że rozwiązanie składające się na wariant 1 są najlepsze.