Témata pro přípravu k praktické maturitní zkoušce z odborných předmětů obor strojírenství, zaměření počítačová grafika Práce budou provedeny na PC pomocí CAD, CAM, Word a vytištěny. Součástí práce může tedy být i program pro obrábění na NC stroji soustruh, frézka STAHOVÁK Proveďte konstrukční návrh a vypracujte výrobní dokumentaci dvoučelisťového stahováku. Stahovákem má být vyvinuta maximální síla kn, při pracovním zdvihu h =. mm a průměru stahované součásti D = mm. Pro konstrukci součástí stahováku volte oceli vhodné k zušlechťování a povrchovému kalení. Nakreslete a popište schéma stahováku. Ke každému návrhu a výpočtu nakreslete schematický obrázek. Navrhněte a zkontrolujte šroub Navrhněte a zkontrolujte ovládací vratidlo. Navrhněte a zkontrolujte příčník s maticí. Navrhněte a zkontrolujte čelist. Navrhněte a zkontrolujte čep čelisti. Zhotovte 3D model stahováku pomocí CAD programu. Zhotovte výkres sestavy. Vytvořte výrobní výkresy zadaných součástí. Vypracujte technologický postup výroby čelisti včetně tepelného zpracování a postup výroby příčníku. 1
OJNICE SPALOVACÍHO MOTORU Jedná se o ojnici zážehového čtyřdobého čtyřválcového spalovacího motoru určeného pro osobní automobil Motor má mít efektivní výkon P e =.kw při jmenovitých otáčkách n j =.1/min. Je volen střední efektivní tlak p e = 0,9 MPa, zdvihový poměr λ = 0,95, klikový poměr l/r = 4 Maximální spalovací tlak by neměl překročit hodnotu p max =. MPa. Vypočtěte průměr pístu /válce/ D. Vypočtěte zdvih pístu L. Navrhněte délku pístního čepu, šířku ojničního oka a vypočítejte průměry pístního čepu. (volte mat.) počítejte na ohyb a kontrolujte tlak. Navrhněte průměr klikového čepu a šířku dolní ojniční hlavy. Navrhněte průřez dříku ojnice a zkontrolujte jej. (materiál volte) Zhotovte 3D model úplné ojnice pomocí CAD programu. Zhotovte výkres sestavy ojnice. Vytvořte výrobní výkres obrobeného výkovku. Navrhněte výkovek ojnice, tj. Určete přídavky na obrábění a technologické přídavky. Zvolte dělící rovinu a vše zakreslete do obrázku. Zakótujte potřebné rozměry. Určete polotovar materiál, hmotnost. Nakreslete tvar a velikost přířezu, ze kterého bude ojnice vykována a tvar předkovku pro zápustkové kování. Zvolte tvářecí stroj. Určete přibližnou přetvárnou práci, teplotu tváření a přetvárnou pevnost. Navrhněte zápustkovou dutinu - procentuelní zvětšení rozměru zápustkové dutiny z důvodu tepelné roztažnosti - mezní úchylky rozměrů dutiny zápustky - velikost a tvar výronku nakreslete obrázek Určete střižnou sílu k odstřižení výronku a tepelné zpracování výkovku. Nakreslete pomocí CAD model výkovku ojnice s modelem zápustkové dutiny. 2
PŘEVODOVKA Vypracujte výpočtovou a výrobní dokumentaci pro výrobu předlohové hřídele převodovky. Jedná se o tříhřídelovou převodovku např. třístupňovou s reverzním stupněm. Převodovka je nejvíce zatížena při vstupních otáčkách n 1 = 2000 1/min a přenášeném výkonu 70 kw. Je požadováno, aby předlohová hřídel byla vyrobena jako jeden celek s nejmenším ozubeným kolem. Počty zubů a modul ozubení je již navržen. Nakreslete schéma převodovky. Popište, jak jsou řazeny jednotlivé převodové stupně. Jaké jsou dílčí a jaké celkové převodové poměry při zařazení jednotlivých převodových stupňů, jaké budou otáčky a kroutící momenty na výstupním hřídeli při celkové účinnosti 0,97. Vypočítejte roztečné průměry všech ozubených kol.( kola mohou mít přímé nebo šikmé ozubení) Vypočítejte všechny rozměry kol na předlohové hřídeli a uspořádejte je do tabulky: název veličiny jednotka výpočtový vztah hodnota. Proveďte návrh předlohové hřídele a) Výpočet otáček, kroutícího momentu a sil na kolech předlohové hřídele při zařazení určitého převodového stupně. b) Průběh a velikost posouvajících sil a ohybových momentů. c) Výpočet průměrů hřídele v kritických místech ocel volte d) Zhotovte 3D podsestavu hřídele s ložisky a všemi koly pomocí CAD programu. e) Vytvořte výkres podsestavy předlohové hřídele, včetně všech kol a uložení hřídele ve skříni. Druh ložisek zvolte a zkontrolujte životnost. Zkontrolujte navržené uložení kol na hřídeli. Vytvořte výrobní výkresy předlohové hřídele a jednoho ozubeného kola. Vypracujte technologické postupy pro obrábění a tepelné zpracování hřídele a ozubeného kola. 3
LAMELOVÁ SPOJKA Proveďte konstrukční návrh a vypracujte výrobní dokumentaci pojistné, prokluzovací lamelové spojky. Spojka má prokluzovat při M k =..Nm. Přítlačná síla je vyvozena pružinami. Je nutno dodržet zadané parametry D S =.. střední průměr třecích ploch B =.... šířka třecích ploch f = 0,08.. součinitel tření mezi lamelami p D = 25 MPa. dovolený tlak na výstupky lamel p D = 0,4 MPa.....dovolený tlak mezi třecími plochami lamel k = 1,5..bezpečnost proti prokluzu i =.....počet párů třecích ploch - volte Nakreslete a popište schéma lamelové spojky. Navrhněte průměry hřídelů děr. Navrhněte a zkontrolujte uložení částí spojky na hřídelích. Proveďte výpočet potřebné přítlačné síly. Navrhněte rozměry lamel a zkontrolujte tlak na výstupky a tlak mezi lamelami. Zhotovte 3D model spojky pomocí CAD programu. Vytvořte výkres sestavy. Vytvořte výrobní výkresy zadaných součástí. 4
ZUBOVÉ ČERPADLO Proveďte konstrukční návrh zubového čerpadla a vypracujte výrobní dokumentaci pro výrobu hnaného ozubeného kola. Čerpadlo má plnit funkci hydrogenerátoru v hydraulickém obvodu. Je dáno požadované průtočné množství Q V =... m 3 s -1,při otáčkách..min -1. Modul ozubení volte m =. mm, počet zubů z =... Mezi veličinami platí vztah : Q V = 2.m.b.v.η V v obvodová rychlost na roztečné kružnici b šířka ozubení η V účinnost 0,8 Vypočítejte šířku ozubených kol b. Zhotovte 3D model čerpadla pomocí CAD programu. Zhotovte výkres sestavy. Vytvořte výrobní výkres hnaného ozubeného kola. Vypočítejte a vypracujte tabulku všech rozměrů ozubení ozubeného kola. Vypočítejte velikost polotovaru pro výrobu kola a zvolte jej dle ČSN. Vypracujte výrobní postup pro výrobu kola.. 5
ODSTŘEDIVÉ ČERPADLO SE SPOJKOU Navrhněte vhodné parametry čerpadla a jeho spojení s elektromotorem pružnou čepovou spojkou. Odstředivým čerpadlem je nutno čerpat l vody za sekundu z hloubky m do výšky m. Délka sacího potrubí je.. m s jedním kolenem a sacím košem. Sací rychlost má být asi.. m/s. Délka výtlačného potrubí je. m s dvěma koleny a jedním uzavíracím ventilem. Výtlačná rychlost má být asi.. m/s. Čerpadlo je poháněno elektromotorem n =. 1/min. Spojení čerpadla s motorem je provedeno pružnou čepovou spojkou. Nakreslete situační nákres k úloze a schéma spojky s popisem. Vypočtěte světlosti potrubí, zvolte dle ČSN, přepočete rychlosti proudění. Vypočtěte ztrátové výšky, ztrátové energie a ztrátový výkon v sacím a výtlačném potrubí. Vypočtěte celkovou potřebnou dopravní výšku a měrnou energii čerpadla. Vypočtěte podtlak na vstupu a přetlak na výstupu čerpadla. Vypočtěte potřebný výkon elektromotoru, je-li účinnost čerpadla =. Vypočtěte minimální dovolené rozměry hřídele a per pro spojku spojující motor s čerpadlem. Navrhněte kotouče spojky a vypočítejte čepy spojky- ohyb, otlačení. Zhotovte 3D model spojky pomocí CAD programu. Zhotovte výkres sestavy. Vytvořte výrobní výkresy zadaných součástí. Vypracujte technologický postup na zadanou součást. 6