Mechanismy strojů hrou Projekt Strana 1
Obsah Obsah...2 Úvod...3 Bod 1...3...3...3 Bod 2...3...3...3 Bod 3...4...4...4 Bod 4...5...5...5 Bod 5...5...5...5 Bod 6...6...6...6 Bod 7...7...7...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 Vysvětli matematický význam čísla π. 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 Kdo a při jaké příležitosti jako první na světě použil slovo robot? 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 Naskicuj případ, jak bys realizoval (a) změnu rotačního pohybu (od motoru) na pohyb přímočarý vratný. Jak se obecně tento druh mechanismu nazývá? 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 Popiš svými slovy základní význam a funkci zpětné vazby u pohonu strojů. 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 Popiš alespoň 5 činností, kde roboty pomáhají člověku v práci. 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 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. 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 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. 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