Λύσεις — Κεφάλαιο 6: Θέματα Σχεδίασης (σελ. 234, 236) – ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΟ ΣΧΕΔΙΟ Β ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 6: Θέματα Σχεδίασης (σελ. 234, 236)

Μεθοδολογία για τα δύο συναρμολογημένα σύνολα: σταυροειδής σύνδεσμος και τροχαλία τάνυσης ιμάντα.

Θέμα 6.1 — Σταυροειδής σύνδεσμος (άρθρωση αξόνων)

Ερώτηση: Στο σχέδιο 6.1 δίδονται τα επιμέρους τεμάχια από ένα σταυροειδή σύνδεσμο (άρθρωση αξόνων) που αποτελείται από δύο δίχαλα (1), ένα σταυρό (2), δύο πείρους (3), δύο δακτύλιους (4) και δύο κοπίλιες (δεν είναι σχεδιασμένες). Ζητούνται: Να σχεδιασθεί το συναρμολογημένο σύνολο στις εξής όψεις: 1. Πρόοψη σε πλήρη τομή κατά το κατακόρυφο επίπεδο συμμετρίας, δηλαδή το επίπεδο που διέρχεται στο μέσο του διχάλου No 1. 2. Κάτοψη του συνόλου. 3. Πλάγια όψη από αριστερά σε ημιτομή, δηλαδή το αριστερό μέρος θα σχεδιασθεί ως τομή και το δεξιό μέρος (μισό) ως όψη. 4. Να καταχωρισθούν οι κυριότερες διαστάσεις του συναρμολογημένου συνόλου. 5. Να σχεδιασθούν και οι σχετικές κοπίλιες στις οπές Φ3. 6. Να συνταχθεί πίνακας τεμαχίων πάνω από το υπόμνημα. Παρατηρήσεις: α) Σχεδίαση στη σχεδιογραφία με μολύβι και όργανα σχεδίασης και στο σπίτι με μελάνι σε χαρτί A3. β) Κλίμακα σχεδίασης 1:1. γ) Ομάδα γραμμών 0,7 mm. δ) Υπόμνημα Α.Υ.

Απάντηση:

• Μεθοδολογία:
• 1. Κατάλαβε πρώτα τη λειτουργία. Ο σταυροειδής σύνδεσμος (σταυρός του Καρντάν) μεταδίδει κίνηση μεταξύ τεμνόμενων αξόνων. Τα δύο δίχαλα αρθρώνονται πάνω στον σταυρό μέσω των πείρων, σε δύο κάθετους μεταξύ τους άξονες. Χωρίς αυτό, η τομή δεν βγαίνει σωστά.
• 2. Πλήρης τομή στην πρόοψη. Το επίπεδο περνά από το μέσο του διχάλου Νο 1 — δηλαδή κατά μήκος του ενός άξονα άρθρωσης. Έτσι αποκαλύπτονται οι πείροι, οι δακτύλιοι και η έδραση στον σταυρό.
• 3. Ο κανόνας των συνδετικών. Πείροι, κοπίλιες και δακτύλιοι ΔΕΝ διαγραμμίζονται όταν τέμνονται κατά μήκος. Διαγραμμίζονται μόνο τα δίχαλα και ο σταυρός — και μάλιστα με διαφορετική διαγράμμιση μεταξύ τους (διαφορετικά τεμάχια).
• 4. Ημιτομή στην πλάγια όψη. Προϋπόθεση: συμμετρία — την έχει. Αριστερό μισό σε τομή, δεξί μισό σε όψη, διαχωρισμός με λεπτή αξονική γραμμή (κεφ. 2). Επειδή η αξονική εδώ είναι κατακόρυφη, ο κανόνας θα ήθελε την τομή δεξιά — το θέμα όμως ζητά ρητά αριστερά, οπότε ακολουθείς την εκφώνηση.
• 5. Κοπίλιες στις οπές Φ3. Σχεδιάζονται κατά DIN 94 (κεφ. 4.3), περασμένες εγκάρσια στον πείρο και με τα δύο σκέλη ανοιγμένα — έτσι φαίνεται ότι ασφαλίζουν. Στην τομή δεν διαγραμμίζονται.
• 6. Πίνακας τεμαχίων πάνω από το υπόμνημα (DIN 6771 τύπου Α), συμπληρωμένος από κάτω προς τα πάνω, με τα τέσσερα κατασκευαστικά τεμάχια και τις κοπίλιες:
• 1 · Δίχαλο · 2 τεμ. · 2 · Σταυρός · 1 τεμ. · 3 · Πείρος · 2 τεμ. · 4 · Δακτύλιος · 2 τεμ. · 5 · Κοπίλια DIN 94 · 2 τεμ.
• Οι κοπίλιες αγοράζονται έτοιμες → στη στήλη «αριθμός σχεδίου» μπαίνει προδιαγραφή παραγγελίας κατά DIN 94 (§4.3, π.χ. της μορφής «κοπίλια DIN 94 - d×l - St», με διάμετρο κατάλληλη για την οπή Φ3), όχι αριθμός σχεδίου.
• 7. Αρίθμηση στο σχέδιο. Αριθμοί ≥5 mm, διπλάσιοι των διαστάσεων, με λεπτή γραμμή που καταλήγει σε τελεία μέσα σε κάθε τεμάχιο.
• 8. Διαστάσεις. Μόνο οι κυριότερες του συνόλου: ολικό μήκος, διάμετροι αξόνων, απόσταση αρθρώσεων, Φ3 των οπών των κοπιλιών — όχι πλήρης κατασκευαστική διαστασιολόγηση (αυτή ανήκει στα επιμέρους σχέδια).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πλήρης τομή κατά τον έναν άξονα άρθρωσης· διαγραμμίζονται μόνο δίχαλα και σταυρός (διαφορετικά μεταξύ τους), ενώ πείροι/δακτύλιοι/κοπίλιες μένουν αδιαγράμμιστοι· ημιτομή στην πλάγια όψη με λεπτή αξονική· πίνακας τεμαχίων 5 γραμμών από κάτω προς τα πάνω, με τις κοπίλιες ως προδιαγραφή παραγγελίας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Παγίδα: πείροι, δακτύλιοι, κοπίλιες δεν διαγραμμίζονται σε κατά μήκος τομή.
• Κριτήριο: διαφορετική διαγράμμιση διχάλων και σταυρού.
• Κριτήριο: ο πίνακας τεμαχίων συμπληρώνεται από κάτω προς τα πάνω και οι κοπίλιες δηλώνονται ως αγοραζόμενο τυποποιημένο στοιχείο.
• Κριτήριο: μόνο οι κυριότερες διαστάσεις του συνόλου — όχι πλήρης διαστασιολόγηση.
• Απαιτείται το σχ. 6.1 του βιβλίου (σελ. 235) για τη γεωμετρία των επιμέρους τεμαχίων.

Θέμα 6.2 — Τροχαλία τάνυσης ιμάντα

Ερώτηση: Στο σχέδιο 6.2 δίδονται τα επιμέρους τεμάχια από ένα συγκρότημα τροχαλίας τάνυσης ιμάντα που αποτελείται από ένα έδρανο (1), μία τροχαλία (2), έναν κοχλία (3), δύο δακτύλιους (4) και ένα περικόχλιο και την ασφαλιστική του ροδέλλα (δεν είναι σχεδιασμένα). Στα άκρα της τροχαλίας No 2 προσαρμόζονται οι δύο αντιτριβικοί δακτύλιοι No 4 που είναι κατασκευασμένοι από φωσφορούχο ορείχαλκο. Η όλη διάταξη συναρμολογείται έτσι, ώστε, αφού τοποθετηθεί από το δεξιό άκρο του εδράνου ο κοχλίας No 3, όπου η κεφαλή του κρατείται σε εγκοπή σταθερά έναντι περιστροφής του, και περάσει από τις οπές Φ 12 του εδράνου και της τροχαλίας με τους δύο δακτυλίους της, να ασφαλισθεί με περικόχλιο και ασφαλιστική ροδέλλα (γκρόβερ) από την άλλη πλευρά. Ζητούνται: Να σχεδιασθεί το συναρμολογημένο σύνολο στις εξής όψεις: 1. Πρόοψη σε πλήρη τομή κατά το κατά μήκος κατακόρυφο επίπεδο συμμετρίας το διερχόμενο διά του νοητού άξονα περιστροφής της τροχαλίας. 2. Κάτοψη του συνόλου. 3. Πλάγια όψη από αριστερά σε ημιτομή, δηλαδή το αριστερό μέρος θα σχεδιασθεί ως τομή και το δεξιό μέρος (μισό) ως όψη. 4. Να καταχωρισθούν οι κυριότερες διαστάσεις του συναρμολογημένου συνόλου. 5. Να σχεδιασθούν το περικόχλιο και η ασφαλιστική ροδέλλα (γκρόβερ) στο άκρο του κοχλία. 6. Να συνταχθεί πίνακας τεμαχίων πάνω από το υπόμνημα. Παρατηρήσεις: α) Σχεδίαση στη σχεδιογραφία με μολύβι και όργανα σχεδίασης και στο σπίτι με μελάνι σε χαρτί A3. β) Κλίμακα σχεδίασης 1:1. γ) Ομάδα γραμμών 0,7 mm. δ) Υπόμνημα Α.Υ.

Απάντηση:

• Μεθοδολογία:
• 1. Λειτουργία. Η τροχαλία περιστρέφεται ελεύθερα γύρω από τον κοχλία Φ12, ο οποίος λειτουργεί ως άξονας. Οι αντιτριβικοί δακτύλιοι (φωσφορούχος ορείχαλκος) είναι έδρανα ολισθήσεως (κεφ. 4.6) — μειώνουν την τριβή.
• 2. Οι δύο διαφορετικές συναρμογές — το κλειδί της άσκησης.
• Δακτύλιοι μέσα στην τροχαλία: ΣΦΙΚΤΗ συναρμογή (πρεσαριστοί) — δεν πρέπει να γυρίζουν.
• Κοχλίας μέσα στους δακτυλίους: ΕΛΕΥΘΕΡΗ συναρμογή — εκεί γίνεται η περιστροφή.
• Ακριβώς το ίδιο μοτίβο με τον διωστήρα του κεφ. 3 (H7/s6 σφικτή στην κεφαλή, J6 ελεύθερη στο πόδι).
• 3. Πλήρης τομή κατά τον άξονα περιστροφής. Αποκαλύπτει: το σώμα του εδράνου, την τροχαλία με το αυλάκι του ιμάντα, τους δύο δακτυλίους και τον κοχλία που τα διαπερνά.
• 4. Τι διαγραμμίζεται. Έδρανο, τροχαλία και οι δύο δακτύλιοι → διαγραμμίζονται, το καθένα διαφορετικά, αφού είναι διαφορετικά τεμάχια (οι δακτύλιοι είναι από φωσφορούχο ορείχαλκο). Κοχλίας, περικόχλιο, γκρόβερ → ΔΕΝ διαγραμμίζονται σε κατά μήκος τομή.
• 5. Η εγκοπή της κεφαλής. Στην κάτοψη ή στην πλάγια όψη πρέπει να φαίνεται η εγκοπή του εδράνου που εμποδίζει την περιστροφή της κεφαλής — είναι λειτουργικό στοιχείο, όχι διακοσμητικό.
• 6. Περικόχλιο + γκρόβερ. Σχεδιάζονται στο αριστερό άκρο (αντίθετα από την κεφαλή). Ο γκρόβερ (ασφαλιστική ροδέλα) σχεδιάζεται ως ανοιγμένος δακτύλιος με λοξή τομή — δείχνει ότι ασφαλίζει έναντι ξεβιδώματος.
• 7. Πίνακας τεμαχίων (από κάτω προς τα πάνω): 1 Έδρανο ×1 · 2 Τροχαλία ×1 · 3 Κοχλίας ×1 · 4 Δακτύλιος (CuSn) ×2 · 5 Περικόχλιο ×1 · 6 Ροδέλα γκρόβερ ×1. Ο κοχλίας 3 δίνεται σχεδιασμένος (ειδική κεφαλή που κρατιέται στην εγκοπή) → αριθμός σχεδίου· τα 5, 6 (περικόχλιο, γκρόβερ) είναι τυποποιημένα → προδιαγραφή παραγγελίας.
• 8. Διαστάσεις. Κυριότερες: Φ12 (οπή/κοχλίας), εξωτερική διάμετρος τροχαλίας, πλάτος αυλακιού ιμάντα, ολικό πλάτος συγκροτήματος, ύψος εδράνου.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πλήρης τομή κατά τον άξονα περιστροφής, με σφικτή συναρμογή δακτυλίων-τροχαλίας και ελεύθερη κοχλία-δακτυλίων· διαγραμμίζονται έδρανο/τροχαλία/δακτύλιοι (διαφορετικά), όχι κοχλίας/περικόχλιο/γκρόβερ· ορατή η εγκοπή που ακινητοποιεί την κεφαλή· πίνακας 6 γραμμών με περικόχλιο και γκρόβερ ως προδιαγραφή παραγγελίας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: αναγνώριση των δύο διαφορετικών συναρμογών (σφικτή δακτυλίων / ελεύθερη κοχλία) — αυτό δείχνει κατανόηση της λειτουργίας.
• Παγίδα: κοχλίας, περικόχλιο και γκρόβερ δεν διαγραμμίζονται.
• Κριτήριο: διαφορετική διαγράμμιση για τον ορείχαλκο των δακτυλίων.
• Κριτήριο: να φαίνεται η εγκοπή που εμποδίζει την περιστροφή της κεφαλής του κοχλία.
• Απαιτείται το σχ. 6.2 του βιβλίου (σελ. 236-237) για τις διαστάσεις των τεμαχίων.