KONEENOSIEN SUUNNITTELU A, 10 op.

HTML
DOWNLOAD

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "KONEENOSIEN SUUNNITTELU A, 10 op."

Maija-Liisa Nurminen
7 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 KONEENOSIEN SUUNNITTELU A, 10 op. Yrjö Louhisalmi Oulun yliopisto Konetekniikka Huone TF321-2 (ja Fablab)

2 Kurssin tavoitteet Tavoitteena on oppia suunnittelemaan toimivia ja kestäviä koneenosia. Koneiden ja osien suunnittelussa hyödynnetään materiaalitietoja, teknistä laskentaa ja tietoja valmistusmenetelmistä. Kurssin suorittavat kaikki konetekniikan opiskelijat. Materiaalitekniikan, mekatroniikan, teknillisen mekaniikan, tuotantotekniikan ja tuotantotalouden opiskelijoille kurssi antaa koneensuunnittelun välttämättömät perustiedot. Auto- ja työkonetekniikan sekä koneensuunnittelun opiskelijat jatkavat opintoja mm. Koneensuunnittelu ja Koneensuunnitteluprojekti -kursseilla.

3 Sisältö Koneensuunnittelu on hyvin laaja aihe. Tässä kurssissa aloitetaan. Ja opiskellaan: liitostekniikkaa (ruuvit, hitsaus, yms.) pyörivän liikkeen osia (akselit, laakerit, kytkimet, jarrut) liikkeen muuntamiseen käytettäviä osia (hammaspyörät, ketjut, hihnat, yms.) sekä koneiden ja osien asennukseen ja käyttöönottoon liittyviä asioita.

4 Toteutus Kurssi luennoidaan toisen vuosikurssin syksyllä. Laskuharjoitukset alkavat 1. periodin puolivälissä. Välikokeita on kaksi. Välikokeet voi korvata tentillä. Laskuharjoituksilla ja välikokeilla tai tentillä opiskelijan tulee osoittaa riittävää valmiutta konstruktioharjoitustyön (1 kpl) aloittamiseen. Konstruktioharjoitustyö tehdään saman lukuvuoden keväällä. Kurssi arvostellaan puoleksi välikokeiden tai tentin ja puoleksi harjoitustyön perusteella. Aikataulu syksy luennot laskuharjoitukset kevät konstruktiotyö Luennot maanantaisin klo ja torstaisin klo

5 Luentojen viikko-ohjelma periodi viikko aihe opettaja 1 37 Johdanto, historiaa, suunnittelu, CE -merkki, kuormitus, kestävyys, materiaalit, valmistus Yrjö Louhisalmi 1 38,39 liitososat ja liitokset: ruuvit, hitsaus Yrjö Louhisalmi 1 40,41 laakerit, ketjuvälitykset Yrjö Louhisalmi 1 42,(43) hihnavälitykset Yrjö Louhisalmi 2 44,45 laakereiden voitelu, jouset, liimaus, niittaus, liitosesimerkkejä, laakerointi ja tiivistys välikoe Yrjö Louhisalmi 2 46,47,48 akselit ja niiden liittäminen Tapio Korpela 2 48,49 kytkimet ja jarrut Tapio Korpela 2 49,50 hammasvälitykset Tapio Korpela 2. välikoe

6 Luento- ja oheismateriaalia Luennot löytyvät osoitteesta: Kirjoja: Björk, T., et al., Koneenosien suunnittelu. 6. p. Sanoma Pro, Shigley, JE., Mischke, CR., Budynas, RG., Mechanical Engineering Design. 9th ed. McGraw-Hill Higher Education, cop Tuomaala, J., Luova koneensuunnittelu.tammertekniikka, Lehtiä: Metallitekniikka, Koneviesti, Konstruktion Taulukkokirjoja: Valtanen, E., Tekniikan taulukkokirja, Genesis-Kirjat, 21. p., Mechanical and metal trades handbook, ed. Fischer, U., et al. Europa-Lehrmittel, Nettiaineistoa: machinedesign.com/,

7 Opiskelijan työmäärä Kurssin laajuus on 10 op x 27 h = 270 h: luennot 29 kertaa 2 h = 58 h laskuharjoitukset 10 kertaa 2 h = 20 h omatoiminen työskentely: harjoitustyö 110 h muut: valmistautuminen, kotitehtävät ym. 82 h

8 Avaruudellisen visualisaation taidot käyttöön... [Guay, R.B., Purdue Spatial Visualization Test: Rotations, West Lafayette, IN, Purdue Research Foundation, 1977.]

9 Johdanto koneensuunnitteluun Historiaa Koneiden suunnittelu, mitä se on? Koneenosilla on muotonsa Koneensuunnittelija, ketä he ovat? Uusien tuotteiden kehittäminen Lähtökohdat suunnittelussa CE merkki Muuta suunnittelijan arkea

10 Historiaa... Purjeet (n eaa), pyörät (n eaa), liimaus (n eaa), vivut (n eaa), sorvi (n eaa) nostimet (n. 600 eaa), hitsaus (n. 500 eaa), pumput (n. 200 eaa), ruuvit (n. 400 eaa), hammaspyörät (n. 300 eaa), ketjut (n. 220 eaa), vierintälaakerit (n. 40 jaa), tekninen piirtäminen (n. 1500), höyrykone (n. 1600), halpa teräs (n. 1850), ruiskuvalukone (n. 1870), Otto -moottori (1876), Diesel -moottori (1893)... Scotch yoke -moottori (2004)... Arkhimedes Syrakusalainen ( eaa.) Leonardo Da Vinci ( )

11 Koneiden suunnittelu, mitä se on? asiakkaan tarve koneesta (ja tuotantomäärä) käytettävissä olevat materiaalit ja valmistusmenetelmät koneen oletettu käyttöikä koneen ympäristölle aiheuttamat haitat valmistettaessa, käyttöaikana ja sen jälkeen Konstruointi on ajatuksen realisointia.

12 Osien muodolla on merkitystä Levyt Pyöreät putket ja tangot Kuulat ja lieriöt Neliö- ja suorakaideputket ja -tangot Muodot on optimoitu valmistuksen ja käyttökohteiden (kuormitusten) mukaan. Usein myös ulkonäöllä tärkeä osuus. Muotoiluohje: kuljeta voimia kauniisti.

13 Koneensuunnittelija Käytössä useita suunnitteluvälineitä (CAD, FEM, PDM, netti, digikamera). Yleisenä ongelmana ajanpuute, asioita ei voi perusteellisesti selvittää. Tehtäväkenttä on hyvin laaja. Tärkein työkalu on OMAT AIVOT ja niiden jatkeena kädet, silmät, korvat... Luovuutta tarvitaan uusien ratkaisujen löytämiseen. Tarvitaan rohkeutta, mielikuvitusta ja piirtämistaitoa.

14 Carl G. Jungin ajatuksia ihmisistä Huomiotani oli aina kiinnittänyt se seikka, että on yllättävän paljon ihmisiä, jotka eivät koskaan käytä järkeään mikäli voivat välttää sitä. Ja yhtä paljon niitä, jotka käyttävät järkeään, mutta hämmästyttävän typerällä tavalla. Olin myös yllättynyt huomatessani, kuinka monet älykkäät ja vireät ihmiset näyttivät elävän niin kuin he eivät olisi koskaan oppineet käyttämään aistimiaan. Oli myös ihmisiä, jotka näyttivät elävän mitä oudoimmassa tietoisuuden tilassa ikään kuin se tila, johon he olivat päässeet olisi ollut lopullinen ja ilman mitään muutoksen mahdollisuutta tai niin kuin maailma ja psyyke olisivat staattisia ja sellaisina ikuisina pysyisivätkin. Heiltä näytti puuttuvan kaikki mielikuvitus ja he olivat täysin ja yksinomaan riippuvaisia aistihavainnoistaan. Lainaus teoksesta Jung CG, Symbolit, piilotajunnan kieli, 1991.

Työt tehdään tiimeinä, miksi? Meillä on tarve kuulua johonkin merkittävään ryhmään. Yksin ei osaa kaikkea, eikä voi kantaa kaikesta vastuuta. Ei voi olla joka paikassa yhtä aikaa. Työtä on jaettava.

15 Työt tehdään tiimeinä, miksi? Meillä on tarve kuulua johonkin merkittävään ryhmään. Yksin ei osaa kaikkea, eikä voi kantaa kaikesta vastuuta. Ei voi olla joka paikassa yhtä aikaa. Työtä on jaettava. Yritys kasvaa, monimutkaistuu ja muuttuu jatkuvasti. Tulee organisointitarvetta. Globalisaatio jakaa työtä ajallisesti ja alueellisesti. Toisaalta on huomattava... Yksilön ajattelun teho on n. 100 bit/s. Keskustelun teho ryhmissä on n. 3-4 bit/s. Joukkuepeliä se koneensuunnittelukin on.

16 Idea konkretisoituu piirtämällä 2D -piirtäminen on 3-4 kertaa nopeampaa kuin 3D -mallintaminen. 2D -kuva on nopeampi lukea, tarkka ja yksiselitteinen. Kokonaisuuden ymmärtäminen on helpompaa 3D -mallista. 3D malli tarvitaan valmistuksessa. Luonnostelu kannattaa tehdä niin tarkasti kuin mahdollista. Kokoonpanoiksi pilkkomisen voi tehdä myöhemmin.

17 Uuden tuotteen kehittäminen [Ullman DG, The Mechanical Design Process, McGraw Hill, 1997]

18 Uuden tuotteen kehittäminen [Ullman DG, The Mechanical Design Process, McGraw Hill, 1997]

19 Uuden tuotteen kehittäminen [Ullman DG, The Mechanical Design Process, McGraw Hill, 1997]

Samankaltaiset tiedostot

464102A KONEENOSIEN SUUNNITTELU 10 op.

464102A KONEENOSIEN SUUNNITTELU 10 op. Yrjö Louhisalmi Oulun yliopisto Konetekniikka Huone TF321-2 yrjo.louhisalmi@oulu.fi Kurssin tavoitteet Tavoitteena on oppia suunnittelemaan toimivia ja kestäviä koneenosia.