Naslov Analiza i poboljšanje konstrukcije ručnog alata
Naslov (engleski) Analysis and improvement of the crimping handtool design
Autor Marin Magdić
Mentor Robert Basan (mentor)
Mentor Sanjin Braut (komentor)
Član povjerenstva Kristian Lenić (predsjednik povjerenstva)
Član povjerenstva Robert Basan (član povjerenstva)
Član povjerenstva Tea Marohnić (član povjerenstva)
Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj Sveučilište u Rijeci Tehnički fakultet (Zavod za konstruiranje) (Katedra za konstruiranje i precizno inženjerstvo) Rijeka
Datum i država obrane 2020-11-20, Hrvatska
Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana TEHNIČKE ZNANOSTI Strojarstvo
Sažetak Provedena je analiza te poboljšanje konstrukcije postojećeg ručnog alata, odnosno
kliješta za stiskanje mikroutikača. Prvo je izrađen tehnički opis postojećeg sklopa kliješta, koja
su zatim rastavljena na sastavne dijelove. Metodama povratnog inženjerstva, ti dijelovi su
analizirani te su im izmjerene osnovne geometrijske značajke i dimenzije čime je skupljeno
dovoljno podataka za njihovu digitalizaciju. Sklapanjem 3D modela sastavnih dijelova u sklop,
izvršena je digitalizacija ručnog alata. Kao mjerodavna ručna sila stiskanja alata usvojena je
ona iznosa 570 N. Ta se sila preko mehanizma alata prenosi na element potiskivača te u
krajnjem mogućem položaju koji taj mehanizam može zauzeti, uzrokuje pojavu najveće sile na
potiskivaču. Za definiranje vrijednosti opterećenja provedeni su analitički proračun principom
Lagrange-ovih virtualnih radova te dinamička simulacija mehanizma alata u Autodesk
Inventoru kojima je izračunata tražena sila na potiskivaču u krajnjem položaju mehanizma.
Rezultati dobiveni tim postupcima su gotovo identični, što potvrđuje ispravnost provedenih
proračuna te se na temelju toga usvaja najveća proračunata sila na potiskivaču iznosa 10218,1
N. Ta sila predstavlja najveće opterećenje kojemu je ručni alat podvrgnut te je mjerodavna za
numeričke analize metodom konačnih elemenata. Provedene su numeričke analize okvira
kliješta, pomične ručke te ozubljenih polužica te je utvrđena mogućnost poboljšanja
konstrukcije okvira kliješta zamjenom skošenja zaobljenjima te smanjenjem njegove debljine s
2,5 mm na 2 mm. Zbog činjenice da su pomična ručka i ozubljenje polužice izrađene od istog
materijala i iste debljine lima kao i okviri kliješta, ekonomično je da se i njihova konstrukcija
poboljša smanjenjem debljine s 2,5 mm na 2 mm. To će potom dovesti i do promjene duljina
spojnih elemenata sklopa ručnog alata.
Sažetak (engleski) Analysis and improvement of the crimping handtool design have been performed. First
of all, a technical description of the existing handtool assembly was made. The handtool was
disassembled into its component parts. Using reverse engineering methods, these parts were
analyzed and their geometric features as well as their dimensions were measured. That way
enough data for their 3D digitialization was gathered. These 3D models were assembled
creating the 3D handtool assembly, thus the digitalization of the handtool was fullfilled. The
peak grip force of 570 N was adopted as the relevant force for further calculations. This grip
force is transmitted to the slider element via the handtool mechanism and it causes the
appearance of the maximum force on the slider at the last possible position that the mechanism
can take. An analytical calculation using the Lagrange virtual work principle and a dynamic
simulation of the tool mechanism using Autodesk Inventor were performed to define the force
on the slider at the end position of the mechanism. The results obtained by these two methods
are almost identical, which confirms their accuracy. Based on this knowledge, the maximum
calculated force on the slider of the handtool has a value of 10218,1 N. This force represents
the maximum load the handtoll is subjected to and it is the relevant load value for the numerical
finite element analysis which was performed on the handtool frames, movable handle and the
toothed levers. The results of this numerical analysis showed the possibility of the handtool
frame element design improvement by replacing bevels with roundings and reducing it's
thickness from 2,5 mm to 2 mm. Due to the fact that the movable handle and the toothed levers
are made of the same material and the same sheet metal thickness as the handtool frame element,
it is economical to improve their design by reducing their thickness from 2,5 mm to 2 mm as
well. These improvements will cause the change in lenghts of the connecting elements of the
handtool assembly.
Ključne riječi
povratno inženjerstvo
Lagrange-ov princip virtualnih radova
dinamička simulacija
numerička analiza metodom konačnih elemenata
poboljšanje konstrukcije
Ključne riječi (engleski)
reverse engineering
Lagrange virtual work principle
dynamic simulation
numerical finite element analysis
improvement of the design
Jezik hrvatski
URN:NBN urn:nbn:hr:190:977166
Studijski program Naziv: Strojarstvo Vrsta studija: sveučilišni Stupanj studija: diplomski Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (mag. ing. mech.)
Vrsta resursa Tekst
Način izrade datoteke Izvorno digitalna
Prava pristupa Pristup korisnicima matične ustanove
Uvjeti korištenja
Datum i vrijeme pohrane 2021-08-26 08:47:35