Iz tega poligona sil lahko zapišemo enačbo (2.9), nato uporabimo še zvezo zapisano z enačbo (2.8). Nato razbijemo d𝑚, kot je prikazano v enačbi (2.10) in to uporabimo v (2.9).
Uporabimo še zvezo med obodno in kotno hitrostjo (2.11). Dobimo končno enačbo za silo, ki nastane v jermenu kot posledica centrifuge (2.12). Da dobimo napetost, to silo po definiciji delimo še s presekom jermena (2.13) [5].
𝑠c∙ d𝜑 ≈d𝐹C=r ∙ 𝜔2∙ d𝑚 (2.9)
d𝑚 = 𝜌 ∙ d𝑉 = 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ 𝑟 ∙d𝜑 (2.10)
𝑣 = 𝜔 ∙ 𝑟 (2.11)
𝑠c= 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ 𝑣2 (2.12)
𝜎c= 𝜌 ∙ 𝑣2 (2.13)
Opazimo, da je napetost v jermenu zaradi centrifugalne sile, odvisna le od gostote jermena ter od obodne hitrosti jermena. Zdaj potrebujemo le še napetost, ki nastane zaradi upogiba jermena čez jermenico [5].
2.3.2.2 Napetost zaradi upogiba jermena čez jermenico
Ker jermen upogibamo čez okroglo jermenico, v jermenu pride do deformacije in do upogibnih napetosti [5].
Za analizo upogibnih napetosti naredimo skico delčka upognjenega jermena. Skica je prikazana na sliki 2.10 [5].
Teoretične osnove
13 Slika 2.10: Analiza upogibne napetosti v jermenu
Ker dolžina na nevtralni osi (od točke 1 do točke3) vedno ostane enaka, lahko to dolžino vzamemo za prvotno dolžino neukrivljenega izseka. Sprememba dolžine, ki se pojavi zaradi deformacije, je od točke 4 do točke 5. Definicija deformacije je razmerje med spremenjeno dolžino in prvotno dolžino. To prikazuje enačba (2.14) [5]:
𝜀u=∆𝑙
𝑙0 (2.14)
Upoštevamo še, da je polmer krivljenja enak polmeru od središča jermenice, do nevtralne osi jermena (od točke 1 do točke 2). Ker so jermeni navadno zelo tanki, lahko predpostavimo, da je ta polmer enak polmeru jermenice. ℎ je višina jermena. Zdaj lahko zapišemo prvotno dolžine neukrivljenega izseka d𝑙 (2.15) in spremembo dolžine, ki nastane ob krivljenju dd𝑙 (2.16) [5]:
d𝑙 = 𝑟 ∙d𝜑 (2.15)
dd𝑙 =ℎ
2∙d𝜑 (2.16)
Obe relaciji dodamo v enačbo (2.14) in dobimo enačbo (2.17) [5]:
𝜀u= ℎ 2 ∙ 𝑟=ℎ
𝑑 (2.17)
Da pridemo do napetosti, vzamemo definicijo za napetost iz Hookovega zakona, prikazano z enačbo (2.18) [5]:
𝜎u= 𝐸 ∙ 𝜀u (2.18)
Teoretične osnove
14
Pri tem je 𝐸 modul elastičnosti jermena. Zdaj v to enačbo vstavimo še enačbo (2.17) in dobimo končno enačbo za upogibno napetost v jermenu (2.19) [5]:
𝜎u= 𝐸 ∙ℎ
𝑑 (2.19)
Opazimo, da je upogibna napetost v jermenu odvisna od modula elastičnosti jermena 𝐸, višine jermena ℎ in premera upogibanja oziroma premera jermenice [5].
2.3.2.3 Skupna napetost v jermenu
Ko imamo vse napetosti, lahko okoli jermena in jermenic izrišemo graf napetosti. Tak graf je prikazan na sliki 2.11 [5].
Slika 2.11: Napetosti v jermenu
Na sliki so označene točke, kjer se nahajajo maksimumi skupnih napetosti. Prva napetost je napetost, ki nastane zaradi centrifugalne sile 𝜎c. Ta napetost je konstantna po celotnem jermenu. Ker je gonilna jermenica prva jermenica (na levi strani), je 𝜎1večja kakor 𝜎2, med njima pa je, tako na levi kot na desni strani, zvezen prehod po obodu jermenice. Ker je leva jermenica manjša kakor desna, je upogibna napetost, ki se pojavi v jermenici, tam večja.
Ta napetost je konstantna po obodu jermenic, ker je jermen deformiran, na ravnem delu jermena pa te napetosti ni. Tako lahko sklepamo, da je največja napetost, ki se pojavi v jermenu, v točki 1. Ker so vse napetosti enake vrste (vse so normalne napetosti), jih lahko med seboj preprosto seštejemo. Maksimalna napetost v jermenu je prikazana z enačbo (2.20). To je torej napetost, ki jo moramo primerjati z dopustno, če želimo preveriti, če jermen zdrži statično obremenitev [5].
Teoretične osnove
15
𝜎max= 𝜎c+ 𝜎s1+ 𝜎u1 (2.20)
Na tem mestu je potrebno poudariti tudi to, da se v jermenu pojavlja tudi ciklična utrujenost. Napetosti prikazane na sliki 2.11, se namreč nahajajo vedno na enakih mestih, jermen pa se vrti [5].
2.4 Sintetična vlakna
Naravna vlakna, kot sta volna in svila, so poznani že na tisoče let, nekoliko kasneje pa so bila odkrita še bombaž, lan in podobna naravna vlakna. Uporaba naravnih vlaknin je skozi leta postajala vse večja, saj so se razvijali vedno boljši postopki izdelovanja vlaken. V zadnjih 80 letih pa se začenja pridobivanje in razvoj umetnih ali sintetičnih vlaken. Sprva so bila taka vlakna le alternativa naravnim vlaknom, a je njihova uporaba skozi leta konstantno rasla. Danes prevladuje uporaba sintetičnih vlaken [6].
Sintetična vlakna so vlakna, ki jih ni moč najti v naravi, so namreč umetno ustvarjena s kemičnimi procesi. Vlakna so tanke niti, ki imajo eno dimenzijo precej večjo kot drugi dve. Navadno gre za tanke niti s premerom manjšim od 250 µm, razmerje med premerom in dolžino pa je večje kot 100. Uporabna so za različne namene. Uporabljajo se v tekstilni industriji za izdelovanje oblačil, za izdelovanje vrvi ter za izdelovanje kompozitnih materialov [6].
Sintetična vlakna imajo visok modul elastičnosti in natezno trdnost. Imajo majhno razteznost. Materialne lastnosti se jim močno poslabšajo, če se na njih pojavijo že majhne razpoke. Pojavljajo se v kontinuirani obliki ali v končnih dolžinah različnih dimenzij.
Zanje je značilno, da imajo nizko gostoto. Atomi v vlaknih so povezani s kovalentnimi vezmi. Po navadi izkazujejo anizotropne lastnosti [6].
Najpogostejše uporabljena sintetična vlakna so:
- Steklena vlakna: ta vlakna so izdelana iz stekel različnih kemičnih sestav.
Sestavljena so iz 50 %–60 % SiO2, dodani pa so oksidi berilija, molibdena, kalija, bora, železa in aluminija. Ta vlakna so po mehanskih lastnostih nekoliko slabša kot ostala sintetična vlakna, a še vedno primerljiva. Ker je cena takih vlaken precej nižja od drugih, so zelo pogosto uporabljena.
- Ogljikova vlakna: vlakna so skoraj v celoti izdelana iz ogljika. Izmed vseh vlaken imajo največjo natezno trdnost. Pri ogljikovih vlaknih se za razliko od naravnih in steklenih vlaken pri sobni temperaturi ne pojavi napetostna korozija. Odlična so tudi za uporabo pri visokih temperaturah.
- Aramidna vlakna: aramidna vlakna imajo sicer nekoliko nižjo natezno trdnost in modul elastičnosti kot ogljikova vlakna, a so bolj žilava in lahko absorbirajo več energije. So odporna na ogenj. Tipičen predstavnik takih vlaken je zelo razširjen kevlar [6][8][9].
Teoretične osnove
16
2.4.1 Kevlar
Kevlar je aramidno sintetično vlakno z visokim modulom elastičnosti in visoko natezno trdnostjo, razvito s strani podjetja DuPont. Zaradi izjemnih mehaničnih lastnosti, je uporaba kevlarja zelo široka. Uporablja se za izdelavo oklepov, neprebojnih jopičev, za izdelavo delov letal, ogrodij koles, raznih vrvi in podobno. Je zelo kemično stabilen in ima majhno gostoto. Njegovo razmerje med natezno trdnostjo in gostoto je kar 5-krat boljše kot pri jeklu [10][11].
Kevlar je izdelan s polimerizacijo tereftalne kisline in p–fenilendiamina (PPT) v primernem topilu. Polimer se nato raztopi v žveplovi kislini. Nato iz te usmerjene raztopine izdelajo vlakna v obliki filamenta. Kasneje so vlakna oprana še z raztopino natrijevega karbonata, da se nevtralizira in odstrani žveplova kislina. Večinske vsebnosti osnovnih elementov so ogljik (70,58 %), dušik (11,75 %), vodik (4,23 %). Kemijska struktura kevlarja je prikazana na sliki 2.12 [11].
Slika 2.12: Kemijska struktura kevlarja [11]
Kevlar izkazuje zelo anizotropne mehanične lastnosti, kar povzroča orientacija molekulskih verig. Mehanske lastnosti so namreč v aksialni smeri precej boljše kot v radialni smeri. Ker vlakna ne izkazujejo večjih deviacij v pravokotni smeri na os, smatramo, da je kevlar radialno izotropen [10].
V tabeli 2.1 so prikazane osnovne mehanske lastnosti kevlarja.
Tabela 2.1: Osnovne mehanske lastnosti kevlarja [12]
kevlar 29 kevlar 49
modul elastičnosti [MPa] 83000 112000 natezna trdnost [MPa] 3600 3600
gostota [kg/m3] 1440 1440 raztezek pri pretrganju [%] 3,6 2,4
Teoretične osnove
17
2.4.2 Dyneema
Dyneema je sintetično vlakno, ki je blagovna znamka podjetja DSM. Je najmočnejše sintetično vlakno na trgu. Ima do petnajstkrat boljše razmerje med gostoto in natezno trdnostjo kot jeklo. Izdelana je iz polietilena, z ultra visoko molekularno težo (UHMWPE – ultra high molecular weight polyethylene) [13].
Dyneema izdelujejo s postopkom, imenovanim »gel spinning«. Pri tem postopku so zelo dolge molekule raztopljene v hlapnem topilu, nato pa so potisnjene skozi nekakšno glavo, ki ima zelo majhne luknjice, skozi katere gredo molekule in tvorijo filament. Glava se vrti in tako se filamenti med seboj prepletejo. Nato ta vlakna še vlečejo, s čimer dosežejo zelo dobro orientiranost makro molekul. Dyneema ima paralelno orientacijo večjo kot 95 % in visoko kristaliničnost (večjo kot 85 %) [13].
Dyneema od ostalih sintetičnih vlaken odstopa predvsem zaradi svoje majhne gostote. Je tudi zelo odporna na abrazijo, vlakna pa so tudi precej odporna na trganje. Temperaturo taljenja ima med 145 °C in 155 °C, kar pomeni, da morata biti tako temperatura, pri kateri se bodo izdelki iz dyneeme uporabljali, kot tudi izdelava in manipuliranje, precej nižje od te temperature. Kljub temu raziskave kažejo, da se mehanske lastnosti ne spremenijo, če se med obdelavo približamo temperaturi tališča, vendar le za kratek čas [13].
Vlakna iz dyneeme ne prevajajo električne energije. Je neopazna za radarske valove in X- -žarke. Zvočna hitrost v izdelkih, narejenih iz dyneeme, je zelo velika, zato je primerna tudi za izdelavo membran za zvočnike. Poleg tega se uporablja še za izdelavo vrvi, oklepov za telo, zaščitne opreme in podobno [13].
V tabeli 2.2 so prikazane splošne mehanske lastnosti dyneeme.
Tabela 2.2: Splošne mehanske lastnosti dyneeme [14]
dyneema
modul elastičnosti [MPa] 109000–132000 natezna trdnost [MPa] 3300–3900
gostota [kg/m3] 970 raztezek pri pretrganju [%] 3,0–4,0
2.5 Vpliv vozlov na nosilnost vrvi
Skoraj vsi sistemi, kjer se uporabljajo vrvi, vsebujejo tudi vozle. Zato je pomembno, da razumemo in upoštevamo tudi, kako se obnašajo vozli na vrvi, oziroma kako znižajo nosilnost vrvi 56[15].
Nosilnost na vozlu je zmožnost prenašanja obremenitve na vrvi, preden se vrv pri vozlu pretrga. To je ena izmed osnovnih lastnosti posameznega vozla in varnosti, tako vozla, kot tudi celotnega sistema vrvi. Če predpostavimo enakomerne materialne pogoje po celotni
Teoretične osnove
18
dolžini vrvi, lahko z različnimi analizami predvidimo nosilnost različnih vozlov in primerjamo, kako različni vozli vplivajo na nosilnost vrvi 56[15] [16].
Najmočnejši del vrvi je tisti del, ki je najbolj raven. Najmočnejši je zato, ker najbolj enakomerno porazdeli obremenitve čez vsa vlakna in vrv ima po celotnem preseku enakomerno napetost. Če je potek vrvi nekoliko ukrivljen, to za vrv že pomeni, da je nosilnost slabša, saj obremenitev ni več porazdeljena enakomerno, Ker vlakna ne prenašajo tlačnih obremenitev, je vsa obremenitev porazdeljena le na tista vlakna, v katerih se pojavi natezna napetost, ki je toliko večja, saj zmanjšamo nosilni presek vrvi [16].
Relativna nosilnost na vozlu je torej najbolj odvisna od stopnje ukrivljenosti prve zanke na vozlu, če gledamo od ravnega oziroma ukrivljenega dela proti vozlu. Bolj kot je prva zanka ukrivljena okoli aksialne smeri vrvi, šibkejši je vozel. Nekateri vozli imajo prve zanke zelo ukrivljene, nekateri pa imajo okrog prvih zank narejen nekakšen ovoj, ki pritisne na ta del vozla, kar zmanjša obremenitev na prvo zanko. Lokacija prve zanke vpliva tako na nosilnost na vozlu kot tudi na lokacijo, kjer se vrv pretrga, medtem ko stopnja ukrivljenosti prve zanka vpliva le na nosilnost na vozlu. Stopnje ukrivljenosti in obremenitve na drugih delih vozla, na nosilnost vozla ne vplivajo [16].
Vozel se sicer skoraj nikoli ne pretrga direktno na lokaciji vozla, ampak se po navadi pretrga na tistem mestu, kjer ravni del vrvi prične vstopati v vozel, torej direktno pred vozlom [16].
Če ima vrv brez vozlov 100 % nosilnost, imajo naslednji vozli takšen vpliv na nosilnost vrvi:
Prototipiranje je eden izmed najpomembnejših segmentov pri razvoju produkta. S prototipi namreč lahko preverimo funkcionalnost in potencialne težave pri delovanju oziroma pri proizvajanju ali testiranju izdelka, še preden se gre v nakup zelo dragih serijskih orodij.
Pred postopki hitrega prototipiranja, so prototipe ročno izdelovali izkušeni mojstri, kar je
Teoretične osnove
19 pomenilo, da se je proces razvoja produkta podaljšal za nekaj tednov ali celo mesecev. Ker je bil čas izdelave posameznega prototipa zelo dolg, je to pomenilo, da so lahko s prototipi preizkusili le nekaj iteracij konstrukcij istega izdelka, kar je večkrat privedlo do tega, da posamezni kosi produkta niso bili optimizirani ali celo, da niso delovali pravilno [17].
V zadnjih nekaj desetletjih se ravno zaradi teh razlogov s pomočjo novih tehnologij, vse bolj razvija hitro prototipiranje. To so tehnologije, s katerimi lahko relativno točno izdelamo kose direktno iz 3D modelov. Najboljša lastnost hitrega prototipiranja pa je, da imamo lahko kos iz 3D modela v fizični obliki že v nekaj urah, pri tem pa se uporabljajo take tehnologije, da za izdelovanje v svoji prisotnosti človeka skorajda ne potrebujejo. S tem so konstrukterji dobili zmožnost izdelovanja fizičnih kosov svojih modelov bolj pogosto, kar jim pomaga preverjati funkcionalnost in montažo produkta bolj pogosto. S fizičnim kosom je tudi lažje predvideti potencialne težave pri proizvodnji kosov, kar privede do znižanja napak v procesu serijskega izdelovanja produktov, s čimer sicer nekoliko povečamo trenutne stroške, a na koncu lahko znižamo ceno izdelka za do 70 %.
Ocenjeno je tudi, da s hitrim prototipiranjem zmanjšamo čas od začetka razvoja izdelka do začetka prodaje izdelka za do 90 % [17].
Tehnologije hitrega prototipiranja lahko v grobem razdelimo na tiste, s katerimi material odvzemamo in na tiste, s katerimi material dodajamo. Tiste, s katerimi material dodajamo, lahko razdelimo še glede na stanje, v katerem je material pred formacijo v izdelek. Ti so lahko v tekočem stanju, v stanju drobnih delcev oziroma prahov ali v stanju trdih tankih plošč. Če je material v tekočem stanju, se lahko strdijo ob kontaktu laserja, ob vplivu električnega polja, lahko pa je staljen material, ki se samo ohladi in se nazaj strdi. Če je material v prašku, se spoji s pomočjo laserja ali s pomočjo selektivne uporabe veziva.
Tehnologije, ki kot vhodni material uporabljajo tanke plošče, pa se delijo še glede na to ali so spojene skupaj s pomočjo laserja ali lepila. Najbolj razširjena metoda izmed vseh, pa je metoda dodajanja materiala, kjer je dodajan material v obliki filamenta [17].
Skoraj vse tehnologije potrebujejo vhodne podatke v obliki 3D modela, po navadi razrezanega po slojih. Konstrukter tako najprej v programu za 3D modeliranje nariše model, ki ga mora nato pretvoriti v STL datoteko, ki je danes standard za modele sestavljene iz površin. Model iz površin mora nato konstrukter uvoziti v drug program, ki ga razreže in razdeli na sloje. Taki programi lahko zaznajo tudi, če model potrebuje kakšne podpore za tiste dele na izdelku, ki so previsni. Če oceni, da so podpore potrebne, jih dodajo sami. Po dogovoru so sloji v X - Y ravnini, Z smer pa je tista, v katero se gradi izdelek. Na tem mestu je potrebno poudariti, da zaradi orientacije kosa lahko pride do različnih kvalitet končnega izdelka, prav tako pa se lahko zaradi orientacije izdelka zveča oziroma zmanjša čas za izdelavo prototipa. Orientacija izdelka namreč narekuje, koliko podpor bo potrebnih za izdelavo [17].
Ena najpogosteje uporabljenih metod za izdelovanje prototipov je 3D tisk. To metodo smo za izdelavo prototipa uporabili tudi v tem delu, zato si jo bomo nekoliko bolj podrobno pogledali v naslednjem poglavju [17].
Teoretične osnove
20
2.6.1 3D tisk
3D tisk je tehnologija, ki omogoča, da s pomočjo dodajanja materiala naredimo fizičen izdelek iz reprezentativne 3D geometrije. Je tehnologija, ki se v zadnjih letih uporablja vse več, posledično pa se tudi zelo hitro razvija. Dandanes se 3D tisk ne uporablja zgolj za namene hitrega prototipiranja, ampak tudi za potrebe masovne optimizacije izdelkov.
Uporablja se na primer v kombinaciji s 3D skenerjem. S skenerjem skenirajo naročnikovo nogo, nato pa s 3D tiskom izdelajo čevelj, ki se do potankosti prilega na skenirano nogo [18].
S 3D tiskalniki lahko v splošnem izdelujemo izdelke iz termoplastov (najbolj konvencionalna oblika 3D tiska), keramike, kovine in izdelke, ki bazirajo na grafenu [18].
2.6.2 Vrste 3D tiska
Poznamo več vrst 3D tiska, ki so bile razvite za povsem različne potrebe. Razdelimo ga lahko na sedem podskupin. To so kapljično nanašanje ali brizganje veziva, lasersko navarjanje, ekstrudiranje materiala, kapljično nanašanje ali brizganje materiala, spajanje slojev praškastega materiala, laminacija pol in fotopolimerizacija v kadi. Nobena izmed teh tehnologij ni boljša kot druga, saj se vsako uporablja za drugačen namen [18].
2.6.2.1 Kapljično nanašanje ali brizganje veziva
To je tehnologija, ki omogoča, da iz tiskalne glave v obliki kapljic, selektivno nanašamo vezivo na prašek, ki je razporejen po celotnem sloju. Vezivo tako veže prašek le na tistem mestu, kamor smo ga selektivno dodali. S to tehnologijo lahko izdelujemo materiale iz kovine, peska, polimerov, keramike ali celo iz hibridnih materialov. Pri nekaterih materialih je potrebna še dodatna obdelava. Tehnologija omogoča tudi izdelavo velikih kosov [18].
2.6.2.2 Lasersko navarjanje
Lasersko navarjanje je nekoliko bolj kompleksna oblika 3D tiska. Po navadi se uporablja za dodajanje materiala na že obstoječe izdelke. Doseže lahko zelo dobro končno kvaliteto izdelka. Tehnologija je podobna tehnologiji 3D tiska z ekstrudiranjem, le da šoba ni fiksirana na določeno os, ampak se lahko prosto premika. Na sredini šobe je laserski žarek, s strani pa dovajamo material v obliki praška, ki ga energija laserja nato stali in navari na obstoječi oziroma že prej strjeni material. Lahko izdelujemo materiale iz keramike, polimerov, a največ se uporablja za izdelovanje iz kovinskih izdelkov [18].
Teoretične osnove
21
2.6.2.3 Ekstrudiranje materiala
S tehnologijo ekstrudiranja lahko izdelujemo en kos iz različnih materialov ali en kos iz različnih barv. Ta tehnologija je zaradi nizke cene najbolj uporabljen postopek 3D tiska na svetu. Najbolj razširjena je FDM (Fused deposition modelling). S to tehnologijo izdelujemo izdelke iz polimerov. Najprej v šobo s pomočjo ekstrudorja pripeljemo material v trdem stanju, v obliki filamenta. Ker je šoba segreta na višjo temperaturo kot je temperatura tališča dodajanega polimera, se le-ta stopi. Nato staljen material sloj za slojem nanašamo na podlago oziroma na prejšnji sloj. Ko je sloj nameščen, se polimer strdi in tako od spodaj navzgor nastane izdelek. Ta postopek smo uporabili tudi v našem primeru za izdelavo prototipa predstavljenega v tej nalogi [18].
2.6.2.4 Kapljično nanašanje ali brizganje materiala
Pri tem postopku selektivno nanašamo kapljico za kapljico materiala. Kapljice so iz foto senzitivnega materiala, kar pomeni, da se strdijo, ko pristanejo na želenem mestu. Strdijo se, ker površino na katero kapljice nanašamo, osvetljujemo z ultravijoličnimi žarki. Tako površine končnih izdelkov kot tudi dimenzijska točnost, sta pri tej tehnologiji na zelo visokem nivoju [18].
2.6.2.5 Spajanje slojev praškastega materiala
Pri tem postopku s pomočjo elektronskega snopa (EBM – electron beam melting) ali s pomočjo laserja (SLS – selective laser sintering) stalimo ali združimo dodajan material, v obliki praška med sabo. Izdelovanje s to tehnologijo omogoča hitro izdelavo izdelkov z dobro dimenzijsko točnostjo, kvaliteta površine pa nekoliko variira. Izdelujemo lahko izdelke iz kovine, polimerov, keramike ali različnih hibridov [18].
2.6.2.6 Laminacija pol
Laminacija pol je proces 3D tiskanja, kjer pole materiala nalagamo eno na drugo, jih med seboj spajamo in tako dobimo končni izdelek. Spajamo jih lahko s pomočjo ultrazvoka, laserja ali raznih lepil [18].
2.6.2.7 Fotopolimerizacija v kadi
To je postopek, ki izrablja princip polimerizacije, ki za strjevanje foto reaktivnega polimera uporablja laser, svetlobo ali ultravijolično svetlobo. Tipična primera take tehnologije sta stereolitografija (SLA) in DLP (digital light procesing). Foto reaktivni polimer je v kadi, nato pa ga selektivno strdimo na tistem mestu, kjer želimo, da nastane sloj izdelka. Odvisno od tehnologije, ga lahko izdelujemo od zgoraj navzdol in izdelek vlečemo iz kadi ali od spodaj navzgor in izdelek potapljamo v kad. S to tehnologijo
Teoretične osnove
22
dobimo izredno kakovostne izdelke, ki so dimenzijsko točni in imajo izredno dobro površino [18].
23
3 Metodologija raziskave
3.1 Zasnova koncepta
Najprej smo se lotili izdelave osnovnega koncepta in najbolj osnovnih preračunov, da smo lahko vsaj približno ocenili, če bomo imeli na potiskaču aktuatorja zadosti veliko silo.
Sprva smo poskusili z motorjem preko polža na en zobnik. Na ta zobnik bi že bila pritrjena kevlarska vrvica, ki bi bila povezana na potiskač. Skica takega koncepta je prikazana na sliki 3.1.
Slika 3.1: Skica prvotnega koncepta
Uporabili bomo motor, katerega karakteristika je prikazana na grafu, ki je na sliki 3.2.
Metodologija raziskave
24
Slika 3.2: Karakteristika motorja
Motor ima maksimalen navor 15,6 mNm. Na motorju je polž. Polž prenese moč na polžnik, ki ima 40 zob. Gred, ki gleda iz zobnika, ima premer 4 mm. Vrvica je na koncept
Motor ima maksimalen navor 15,6 mNm. Na motorju je polž. Polž prenese moč na polžnik, ki ima 40 zob. Gred, ki gleda iz zobnika, ima premer 4 mm. Vrvica je na koncept