Page 1

TA

L

Др Драган Голубовић Небојша Голубовић

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА

ED

U

KA -

PO

R

Уџбеник за седми разред основне школе


Др Драган Голубовић Небојша Голубовић ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА Уџбеник за седми разред основне школе ГЛАВНИ УРЕДНИК Проф. др Бошко Влаховић ОДГОВОРНA УРЕДНИЦА Доц. др Наташа Филиповић

Снежана Врањеш, дипл. инг. професор ТиТ, ОШ Жарко Зрењанин, Зрењанин Др Бошко Стојановић, Технички факултет, Чачак

TA

Зоран Јестровић, професор технике и информатике, ОШ Вук Караџић, Чачак ЛЕКТУРА И КОРЕКТУРА Јованка Влачић

KA -

ИЗДАВАЧ Едука д.о.о. Београд Ул. Змаја од Ноћаја бр. 10/1 Тел./факс: 011/2629 903, 3287 277, 3286 443 Сајт: www.eduka.rs; имејл: eduka@eduka.rs ЗА ИЗДАВАЧА Проф. др Бошко Влаховић, директор

ED

Тираж:

U

Издање бр.:

PO

R

ПРЕЛОМ И ДИЗАЈН Студио INART

ШТАМПА

L

РЕЦЕНЗЕНТИ


САДЖАЈ Водич ......................................................................................................................... 7 УПУТСТВО ЗА КОРИШЋЕЊЕ НАСТАВНОГ КОМПЛЕТА ЗА ТТ7 ............................................ 8

1. ЖИВОТНО И РАДНО ОКРУЖЕЊЕ .................................................................... 10 1.1. ПОЈАМ, УЛОГА И РАЗВОЈ МАШИНА И МЕХАНИЗАМА .............................................................................11

– Како су људи решавали животне проблеме у борби за опстанак ...................................................... 11

– Интензивни развој технике и допринос подизању квалитета живота и рада ............................... 11

L

– Појам, улога и значај машина ................................................................................................................... ........... 13

TA

– Професије (занимања) у области машинства...................................................................................................13 – Вежба 1.1. ..........................................................................................................................................................................14

1.2. ПОТРОШЊА ЕНЕРГИЈЕ У ДОМАЋИНСТВУ И МОГУЋНОСТ УШТЕДЕ .................................................. 16 – Вежба 1.2. ........................................................................................................................................................................18

R

1.3. УТИЦАЈ ДИЗАЈНА И ПРАВИЛНЕ УПОТРЕБЕ ТЕХНИЧКИХ СРЕДСТАВА НА ЗДРАВЉЕ ЉУДИ ..... 19 – Шта је ергономија ....................................................................................................................................................... 19

– Ергономски услови радног окружења .............................................................................................................. 20

– Вежба 1.3. ......................................................................................................................................................................... 21

PO

KA -

1.4. УТИЦАЈ ТЕХНИКЕ И ТЕХНОЛОГИЈЕ НА ЖИВОТНУ СРЕДИНУ ................................................................ 23 – Вежба 1.4. ........................................................................................................................................................................ 25

2. САОБРАЋАЈ ........................................................................................................ 27

U

2.1. МАШИНЕ ЗА СПОЉАШЊИ ТРАНСПОРТ ....................................................................................................... 28 – Исправан бицикл/мопед као битан предуслов безбедног учешћа у саобраћају ............................ 29

– Бицикл ............................................................................................................................................................................... 29

ED

– Бицкл са мотором - мотоцикл ................................................................................................................................ 30 – Коришћење бицикла / мотоцикла ....................................................................................................................... 32 – Вежба 2.1. ......................................................................................................................................................................... 32 – Подсистеми код возила друмског саобраћаја ............................................................................................... 32

– Аутомобили .................................................................................................................................................................... 33

– Вежба 2.2. ......................................................................................................................................................................... 35

2.2. МАШИНЕ ЗА УНУТРАШЊИ ТРАНСПОРТ ........................................................................................................ 36

– Вежба 2.6. ......................................................................................................................................................................... 37


3. ТЕХНИЧКА И ДИГИТАЛНА ПИСМЕНОСТ ........................................................ 39 3.1. ОРТОГОНАЛНО И ПРОСТОРНО ПРИКАЗИВАЊЕ ПРЕДМЕТА................................................................ 40

– Ортогаоналне пројекције ........................................................................................................................................ 40

– Аксонмотријеке пројекције .................................................................................................................................... 42

– Вежба 3.1. ........................................................................................................................................................................ 43

– Вежба 3.2. ........................................................................................................................................................................ 43

3.2. СПЕЦИФИЧНОСТИ ТЕХНИЧКИХ ЦРТЕЖА У МАШИНСТВУ .................................................................... 44 – Коришћење пресека ................................................................................................................................................... 47

– Вежба 3.3. ......................................................................................................................................................................... 51

– Вежба 3.4. ........................................................................................................................................................................ 51

L

TA

3.3. ОД ИДЕЈЕ ДО РЕАЛИЗАЦИЈЕ ............................................................................................................................. 52 – Савремена средства за израду техничке документације ........................................................................... 55

– Вежба 3.5. ........................................................................................................................................................................ 56

– Вежба 3.6. ........................................................................................................................................................................ 57

R

3.4. КОРИШЋЕЊЕ ФУНКЦИЈА И АЛАТА ЗА CAD................................................................................................. 58 СОФТВЕР ЗА ЦРТАЊЕ – Corel DESIGNER................................................................................................................... 58

– Основне команде – Toolbox ................................................................................................................................... 59 ПРОСТОРНО ПРИКАЗИВАЊЕ ПРЕДМЕТА – Цртање 3D цртежа ................................................................. 60

– Вежба 3.7. ........................................................................................................................................................................ 65

PO

KA -

3.5. ПРОГРАМСКИ ПАКЕТ MEHANIZMI .................................................................................................................. 66 – Вежба 3.8. ........................................................................................................................................................................ 68

3.6. ОСНОВНE КОМПОНЕНТE ИКТ УРЕЂАЈА ........................................................................................................ 69 – Основи ИКТ уређаја .................................................................................................................................................... 69

– Електроника и интерфејс технологије ............................................................................................................... 70

– Вежба 3.9. ......................................................................................................................................................................... 72

U

ED

3.7. УПРАВЉАЊЕ И КОНТРОЛА КОРИШЋЕЊЕМ РАЧУНАРСКЕ ТЕНИКЕ И ИНТЕРФЕЈСА .................... 73 – Отворени и затворени системи управљања .................................................................................................. 73 – Како рачунар користи бројевне системе у управљању ............................................................................ 73 – Приказ бројева у декадном и бинарном бројевном систему ................................................................ 74 – Серијски и паралелни портови PC – ја и управљање ............................................................................... 75 – Комуникација персоналнг рачунара са спољашњим окружењем ..................................................... 77 – Начини управљања помоћу песоналног рачунара ................................................................................... 78

– Вежба 3.10. ...................................................................................................................................................................... 80

4. РЕСУРСИ И ПРОИЗВОДЊА ............................................................................... 81 4.1. РАЦИОНАЛНО КОРИШЋЕЊЕ РЕСУРСА НА ЗЕМЉИ И ОЧУВАЊЕ ЗАШТИТЕ ЖИВОТНЕ СРЕДИНЕ .............................................................................................................................................................. 83


– Шта су природни ресурса на Земљи ................................................................................................................. 83

– Етички поглед заштите животне средине ......................................................................................................... 84

– Рационално коришћење ресурса на Земљи и заштита животне средине – императив технолошког развоја ........................................................................................................................ 85

– Вежба 4.1. ........................................................................................... ............................................................................ 85

4.2. МАШИНСКИ МАТЕРИЈАЛИ И СВОЈСТВА МЕТАЛА И ЛЕГУРА .............................................................. 87 – Челик ................................................................................................................................................................................ 87

– Обојени метали и њихове легуре ........................................................................................................................ 88

– Неметали ......................................................................................................................................................................... 89

– Рационано коришћење горива ............................................................................................................................ 90

– Својства метала и легура .......................................................................................................................................... 91

– Вежба 4.2. ......................................................................................................................................................................... 92

TA

L

4.3. МЕРЕЊЕ И КОНТРОЛА – ПОЈАМ И ПРИМЕНА МЕРНИХ СРЕДСТАВА (МЕРИЛА) ......................... 95 – Мерење дужине и угла .............................................................................................................................................. 95

– Вежба 4.3 .......................................................................................................................................................................... 96

– Мерење масе, силе и момента ............................................................................................................................. 96

– Мерење временa, брзине и убрзања ................................................................................................................ 97

PO

R

4.4. ТЕХНОЛОГИЈА ОБРАДЕ МАТЕРИЈАЛА У МАШИНСТВУ ......................................................................... 100 – Обрада метала скидањем струготине .............................................................................................................. 100

– Сечење секачем основа обраде метала скидањем струготине .......................................................... 100

– Обрада метала без скидања струготине ......................................................................................................... 102

– Савремени поступци обраде метала ................................................................................................................ 104

– Мере заштите на раду ........................................................................................................................................... 104

– Вежба 4.4. ...................................................................................................................................................................... 104

U

KA -

4.5. ЕЛЕМЕНТИ ЗА ПРЕНОС СНАГЕ И КРЕТАЊА ................................................................................................ 107

– Основни појмови и при.нципи механизама .................................................................................................. 107

ED

– Вежба 4.5. ...................................................................................................................................................................... 110 – Елементи за везу ........................................................................................................................................................ 111 – Елементи за преношење снаге (оптерећења) и кретања ...................................................................... 113 – Специјални елементи .............................................................................................................................................. 117 – Вежба 4.6. ...................................................................................................................................................................... 117

4.6. ПРОИЗВОДНЕ МАШИНЕ (ВРСТЕ, ПРИНЦИП РАДА , ВРСТА ПРОИЗВОДЊЕ)................................. 120

– Стругови ...........................................................................................................................................................................120 – Бушилице ..........................................................................................................................................................................121 – Глодалице ..........................................................................................................................................................................121 – Брусилице ...................................................................................................................................................................... 121 – Савремене производне машине ...........................................................................................................................122 – 3D штампа - концепт и технологија ..................................................................................................................... 122


Вежба 4.7. ......................................................................................................................................................................... 124

4.7. РОБОТИКА – ВРСТЕ, КОНСТРУКЦИЈА И МОДЕЛИРАЊЕ ........................................................................125 – Основни појмови ...................................................................................................................................................... 125 – Механика робота .................................................................................................................................................... 126 – Управљање роботима ............................................................................................................................................ 127 – Вежба 4.8. ..................................................................................................................................................................... 127

4.8. ПОГОНСКЕ МАШИНЕ – МОТОРИ (ХИДРАУЛИЧКИ, ПНЕУМАТСКИ, ТОПЛОТНИ)........................ 130 – Хидраулични мотори .............................................................................................................................................. 130

– Пнеуматски мотори ................................................................................................................................................. 132

– Вежба 4.9. .....................................................................................................................................................................132

– Топлотни мотори ..................................................................................................................................................... 133 – Вежба 4.10. .................................................................................................................................................................. 136 – Вежба 4.11. ................................................................................................................................................................... 137

TA

5.

L

КОНСТРУКТОРСКО МОДЕЛОВАЊЕ .............................................................. 140 – Постављање задатка конструкције .................................................................................................................. 142

PO

R

5.1. ПРОНАЛАЖЕЊЕ ИНФОРМАЦИЈА, СТВАРАЊЕ ИДЕЈЕ И ДЕФИНИСАЊЕ ЗАДАТКА.................. 141 – Избор носеће стгрктуре ....................................................................................................................................... 142 – Енергетско решење ............................................................................................................................................... 142 – Кретни, преносни и извршни механизми конструкције ...................................................................... 143

KA -

– Управљање конструкцијом .................................................................................................................................. 144 – Компоновање конструкције .............................................................................................................................. 144 – Обликовање конструкције ................................................................................................................................. 144 – Монтажа и одржавање конструкције .............................................................................................................. 145 – Испитивање конструкције .................................................................................................................................... 145

– Примери модела ...................................................................................................................................................... 147

ED

U

– Израда техничке документације ....................................................................................................................... 146

– Вежба 5.1 ......................................................................................................................................................... ............ 147

5.2. МОДЕЛОВАЊЕ И ПРЕДУЗЕТНИШТВО ........................................................................................................... 149 5.3. РАД НА ПРОЈЕКТУ - САМОСТАЛНО ИЛИ ТИМСКИ .................................................................................. 150

МОДЕЛ РОБОТА ПРЕДУЗЕТНИЧКЕ ГРУПЕ “ФЕЛИКС” ....................................................................... 150

– Израда модела у 13 корака .................................................................................................................................. 150

– Вежба 5.2. ............................................................... ...................................................................................................... 154

РЕЧНИК ................................................................................................................. 156 ЛИТЕРАТУРА И САЈТОВИ...................................................................................... 160 ИНДЕКС ПОЈМОВА ................................................................................................ 161


ВОДИЧ КРОЗ УЏБЕНИК Боксови који се налазе у уџбенику означавају одређене налоге чији садржаји ће вам уџбеник учинити приступачнијим и они oбухватају следеће:

ПРИПРЕМА ЗА РАД

L

Указује се на неопходну припрему за успешно праћење наставе кроз: обнављање градива која су до сада изучавана у различитим областима (техници и технологији, физици, хемији и др.) – повезаност са разним областима наука; на које сегменте обратити пажњу при посетама радним организацијама; подсетити се на лично искуство у области обрађиване теме.

TA

НАУЧИЋЕТЕ, САЗНАЋЕТЕ ОДГОВОРЕ НА ПИТАЊА

R

Најављује се шта ћете научити у теми, која практична сазнања и вештине стећи и који се одговори нуде на низ питања у складу са савременим развојем технике и технологије.

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

PO

ЕЛЕКТРОНСКА ПОДРШКА УЏБЕНИКУ Са DVD–а могу се стартовати одређене презентације, симулације аплети из своје архиве, а можете се укључити и на интернет директно преко Insert Video.

U

КЉУЧНЕ РЕЧИ

KA -

Ради указивања на суштину проблема који се изучавају у теми или наставној јединци, посебно су наглашени нови појмови са кратким описом. У Радној свесци треба регистровати овладавање новим појмовима.

ED

Наведен је мали речник појмова за наставну јединицу, или тему, са кратким објашњењем значења и суштине речи. У Радну свеску треба уписати значење кључних речи. На крају уџбеника дат је комплетан речник нових појмова.

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ Одговорима на питања и задатке које упишите у Радну свеску извршите проверу и утврђивање свог знања. Самотестирање можете извршити и електронски преко TESTA датог у програму МЕХАНИЗМИ на DVD–у за све изучаване области машинства.

ЗА ОНЕ КОЈИ ЖЕЛЕ ВИШЕ ДА ЗНАЈУ За теме / наставне јединице наведене су извесне појединости са детаљнијим подацима. Ови делови уџбеника превазилазе програм предмета, али су дати шире, јер се сматрају значајним за будућност развоја технике и технологије информативно за оне који желе више да знају. 7


УПУТСТВО ЗА КОРИШЋЕЊЕ КОМПЛЕТА ТТ7 Поштовани ученици,

ED

U

KA -

PO

R

TA

L

Наставни комплет за Технику и технологију за 7. разред основног образовања треба да вам олакша коришћење интерактивне наставе за стицање знања из технике и технологије. Планирано је да га, првенствено, користите ви и наставници за организовање савремене наставе планиране програмом. Он садржи писане материјале, конструкторске елементе за израду модела, потребне спотове и анимације и упућује на коришћење интернет података. Наставни комплет подржава електронски уџбеник који садржи следеће: Уџбеник ТТ7 у штампаној и електронској форми, Материјал за радне вежбе - Конструктор УК7 у писаној и електронсккој форми, Радну свеску ТТ7 у писаној и електронској форми, Наставно средство школски интерфејс ИНТ 1 и DVD за електронску подршку. Уџбеник TT7 треба да вам олакша стицање знања која су предвиђена планом и програмом за 7. разред, а он обухвата развој, градњу и коришћење машина и механизама. Материја је распоређена у 5 поглавља. У поглављу Животно и радно окружење дат је развој машина и механизама од простих машина до супер роботизованих система са освртом на њихово позитивно деловање, на повећање квалитета живота људи на Земљи. Обрађен је део који се односи на однос машина - човек где, пре свега, машине треба градити такве да својом конструкцијом буду у складу са антрополошким захтевима човека, а с друге стране човек треба да их правилно употребљава како би биле што корисније и прикладније. Наведена је и негативна страна индустријализације која немилице троши расположиве природне ресурсе и енормно загађује природну средину. Због тога се наводе неке од препорука како сачувати планету Земљу за будућност. У делу Саобраћај обухваћена су саобраћајна средства спољашњег транспорта (друмска и железничка возила, бродови и авиони) и машине за унутрашњи транспорт (дизалице, подизачи, транспортери, конвејери и елаватори) – намена, структура и функционисање. Посебно је наглашен утицај информатичких технологија на квалитет саобраћајних средстава. У поглављу Техничка и дигитална писменост дата су два сегмента: први – како дизајнирати машину – како и са којим средствима пројектовати конструкцију и други - како се користе информационе технологије да квалитет машине буде што бољи. Наведене су специфичности машинских техничких цртежа и софтвер CorelDESINGER за рачунарско дизајнирање и програм MEHANIZMI за симулацију машина и механизама. Полазећи од основног принципа управљања машинама приказано је, на примерима, управљање машинама и процесима коришћењем PC рачунара применом школског интерфејса. Одељак Ресурси и производња указује на расположиве ресурсе на Земљи и њихову могућу исцрпивост и како их очувати. Наводе се карактеристике материјала који се користе за израду машина, као и мерних средстава која се користе у производњи. Приказани су принципи обраде метала резањем и деформацијом. Дати су принципи машина, основни елементи машина (за везу, пренос оптерећења и кретања). Наведене су основне карактеристике машинских група (производне машине, роботи и погонске машине). На практичним примерима у одељку Конструкторско моделовање дате су инструкције како да израдите свој модел. Срећан вам био ваш модел! АУТОРИ

8

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА


ЕЛЕКТРОНСКА ПОДРШКА УЏБЕНИКУ Материјал Конструктор УК7 садржи елементе од метала и пластике који су потребни да се

ED

U

KA -

PO

R

TA

L

израде предложени инструктивни модели за подстицање ваше идеје и прате уџбеник. На DVD–у садржи се детаљно упутство за коришћење Конструктора УК7. Радна свеска je такође пратећи материјал Уџбеника и Конструктора, где треба да пратите и региструјете наставне јединице, понекад нацртате цртеже, упишете запажања или пак одговоре на постављена питања у Уџбенику. У приручнику Конструктора УК7 дати су детаљи коришћења софтвера CorelDESIGNER за дизајнирање цртежа у 2D и 3D варијанти погодних за коришћење CAD/CAM технологија пројектовања и производње и програм MEHАNIZMI за симулацију машина и механизама. Електронска подршка остварује се преко DVD–a који прати Уџбеник и Конструктор. Радна свеска директно прати програмирану реализацију интерактивне наставе која се директно стартује са DVD-a преко кога се стартују одређене активности, или се врши упућивање на одређене медије. Тиме се остварује корелациона веза између Уџбеника, Конструктора осталих медија и интернета остварујући систематски приступ свим медијумима из једног центра. Диск садржи директоријум DVD UDZBENIK TT7 који има поддиректоријуме: 1 Sadrzaj Udzbenika i Konstruktora; 2 Izbor materijala UK7; 3 Arhiva za logistiku; 4 Prezentacije; Programi – Softveri – Linkovi; 5 Publikacije. Како да користите DVD UdzbenikТТ7&DVD KonstruktorUK7 ? Водич за DVD UdzbenikТТ7&DVD KonstruktorUK7 може се користити на два начина: 1. Стартовањем директоријума DVD UdzbenikТТ7&DVD KonstruktorUK7 Отворити фолдер SADRZAJ UdzbenikTT7&SADRZAJ KonstruktorUK7. Отворити фајл PDF документ SADRZAJ UdzbenikTT7&SADRZAJ KonstruktorUK7. Отворити жељени линк из SADRZAJA, када ће се стартовати отварање појединих сегменатa који су линковани преко којих можете отворити све делове области. Затварањем линка враћате се на почетак. 2. Друга могућност је да стартујете из поддиректоријума публикације УЏБЕНИК ТТ7, у PDF формату у коме сe може из САДРЖАЈА (исто као под 1) да отворите и стартујете одређени линк, или да линкове стартујете преко наслова из текста (наслови су линкови), или из видеа Електронска подршка уџбенику. Исто важи за стартовање линкова из публикације Конструктор УК7. Такође је могуће директно отварати сваки фајл и стартовати га у свом програму. На тај начин моћи ћете успешано да инсталирате програме који су дати на DVD–у. Детаљно упутство коришћења DVD–а дато је на самом диску. Да би се остварили одређени циљеви и исходи за предвиђене садржаје програма које треба да савладате, потребно је да се у интерактивној настави примењују, осим класичних, и савремене методе учења. Један од метода је учење путем истраживања (МУПИ) који се у Европи примењује од 2007. као ефикасна метода учења за техничке и природне науке. Наставни комплет и примена савремених метода учења омогућиће вам да постигнете значајан успех, такође оне вас упућују на самообразовање. Међутим, успех се може постићи само уз активно ваше и наставниково ангажовање. Истраживачка настава по методу МУПИ подразумева да се, пре свега, практични екперимент реализује коришћењем овог метода као и теоријска настава. То подразумева да се у индуктивном методу наставе истраживањем долази до чињеница значајних за основу неких нових сазнања као нпр.: Зашто је и када нешто настало – пронађено, шта је за даљи развој технике тај проналазак значио, како се примењивао и који је данас ниво достигао? Погодности примене учења методом путем истраживања у настави ТТ заснива се и на томе што се планира извођење наставе 50 % као практичне вежбе – експеримент. Сама настава из ТТ у практичном делу је конципирана тако да се у предвиђеним вежбама преко ланца Експеримент – Симулација – Израда модела већ примењује метода учења путем истраживања која, несумњиво, подстиче на стваралаштво и евидентно је да даје значајне резултате.

9


1. ЖИВОТНО И РАДНО OКРУЖЕЊЕ 1.1. ПОЈАМ, УЛОГА И РАЗВОЈ МАШИНА И МЕХАНИЗАМА 1.2. ПОТРОШЊА ЕНЕРГИЈЕ У ДОМАЋИНСТВУ И МОГУЋНОСТИ УШТЕДЕ 1.3. УТИЦАЈ ДИЗАЈНА И ПРАВИЛНЕ УПОТРЕБЕ ТЕХНИЧКИХ СРЕДСТАВА НА ЗДРАВЉЕ ЉУДИ 1.4. ЗАВИСНОСТ ОЧУВАЊА ЖИВОТНЕ СРЕДИНЕ ОД ТЕХНОЛОГИЈЕ

PO

• •

TA

Обновите градиво из области животно и радно окружење – Техника и технологија за пети и шести разред. Приликом посете радној организацији, упознајте се са механизмима и машинама (производним, транспортним и др.). Оцените удобност вожње на свом бициклу. Од чега зависи тај однос? Упознајте у свом окружењу како се штити животна средина.

R

L

Припрема за рад

НАУЧИЋЕТЕ, САЗНАЋЕТЕ ОДГОВОРЕ НА ПИТАЊА

ED

U

KA -

Свакодневно се сусрећете са мноштвом предмета које користите на различите начине и који својим функцијама олакшавају и обогаћују ваш живот, као што су: бицикл, вртешка, клацкалица, аутомобил, камион, воз, трамвај, авион, мост, дизалица и др. Исто тако, кад сте били у посети фабрици, приметили сте тамо разне уређаје који имају одређени технолошки задатак, најчешће да створе нови производ. Сви ти предмети и уређаји зову се машине. Вероватно сте себи поставили низ питања у вези са тим, као што су на пример: Како функционишу машине? Како су настале? Од чега су произведене? Ко је створио машине које су нам живот учиниле лепшим? Шта је омогућило да човек својом ногом ступи на Месец? Или да летелицом стигне до Марса и да истражује на таквим запањујућим раздаљинама? На сва та и на многа друга питања део одговора наћи ћете у овом уџбенику који ће вас водити кроз свет технике. Желимо вам много успеха у истраживању! На основу досадашњег изучавања технике и технологије у претходним разредима, упознати сте се са њиховим основним задатком, улогом, развојем, дометима и значајем за човечанство. Подсетимо се, прво, какав је утицај технике и технологије на развој живота на Земљи, шта су то машине и механизми, каква је технологија њиховог конструисања и израде, односно шта представља читава једна област људске делатности – машинско инжењерство. Подсетићемо се и на убрзани темпо потрошње енергетских ресурса на Земљи, опасности које нас очекују у будућности због тога и шта треба чинити да последице буду што мање. Упозорићемо вас и на то да машине треба правилно да користите да би вам рад и живот био удобнији. Научићете шта морају поштовати дизајнери нових машина и производа који су обавезни да примењују ергономске захтеве (дизајн по мери човека) како би њихов производ био квалитетнији и могао да се користи. Упознаћете и то какав је утицај технике и технологије на животну средину и шта треба чинити да природу очувамо за будућност. Основна знања из ове области потребна су сваком човеку ради општег знања.

10

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење


1.1. ПОЈАМ, УЛОГА И РАЗВОЈ МАШИНА И МЕХАНИЗАМА КАКО СУ ЉУДИ РЕШАВАЛИ ЖИВОТНЕ ПРОБЛЕМЕ У БОРБИ ЗА ОПСТАНАК

TA

L

У почетку, човек је користио већ постојећа природна богатства: ваздух, воду, расположиву храну, а за становање је користио пећине прилагођавајући их својим потребама. Касније је схватио да прилагођавањем постојећих ресурса и проналажењем нових, могућности коришћења тих природних богатстава могу живот да учини много удобнијим. Почео је да користи најједноставније машине: полугу, клин, стрму раван, точак, котур и котураче, завртањ и др. (Слика 1.1). Тиме је увећавао своју енергију, али је убрзо почео да користи и енергију животиња, као и природну енергију воде, ветра, ватре и др. за покретање машина (Слика 1.2). Појавила се велика потреба да се природни ресурси (енергија и материја) трансформацијама прилагоде потребама те је просте машине требало даље усавршавати.

2

2

4 3

1

PO

R

1

KA -

3

ED

U

5

Слика 1.2. КОРИШЋЕЊЕ ПРИРОДНЕ ЕНЕРГИЈЕ: 1) воде, 2) животиња, 3) ветра

Слика 1.1. ОВАКО ЈЕ ПОЧЕЛО: 1) шиљак, нож, копље; 2) полуга; 3) клин; 4) точак; 5) градимо пирамиду ручним померањем терета санкама са котураљкама

ИНТЕНЗИВНИ РАЗВОЈ ТЕХНИКЕ И ДОПРИНОС ПОДИЗАЊУ КВАЛИТЕТА ЖИВОТА И РАДА ЧОВЕКА Велики скок у развоју технике и технологије догодио се проналаском парне машине (Watt, 1790. године) када се снагом ових машина заменила снага великог броја људи. Појавиле су се локомобиле, локомотиве, пароброди, аутомобили, па чак и машине за рачунање на пару. Била је то прва велика индустријска револуција (Слика 1.3) и врло велики скок у повећању квалитета живота човека.

11


R

TA

L

Даљи напредак у трагању за савршенијим трансформацијама енергије у њеном прилагођавању погонима остварио се проналаском мотора са унутрашњим сагоревањем (мотора СУС): четворотактни бензински мотор (Otto, 1876. године), мотор на нафту дизел (Disel, 1892. године), што је представљало још једну значајну индустријску револуцију (Слика 1.4). Најзначајнији напредак у трансформационим прилагођавањима расположиве енергије потребама погона машина догодио се у XX веку развојем и применом електричне енергије – проналаском обртног магнетног поља, генератора и електромотора наизменичне струје (Никола Тесла, 856-1943.). Тада је већ било могуће електромотором једноставно остварити погон на било ком месту где има електричне енергије. То је време електрификације. Тиме су створене могућности за аутоматизацију машина и процеса, па чак и за стварање робота, уз доста отежано управљање тим системима (Слика 1.5). Захтев да се побољша управљање значио је створити нову управљачку јединицу – „мозак“ машине. Захваљујући развоју материјала (композита, полупроводника, оптичких влакана, специјалних материјала) и развоју микротехнологија (микроелектронике, ласерске технике, специјалних технологија), крајем XX века долази до наглог развоја електронике, то је тзв. доба електронике и стварања компонената за рачунаре. Данас су већ развијени моћни рачунари који омогућавају једноставно управљање машинама и процесима у реалном времену са високом прецизношћу и поузданошћу. Машине и производне линије постале су једноставније и њима се лако управља. Примена робота је поједностављена и постала је реалност. Може се с правом рећи да живимо у добу примене информатичких технологија и роботике (Слика 1.6).

PO

1

3

4

ED

3

Слика 1.3. ВЕЛИКА ИНДУСТРИЈСКА РЕВОЛУЦИЈА ИЗАЗВАНА ПРИМЕНОМ ПАРНЕ МАШИНЕ: 1) процват индустрије, 2) парна машина (Ват, 1790. год.), 3) парна локомотива Унион Пацифик (Union Pacific 1940. год.)

12

2

U

KA -

2

1

Слика 1.4. САВРЕМЕНЕ ТРАНСПОРТНЕ МАШИНЕ −РЕЗУЛТАТ ВИСОКИХ ТЕХНОЛОГИЈA И МОТОРА: 1) електрични воз „Атлантик“ (TGV Atlantique 1981) са нормалном брзином од 300 km/h, 2) суперспортски ауто специјалне израде са брзином од 325 km/h (Ferrari F40),

3) соларни аутомобил са брзином до 78 km/h (Sunraycer), 4) суперсонични авион „Конкорд“ са просечном брзином од 1200 km/h (Concorde, мaксимална брзина 2100 km/h)

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење


ПОЈАМ, УЛОГА И ЗНАЧАЈ МАШИНА

ED

U

KA -

PO

R

TA

L

Данас је човек окружен великим бројем разноврсних машина, од часовника, машина за прање рубља и других апарата за домаћинство, до рачунара, аероглисера и ракета. Машина је, најједноставније речено, справа која савладава отпор на неком месту. Свака машина је, у неком смислу, средство за уштеду рада или времена при чему долази до одређених трансформација материје и енергије. За инжењера, машина је сваки уређај који даје „механичку добит“ која се састоји од количника између отпора који треба савладати (нпр. терета који треба подићи) и активне употребљене силе. Овај појам човек је открио у пракси, служећи се оним што данас називамо простим машинама − полугама, стрмим равнима, клиновима и вијцима, а на чијој примени су засноване све остале мање или више сложене машине и данас. Машине имају задатак, у трансформацијама природних добара, да реше неколико основних проблема као што су: – пренос оптерећења (сила и момената); – трансформација и пренос енергије; – промена положаја у простору – кретање; – повежу реализацију трансформацијe преносом информација– реше управљање. Машине могу бити просте и врло сложене (састоје се од мноштва делова). Обично се формирају од мањих склопова који чине механизме, или од основних делова, тзв. елемената машина и механизама. У зависности од функције коју обављају, машине могу бити: – погонске машине код којих се енергија трансформише у потребни облик, нпр. електромотор код кога се електрична енергија претвара у механичку енергију обртања ротора; – машине радилице код којих погонска енергија мотора трансформационим променама и преносом оптерећења и кретања остварује жељену функцију, нпр. код дизалица и др.; – производне машине које производе алате и делове других машина, нпр. бушилице, стругови, глодалице, пресе итд.; – специјализоване машине (транспортне, грађевинске, штампарске и др.). За решавање проблема конструисања и израде (технологије) различитих машина, формирана је читава једна сложена индустријска грана – машинство, која обухвата врло широк спектар активности које, глобално, обухватају: – конструисање (дизајнирање) машина; – технологију израде делова и машина и – организацију производње. У данашњем и будућем развоју технике и технологије присутна је неопходна интеграција различитих области. Тако је и машински индустријски комплекс доживео значајне трансформације увођењем достигнућа информатичких технологија у конструисање и технологију израде. Присутна је експанзија технологија пројектовања и производње помоћу рачунара (CAD − CАM), флексибилних система и слично. У свим сегментима и областима живота и рада присутне су машине. С правом се може констатовати да су улога и значај машина у комплетном развоју и напредовању човечанства изузетно велики.

ПРОФЕСИЈЕ (ЗАНИМАЊА) У ОБЛАСТИ МАШИНСТВА

Нагли експанзиони развој технике утицао је на експанзију потреба за различитим пословима па је тиме дошло до читаве експлозије занимања у свим областима, па и у машинској техници. Да би се реализовале наведене активности, формирале су се различите професије и у машинству које чине три основне групе и то: – конструктори (техничари и инжењери различитих специјалности), – технолози (стручни радници, техничари и инжењери различитих специјалности) и – организатори различитих нивоа (менаџери) са различитим специјалностима и др.

13


ED

U

KA -

PO

R

TA

L

За развој привреде једне земље од великог је значаја складно образовање за различите професије. За добробит сваког човека је од великог значаја познавање проблема којима се баве различите професије, како би правилно изабрао своје будуће занимање. Знања која стичете из Технике и технологије имају за циљ да стекнете основне појмове из технике и технологије ради свакодневне потребе у животу, али и да се правилно професионално определите, јер од тога ће, у доброј мери, зависити ваш успех. Неопходно је да на време откријете своје склоности и сутра правилно изаберете професију. Време у коме ћете живети и стварати захтева опрезан избор и флексибилну професију. Професије у машинском комплексу су доста променљиве, а данас се најчешће срећу (у средњем образовању): металостугар, металоглодач, металобрусач, ауто-лимар, бравар, машинбравар, заваривач, оператер, гасни механичар, машински техничар, технолог техничар, саобраћајни техничар, техничар медицинске опреме, техничар аутоматике, техничар мехатронике, техничар процесне опреме мехатроничар, техничар CNC машина мехатроничар, техничар CAD/CAM технологија мехатроничар … Наравно да после завршеног средњег образовања можете се и даље усавршавати на студијама на факултетима, првенствено електро, рачунарстава, мехатонике и другим.

Слика 1.5. РАЗВОЈ ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИНА − РЕШЕЊЕ ПОГОНА: 1) хидроелектрана „Ђердап“, 2) статор и ротор генератора у монтажи, 3) Теслин електромотор, 4) Никола Тесла (1856-1943)

Слика 1.6. ДАНАШЊЕ ВРЕМЕ РОБОТИЗАЦИЈЕ: 1) возило робот „Соџернер“ које је послужило за истраживања на Марсу (1997. Sojourner), 2) лансирање спејс-шатла у Земљину орбиту (Space Shuttle, 1981, брзина 28 000 km/h), 3) роботизована фабрика, 4) роботска рука

Вежба 1.1. РАЗВОЈ МАШИНА И МЕХАНИЗАМА Анализирати машине из свог окружења и одредити којој групи припадају. Да ли размишљате о свом професионалном опредељењу – да ли је то нека од професија машиноградње?

14

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење


DVD – ПОЈАМ, УЛОГА И РАЗВОЈ МАШИНА И МЕХАНИЗАМА (Insert Video – Internet)

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

• • • •

L

TA

R

PO

На планети Земљи постоје природна богатства (ресурси) која нам стоје на располагању и можемо их користити и то су: материја (маса) и енергија. Од свог постанка човек је, трансформационим променама од расположивих ресурса, стварао боље услове за живот у простору и времену који су омеђавали његове активности. На почетку свог постојања човек је користио само већ постојећа природна богатства: ваздух, воду, расположиву храну и простор. Да би олакшао и појачао трансформационе промене природних ресурса, човек је почео да користи најпростије машине: полугу, клин, стрму раван, точак, котур, котураче, завртањ и др. Да би појачао енергију за коришћење машина, почео је да користи и енергију животиња, као и природну енергију воде, ветра, ватре. Да би још више појачао енергију за покретање машина, човек је пронашао парну машину, Ват 1790. (прва велика индустријска револуција). Решавајући проблем покретних погонских машина – транспортних средстава, развијени су мотори са унутрашњим сагоревањем на бензин (Oтo, 1876.) и на нафту (Дизел, 1892.) што је допринело наглом развоју саобраћаја. У XX веку човечанству је пошло за руком да енергију учини знатно приступачнијом и применљивијом. То се постиже развојем и применом електричне енергије која је постала применљива: за осветљење, за погон машина и у електронским уређајима.

КЉУЧНЕ РЕЧИ

KA -

U

индустријске револуције – нагли скокови у развоју индустрије материја – тело, садржина простора, физички маса која испуњава неки простор

ED

маса – количина материје коју садржи тело (мери се у кг) механизам – механички систем за преношење и трансформацију кретања машина – уређај којим се један облик енергије претвара у други машиноградања – градња машина природа – све што нас окружује простор – ограничен део запремине, амбијент ресурси - богатство трансформације – претварање енергије и материје из једног облика у други

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Који су основни природни ресурси на Земљи и како их треба користити? Зашто се природна богатства трансформишу? Који је основни задатак машинског комплекса? Анализирај шта карактерише развој технике кроз векове. Дефинишите појам машине? Набројте називе машина из свог окружења које познајеш и где се примењују?

15


1.2. ПОТРОШЊА ЕНЕРГИЈЕ У ДОМАЋИНСТВУ И МОГУЋНОСТИ УШТЕДЕ

САЗНАЈ ВИШЕ

L

Упознати сте да се у домаћинствима користе разни облици енергије: електрична преко разних електричних апарата, топлотна преко средстава за грејање и разни облици горива (нафта и њени деривати, гас и чврста горива). Храна, коју човек користи, такође представља један облик енергије (хемијска енергија). О енергији као ресурсу природних добара шире у одељку 4.1, а овде се наводе само краћи подаци у вези екологије. У приципу постоје три врсте извора енергије које човек користи: обновљиви (воде, ветра и мишићи), необновљиви извори енергије (угљенисани фосили − угаљ, земни гас и нафта и минерали − уранове руде) и обновљиви алтернативни извори енергије (соларна, хидрогенска, енергија биомасе).

TA

СУНЦЕ ТРАЈНИ ИЗВОР ЕНЕРГИЈЕ

KA -

PO

R

На Сунцу се у свакој секунди маса од 657 ∙ 106 t/s водоника претвара у 653 ∙ 106 t/s хелијума. Разлика маса од 4 ∙ 106 t/s ослобађа се као енергија зрачења Сунца у свемирски простор. Само мали део ове енергије стиже на Земљу – око 8 kg/s. Енергија која се налази у угљу, нафти, земном гасу, енергија ветра и воде, енергија која је у живим бићима – све потиче од енергије Сунца. На самој Земљи, тек довољна концентрација неког носиоца енергије сматра се резервом која се може искористити.

U

Слика 1.7. АЛТЕРНАТИВНИ ИЗВОРИ ЕНЕРГИЈЕ: а) соларна енергија, б) сунчева енергија в) стакленици

ED

Државе су предвиделе пројекат „Енергетска ефикасност“ као збир мера и деловања у свим областима живота којима је крајњи циљ минимална потрошња енергије, при чему ниво рада и живљења треба да остане исти, или се побољшава. То није само штедња енергије која подразумева одрицања, већ њена рационална употреба која треба да доприноси побољшању квалитета живота и рада, као и већој конкурентности производње. Присутна је неповољна расподела у потрошњи енергије. Тако потрошња електричне енергије у Србији је изузетно висока, у индустрији, саобраћају посебно у домаћинствима. У развијеним земљама у свету једна трећина потрошње одлази на зградарство, а највећи део на индустрију, док у Србији највећа потрошња, чак 60%, одлази на зграде. Домаћинства у Србији за грејање искористе дупло више енергије него што то чине просечни европљани, годишње 220 kWh по квадрату. Са друге стране, степен енергетске ефикасности је на веома ниском нивоу. Већина стамбених објеката нема адекватну изолацију па је за њихово загревање потребно неколико пута више енергије. План за енергетску ефикасност је побољшање енергетских квалитета зграда што је кључно питање за остваривање циљаних уштеда енергије.

16

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење


U

KA -

PO

R

TA

L

Потрошња енергије је у сталном порасту у свету и код нас. Међутим, забрињавајуће је што се највише троше ресурси необновљиве енергије где су на првом месту нафта и угаљ, што води могућности да ће њихове резерве у будућности бити исцрпене. Поред тога стоји чињеница да су нафта и угаљ важне сировине хемијске индустрије и да ће њихов недостатак угрозити даљи опстанак ове индустрије. Ови разлози су наметнули друштву да се на нивоу светске заједнице позабави овим проблемима, те су донети значајни светски пројекти који иду у два смера: како рационално користити (штедети) енергију при потрошњи и стратешки користити алтернативне изворе енергије (соларна енергија, хидрогенска енергија, енергија биомасе). Један од европских пројеката за решавање овог проблема је: „Ка еколошки одговорној и одрживој заједници кроз примену концепта енергетске ефикасности”. Наравно ту је и обухваћена заштита животне средине, јер индустријска енергетика значајно нарушава екологију.

ED

Слика 1.8. ЕНЕРГЕТСКА ЕФИКАСНОСТ: Можете и ви значајно учествовати у штедњи енергије и спровођењу концепта енергетске ефикасности. Зато примењујте водич за уштеду енергије.

Препоруке за штедњу укупне енергије у домаћинствима односе се на ефикасније коришћење кућних апарата и смањивање губитака топлоте из станова и породичних стамбених зграда. Међу кућне апарате који у највећој мери троше електричну енергију спадају: бојлер, веш-машина, шпорет и фрижидер, а значајну потрошњу има и осветљење у становима. Највећа могућност смањења неефикасне потрошње топлотне енергије обухвата увођење енергетске ефикасности у стамбене, управне и пословне зграде. Важни предуслови за уштеду енергије су: побољшање изолације у зградама, уградња регулационих мерача, увођење новог система утврђивања цена и смањење употребе електричне енергије за потребе грејања у домаћинствима. Осим рационалне употребе енергије у домаћинствима, велики потенцијал за побољшање енергетске ефикасности постоји у сектору индустрије.

17


L

Србија је принуђена да у наредном периоду увози све скупљу нафту и природни гас па се, технолошки гледано, као главни правац развоја енергетике намеће програм енергетске ефикасности, из разлога што смањује потребу за увозом енергената и подржава коришћење више обновљивих енергената. Улагање у различите мере енергетске ефикасности доводи не само до побољшања квалитета живота грађана, већ индиректно доприноси и економском развоју земље. Истовремено је неопходно радити на повећању знања и свести грађана о рационалном коришћењу необновљивих извора и штедњи енергије и значају који има енергетска ефикасност за очување здраве животне средине. Такође део активности у овом смеру треба усмерити на подизање свести и информисање ученика на тему енергетске ефикасности, значаја уштеде енергије коју свакодневно користимо и начинима на који ви и ваше окружење можете да допринесете у подизању нивоа енергетске ефикасности.

TA

Вежба 1.2. УШТЕДА ЕНЕРГИЈЕ И ЕНЕРГЕТСКА ЕФИКАСНОСТ Анализирати потрошњу енергије у свом домаћинству и сачинити предлог за рационализацију потрошње енергије – сачинити мини-пројекат енергетске ефикасности домаћинства.

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

ED

KA -

У приципу постоје три врсте извора енергије које човек користи: обновљиви (воде, ветра и мишића), необновљиви извори енергије (угљенисани фосили − угаљ, земни гас и нафта и минерали − уранове руде) и обновљиви алтернативни извори енергије (соларна, хидрогенска, енергија биомасе). Потрошња енергије је у сталном порасту у свету и код нас, такође, и забрињавајуће је што се највише троше ресурси необновљиве енергије где су на првом месту нафта и угаљ, што води могућности да ће њихове резерве у будућности бити исцрпене што ће угрозити и сировинску базу хемијске индустрије. Препоруке за штедњу укупне енергије у домаћинствима односе се на ефикасније коришћење кућних апарата и смањивање губитака топлоте из станова и породичних стамбених зграда. Истовремено је неопходно радити на повећању знања и свести грађана о рационалном коришћењу необновљивих извора и штедњи енергије и значају који има енергетска ефикасност за очување здраве животне средине. Државе су предвиделе пројекат „Енергетска ефикасност“ као збир мера и деловања у свим областима живота којима је крајњи циљ минимална потрошња енергије, што подразумева рационалну потрошњу енергије која треба да доприноси побољшању квалитета живота и рада као и већој конкурентности производње.

U

PO

R

DVD – ПОТРОШЊА ЕНЕРГИЈЕ У ДОМАЋИНСТВУ И МОГУЋНОСТИ УШТЕДЕ (Insert Video-Internet)

КЉУЧНЕ РЕЧИ енергија – способност да се добије рад, кретање или топлота енергетска ефикасност - смањење потрошње енергије и мере које се при том чине енергетска криза - недостатак енергије због потрошње њихових резерви у будућности

18

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење


ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

L

1. Да ли нам прети енергетска криза и шта би значила за твоје домаћинство? 2. Анализирај штедњу енергије у твом домаћинству? 3. Шта се подразумева под појмом енергертске ефикасности и да ли се примењује у твом окружењу?

TA

1.3. УТИЦАЈ ДИЗАЈНА И ПРАВИЛНЕ УПОТРЕБЕ ТЕХНИЧКИХ СРЕДСТАВА НА ЗДРАВЉЕ ЉУДИ

KA -

PO

R

Да ли вам се догодило да се возите бициклом и да се после тога осећате уморно и лоше (нажуљало вас седиште, или је упраљач прениско…), а треба да се осећате релаксирано и да вам је вожња бициклом била удобна. Шта је разлог да се осећате лоше? У принципу постоје два објективна разлога за такво стање: – први – да бицикл није одговарајући за вас, или није подешен за вашу вожњу (ергономске карактеристике бицикла као машине не задовољавају захтеве вашег тела), – други – да ви неправилно користите бицикл за вожњу. Наравно, ту су и два субјективна фактора: да ви нисте вољни за вожњу бициклом, или је лоша стаза. Прва два услова спадају у област човек − машина, област која је позната као ергономија. Не улазећи у све детаље научне области ергономије, наводе се основни елементи ради информисаности и давања значаја овој области, јер значајно утиче на комфор живљења и очување здравља.

ШТА ЈЕ ЕРГОНОМИЈА?

ED

U

Обављајући одређене послове човек, у радном процесу, најчешће користи на радном месту: машине или одговарајућу опрему за рад, одређени радни простор уз обезбеђење радних услова. За успешан рад неопходно је да се обезбеди склад између човека и машине (радног места). Конструктори машина и дизајнери радног постора настоје да машина и радни простор буду што прилагођенији човеку, јер се човек може обучити да ради неки посао, али се не може физички мењати. Стварање повољног односа човек – машина је сложен мултидисциплински задатак за више професија (инжењера, биолога, антрополога, психолога, социолога и др.), а сама дисцилина је добила назив ергономија (ergo – дело, рад, nomija – закон). Ергономија је наука која се бави дизајном производа тако да они најбоље буду прилагођени људском телу. Ово се односи и на радни простор који се састоји такође од машина и мора бити усклађен. У суштини, али и садржајно ергономија је мулти и интердисциплинарна наука која се бави системом човек − машина како би се машина прилагодила човековим био-психо-социјалним ограничењима и захтевима, како би употреба машине била ефикаснија, безбеднија и поузданија. Под појмом машина овде се подразумева сваки материјални предмет са којим човек долази у додир приликом обављања неког посла, тако да је машина тастатура рачунара, обична оловка, али и локомитива, аутомобил, авион итд. Задатак ергономије јесте усклађивање делова система уз помоћ: Антропометрије (antropos = човек, metrein = мерити), Физиологије рада, Психологије рада, Социологије рада, Технологије рада, Педагогије рада и Организације рада. 19


TA

L

Ергономија се служи антропометријским подацима у сврху обликовања најбољих облика и димензија машина, алата, радне околине и производа, прилагођених антропометријским особинама човека. Наведимо само неке детаље у вези ове области. Избор ергономских антропометријских мера варира у зависности од читавог низа фактора. У првом реду о облику машине или неког производа. Затим о особи која ће употребљавати тај предмет. Треба размотрити и који ће делови тела долазити у однос са тим производом (рукујући њиме, ослањајући се на њега и др.), затим утврдити оне делове који се налазе у његовој непосредној близини или који само повремено са њим долазе у додир. Потребно је утврдити и разноврсне могућности најпогоднијег заузимања положаја, те кретања у неком простору, имајући истовремено на уму да се не разматрају само димензије тог простора - величина и облик радног средства или помагала - него и могућности које се односе и на најподобнију и одговарајућу одећу и обућу која се при томе носи итд.

PO

R

Слика 1.9. ЕРГОНОМСКЕ ТАСТАТУРЕ: а) Maltron специјална тастатура прилагођена особама са посебним потребама, б) стандардна прилагодива тастатура леворуким и десноруким корисницима

ЕРГОНОМСКИ УСЛОВИ РАДНОГ ОКРУЖЕЊА

ED

U

KA -

Радно место треба да задовољи ергономске услове: да буде пространо да корисник има довољно простора за обављање свих потребних радњи на свом месту. Скучени простор може узроковати и физичка оштећења због ударца у блиске предмете, али и нервозу због потребе за сталном контролом кретања. Осветљење околног простора мора бити дифузно како би се што више смањила појава одбијања светлости од монитора, тастатуре, радног стола, докумената итд. Бука је фактор који често омета рад. Најчешћи извор су тастатуре, звучни сигнали уграђени у програмске системе, вентилатори, уређаји за климатизацију и сл. Буку у радном простору треба техничким мерама свести на најмању могућу меру, јер осим што може оштетити слух, изазива замор, напетост, раздражљивост и узрок је многим грешкама у раду. Микроклима је такође важан фактор радне околине. Да бисте се осећали пријатно на радном месту, температура, влажност и брзина струјања околног ваздуха треба да буду оптимални. То је понекад тешко извести, јер су видео-терминали електрични уређаји који у околни простор испуштају топлоту. У будућности вас очекује преко 60% радних места која ће бити у вези са радом на рачунару. Упознали сте неке делове рачунарског система дизајнираних по ергономским захтевима, а постоји довољан разлог да се упознате и са још неким појединостима у вези тога који се односе на ергономске захтеве, комфор и утицај на здравље при раду на рачунару. На Слици 1.10. приказани су разни облици рачунарских мишева где су примењена одређена ергономска правила и захтеви коришћења. Тако код миша где је природни положај руку и дланова облик миша је џојстик и може се ставити на сто (а), тродимензионални миш се лако држи у руци, а палцем управља тастерима и може се премештати у обе руке (б), док су мишеви (в и г) - стони мишеви погодни за опуштање шаке и ручног зглоба.

20

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење


Слика 1.10. ЕРГОНОМСКИ МИШЕВИ: а) Miš tipa Renaissance Mouse - миш џојстик, природни положај руке и дланова у току рада , б) Miš tipa Finger Pointer – тродимензионални миш за држање у руци, в) Miš tipa Contour – добар положај шаке и ручног зглоба, г) Miš tipa Whale – опушта шаку

ED

U

KA -

PO

R

TA

L

На Слици 1.11. приказано је радно место рада на рачунару са наведеним неким ергономским појединостима са извесним упозорењима на услове правилног рада. Врло је битно да радно место и рачунарска опрема буду уређени према ергономским правилима, али је такође и врло битно одговарајуће коришћење опреме од стране корисника. За особе које већи део радног времена проводе за рачунаром, нежељени ефекти су постојање електромагнетног зрачења екрана, потреба за одређеним покретима руке који се стално понављају и изазивају оштећења на зглобовима, замор кичме и други. Горња ивица монитора треба са се налази у нивоу очију, а доња под углом од 15° до 30° у односу на горњу. Висина радне површине стола треба да је око 75 cm, удаљеност корисника од монитора треба да је бар 60 cm, а осветљење екрана треба да је 3 до 4 пута интензивније од осветљења просторије. Такође се препоручује рад у просторијама у којима је обезбеђено проветравање. Кад год је то могуће, треба да се користи намештај и опрема која може да се прилагоди кориснику. У ову групу се сврставају столица са подесивом висином и наслоном, радни сто подесиве висине, ергономска тастатура и миш и квалитетна подлога за миш. Пракса показује да, чак и у случајевима када се примењују одговарајуће ергономске мере, дуготрајни рад на рачунару може да изазове професионална здравствена обољења. Као последица дуготрајног куцања, може да дође до упале зглобова на рукама. Исти ефекат се јавља и код особа чији је посао везан за интензиван рад са мишем. Дуготрајно гледање у екран монитора, због интензивног осветљења и треперења слике, може да изазове оштећења вида али и нека озбиљна обољења. Како употреба рачунара подразумева седећи положај корисника, сам начин седења битно утиче на проблеме са кичмом, што је посебно изражено код млађих корисника. Поред свих наведених ергономских услова при раду на рачунару је потребно правити одређене рекреационе паузе ради стабилизације самог биолошког ритма корисника. Нема сумње да добар дизајн и примена ергономских захтева при дизајнирању машина и уређаја и њихово правилно коришћење представљају значајан предуслов за квалитетнији и безбедан рад, добар комфор и очување здравља. Вежба 1.3. УТИЦАЈ ДИЗАЈНА ТЕХНИЧКИХ СРЕДСТАВА НА КОМФОР И ЗДРАВЉЕ ЉУДИ На једном од блиских вам примера (нпр. бицикл) анализирајте шта спада у дизајн машине, да ли су испуњени ергономски захтеви (облик, функција, димензије и др.), како треба средство користити и да ли утиче на ваш комфор и здравље?

21


L TA R PO KA -

U

Слика 1. 11. ПРИМЕР РАЧУНАРСКОГ РАДНОГ МЕСТА УРЕЂЕНОГ ПРЕМА ЕРГОНОМСКИМ ПРАВИЛИМА И ЕРГОНОМСКИ ПОЛОЖАЈ КОРИСНИКА: а) ергономски дизајнирани рачунар, радни сто, тастатура, монитор, таблет са слушалицама, сталак и столица; б) радни положај корисника са ергономским условима−дат на слици

ED

DVD – УТИЦАЈ ДИЗАЈНА И ПРАВИЛНЕ УПОТРЕБЕ ТЕХНИЧКИХ СРЕДСТАВА НА ЗДРАВЉЕ ЉУДИ (Insert Video-Internet)

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА •

22

Обављајући одређене послове човек, у радном процесу, најчешће користи на радном месту: машине или одговарајућу опрему за рад, одређени радни простор уз обезбеђење радних услова; за успешан рад неопходно је да се обезбеди склад између човека и машине (радног места), а наука која се бави овим проблемима је ергономија. Ергономија је наука која се бави дизајном производа тако да они најбоље буду прилагођени људском телу. Ово се односи и на радни простор који се састоји такође од машина и мора бити усклађен (осветљење, бука, микроклима – температура, влажност и струјање ваздуха). Добар дизајн и примена ергономских захтева при дизајнирању машина и уређаја и њихово правилно коришћење представљају значајан предуслов за квалитетнији и безбедан рад, добар комфор и очување здравља.

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење


КЉУЧНЕ РЕЧИ антропометрија – мере људског тела ергономија – наука која се бави дизајном производа тако да они најбоље буду прилагођени људском телу и његовој способности радни простор – простор у коме човек ради

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

R

TA

L

1. Какво треба да буде радно окружење и да ли твоје радно окружење задовољава ергономске захтеве? 2. Анализирај како су дизајниране машине у твом окружењу и како их користиш? 3. Кратко опиши шта је ергономија?

1.4. УТИЦАЈ ТЕХНИКЕ И ТЕХНОЛОГИЈЕ НА ЖИВОТНУ СРЕДИНУ

ED

U

KA -

PO

Осим неминовности развојног циклуса технике и врло позитивног утицаја на развој живота на Земљи и повећења квалитета живота, у данашњем степену развоја технологије, човечанство се суочава и са негативним последицама тог развоја. То су, пре свега, нерационална експлоатација ресурса (сировина и енергије), загађење ваздуха, производња токсичког отпада и негативан утицај на климатске промене. Очување животне средине од технологије зависи од потрошње енергије, неопходности штедње енергије, коришћења алтернативних извора енергије и рационалног коришћења сировина. У читавој својој историји човек је утицао и мењао своју околину у борби за свој напредак и опстанак. Са процесом индустријализације, започетим првом индустријском револуцијом крајем XVIII века, еколошки проблеми почињу да се заоштравају и убрзано расту. Између индустрије и еколошког система постоји тесна узрочно – последична веза, која се нарушава деловањем човека: – деградацијом коришћених природних ресурса, – физичким променама пејзажа, уништавањем вегетације и – све већим загађивањем животне средине.

Слика 1.12. ИНДУСТРИЈА И АУТОМОБИЛИ СУ НАЈВЕЋИ ЗАГАЂИВАЧИ ЖИВОТНЕ СРЕДИНЕ

23


R

TA

L

Индустрија ствара нежељене промене физичких, хемијских и биолошких својстава животне средине (воде, ваздуха, земљишта) које могу неповољно деловати на екосистеме и жива бића у њима. Јављају се разне врсте загађења: – отровна (интосикације), – преоптерећење природе нерастворљивим или радиоактивним елементима (контаминација), – нарушавање естетике пејзажа (пејоризација), – физичко разарање природне средине (деструкција), – загађење у облику нежељене емисије енергије (прекомерна топлота, бука зрачење). Облици загађења животне средине, у зависности од локације, могу бити: аерозагађење, загађење воде и загађење земљишта. Аеро загађење. Загађен ваздух је онај који је попримио гас, пару, дим, прашину и друге материје из различитих извора у количинама које могу штетити здрављу становника, животној средини и материјалним добрима. Загађивање воде. Највећи загађивачи воде на Земљи су: – нафта и петрохемијска индустрија, – хемијска индустрија, – вађење и обрада минералних сировина, – металургија и машинска индустрија и – енергетика.

ED

U

KA -

PO

Вода се загађује на више начина: механички, хемијски, бактериолошки и топлотно. Загађивање земљишта. Под загађивањем земљишта подразумевају се промене физичких, хемијских и биолошких својстава земљишта, које доводе до смањења његове плодности и способности за нормално одвијање процеса разлагања, а самим тим и кружења материје у природи. Знамо да је земљиште за човека један од основних услова живота, односно један од најважнијих природних ресурса. Човек на земљишту производи храну и без земљишта не може опстати. Земљиште се, као и вода, загађује на разне начине: физички, хемијски, биолошки и радиоактивно. Загађивачи земљиста су: површински копови, каменоломи, депоније, индустрија. Индустрија загађује земљиште: непосредно – заузимањем терена, и посредно – загађивањем тла преко отпадних вода и ваздуха (киселе кише). Индустријализација је довела до интензивног развоја урбанизације (повећања броја и величине градова и становника који у њима живе), моторизације (масовно коришћење моторних возила у превозу људи и роба) и др. Истовремено, довела је и до тзв. “индустријализма” као начина и стила рада и живота људи који неповољно утиче на здравље. Негативне еколошке последице индустријског развоја представљају највеће и најтеже проблеме савременог друштва. Убрзан индустријски раст и развој изазвали су стварање велике количине разноврсног отпада и потенцијално опасних и радиоактивних материја које се испуштају у природне екосистеме. Последице тога су нежељени ефекти на здравствено стање људи, оштећења на биљкама, животињама, материјалима и изменама климатских услова, као и смањење природних ресурса потребних за дугорочно одрживи економски и укупни развој.

Слика 1.13. КОНФЕКЦИОНИРАЊЕ ОТПАДА: један од начина систематског уклањања отпада 24

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење


Оне могу бити: а) глобалне – климатске промене уништавање озонског омотача, смањење биолошке разноврсности; б) регионалне и локалне – киселе кише, хемикалије, промет опасног отпада, смањење обрадивих површина и деградација тла. Технолошки паркови – индустрија која не загађује животну средину, већ је окренута ка штедњи ресурса и енергије, и стварању безотпадне производње је индустрија високих технологија. Hi−Tech индустрија се гради у близини научних центара како би се што лакше могла остварити веза наука − технологија − производња. Тако се у околини универзитетских градова стварају технополиси – технолошки паркови. Најпознатији су: Силиконска долина у Калифорнији, Цукуба у Јапану, Софија Антиполис у Француској и др.

L

Вежба 1.4. ПРОТИВУРЕЧНОСТИ УБРЗАНОГ РАЗВОЈА ТЕХНОЛОГИЈЕ: Истражи примере у свом окружењу - утицај развоја технологије на животно окружење и предложи мере. Користи DVD.

TA

DVD – ЗАВИСНОСТ ОЧУВАЊА ЖИВОТНЕ СРЕДИНЕ ОД ТЕХНОЛОГИЈЕ (Insert Video-Internet)

• •

PO

Човечанство на Земљи је схватило да постоје негативне последице убрзаног развоја, јер је дошло до: нерационалне експлоатације природних ресурса, загађења ваздуха, производње токсичког отпада и негативан утицај на климатске промене. Последице тога су нежељени ефекти на здравствено стање људи, оштећења на биљкама, животињама, материјалима и изменама климатских услова, као и смањење природних ресурса потребних за дугорочно одрживи економски и укупни развој. Очување животне средине од технологије постало је императив времена у коме живимо и зависи од потрошње енергије, неопходности штедње енергије, коришћења алтернативних извора енергије и рационалног коришћења сировина. Технолошки паркови – индустрија која не загађује животну средину, већ је окренута ка штедњи ресурса и енергије, и стварању безотпадне производње је индустрија високих технологија.

U

КЉУЧНЕ РЕЧИ

KA -

R

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

ED

деструкција – физичко разарање природне средине екологија – наука о заштити животне средине интосикација – отровна контаминација – преоптерећење природе нерастворљивим или радиоактивним елементима пејоризација – нарушавање естетике пејзажа

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ 1. Анализирај загађења животне средине у свом окружењу и предложи које мере треба предузети да се стање побољша? 2. Идентификуј противречности наглог техничког и технолошког развоја у твом окружењу и шта треба чинити да се они превазиђу?

25


ЗА ОНЕ КОЈИ ЖЕЛЕ ДА ЗНАЈУ ВИШЕ - ЕКОЛОГИЈА • •

Ефекат стаклене баште смањује количину озона у атмосфери. Nа светском нивоу се произведе преко 610 тона CO2 који спречава пропуштање сунчевих зрака што изазива повећање загревања Земље и долази до промене климе и појаве пустиња. Вода је колевка живота на Земљи. Бројна предвиђања указују на неминовност кризе због недостатка воде у наредном веку. Присутна су честа разарања услед разних непогода, а и присутна је убрзана експлоатација природних ресурса која значајно нарушава природни систем Земље. Ваздух је загађен индустријском експанзијом и природним загађењем. Филтери ваздуха, шуме, нестају што непланским уништавањем што услед климатских промена. Долази до промена врста живих бића на Земљи, нека изумиру, а нека нова се рађају, дошло је до биодиверзитета.

ED

U

KA -

PO

R

TA

L

Човекову средину можемо дефинисати као свеукупност природних и друштвених елемената који га окружују, тј. свеукупност ваздуха, воде, земљишта и живог света. Између човека и средине у којој живи је нераскидива веза, јер човек користи све елементе и ресусре које му природа пружа и он мора исто толико пажње посветити њеном очувању. Неконтролисана експлоатација природних ресурса, недовољна брига о испуштању отпадних вода, неадекватно управљање индустријским и хемијским отпадом, емисија штетних гасова и велика потрошња енергије изазивају деградацију животне средине која може имати велике негативне последице за будуће генерације.

• • •

26

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење


2. САОБРАЋАЈ 2.1. МАШИНЕ ЗА СПОЉАШЊИ ТРАНСПОРТ 2.2. МАШИНЕ ЗА УНУТРАШЊИ ТРАНСПОРТ 2.3. ПРИМЕНА ИНФОРМАЦИОНИХ ТЕХНОЛОГИЈА У ТРАНСПОРТНИМ МАШИНАМА Припрема за рад

R

L

Обвновите врсте саoбраћајних средстава – Техника и технологија за 5. разред. Обновите саобраћајне системе, објеке у саобраћају и коришћење саобраћајне сигнализације - Техника и технологија за 6. разред . Подсетите се правила и прописа кретања пешака и возача бицикла у саобраћају – Техника и технологија за 5. и 6. разред. При посети предузећима у окружењу упознајте транспортне машине.

TA

PO

НАУЧИЋЕТЕ, САЗНАЋЕТЕ ОДГОВОРЕ НА ПИТАЊА

ED

U

KA -

За обављање одређених послова и задовољење животних потреба, неопходно је обезбедити брзо и удобно премештање људи, добара и информација са једног места на друго. Тај захтев савремено човечанство остварује једноставно и врло ефикасно коришћењем развијеног саобраћајног система. Саобраћајни систем већ вам је познат, а овде ће се приказати додатак који се више односи на конструкцију саобраћајних транспортних машина уз извесну неопходну систематизацију. Саобраћајни систем представља врло сложен скуп средстава који омогућава превоз путника и добара – терета и преношење информација из једног места у друго, што у ширем смислу обухвата: – саобраћајне транспортне машине (моторна и железничка возила, бродове, авионе, дизалице, транспортере и др.); – саобраћајнице (друмове, ауто-путеве, железничке пруге, реке, пловне канале, морске путеве, ваздухопловне линије и др.; станице, луке, аеродроме и др.; семафоре, сигнализациону аутоматску мрежу и др.); – саобраћајне установе (поште, телеграфе, телефоне, радио и др.); – саобраћајну регулативу (правила за безбедно одвијање саобраћаја и др.). Досад сте у настави технике и технологије за пети и шести разред упознали основне могућности саобраћајног система, облике, начин градње и коришћењa саобраћајница, као и основна правила саобраћајне регулативе која омогућавају безбедно одвијање саобраћаја. Сада ћете знање употпунити прегледним приказом основних транспортних машина са основним карактеристикама. За преношење (транспорт) материјала, производа и путника користе се врло различите транспортне машине које ћете даље упознати у које се, у зависности од тога где се транспорт изводи, могу сврстати у: – транспортне машине за спољашњи и Слика 2.1. ТОЧАК – ОСНОВА – транспортне машине за унутрашњи транспорт. ТРАНСПОРТНИХ МАШИНА: XV века пре н.е. точак из Месопотамије

Упознаћете значајну улогу информационих технологија у развоју транспортних машина.

27


2.1. МАШИНЕ ЗА СПОЉАШЊИ ТРАНСПОРТ

R PO трамвај

ED

U

KA -

створена је и основа транспортних машина, учињен је цивилизацијски скок, знатно је смањена вучна сила и створене су друге могућности – правилнији распоред терета и др. Када се тачно догодио овај проналазак и ко га је изумео, не зна се, али вавилонски колски точак из 2500. године пре нове ере сведочи о његовом савршенству чак и у том времену, као и римске двоколице из XV века пре нове ере (Слика 2.1). Човек је постепено усавршавао точак, додајући му паоке, металне обруче, па чак и гуму. Почео је да се употребљава не само за кола и превоз већ и у воденицама, грнчарским машинама, баштенским долапима, чекрцима, па све до млина. Точак је назубљен и почео је да покреће аутомате, часовнике и моторе. Волани, ротори мотора, елисе, турбине – све су то неке врсте точкова. А потом су дошли значајни проналасци, као што су покретни погонски мотори – парне машине, бензински мотори и дизел- -мотори, па чак и млазни пропулзори, који су омогућили да се транспортне машине даље усавршавају и достигну онај ниво који ми данас познајемо и користимо.

TA

L

У машине за спољашњи транспорт, које служе за премештање терета на већа растојања (ван предузећа) и које мењају свој положај током рада, спадају све машине за превоз терета и путника копненим, воденим и ваздушним путем, чији је преглед дат на Слици 2.2. У њих се обично убрајају: – моторна (друмска) возила (бицикли, мотоцикли, аутомобили – путнички и теретни, тролејбуси и др.); – железничка (шинска) возила (воз са парном, електричном и дизел – вучом, шинобус, трамвај и др.); – бродови (путнички, транспортни за расуте терете и контејнере, комбиновани, специјални, брод – цистерна и др.); – авиони (за превоз путника, терета, комбиновани, специјални). Ове транспортне машине настале су као последица општег развоја и напретка човечанства и тежње за што једноставнијим и удобнијим кретањем и преносом терета. У почетку човек је употребљавао животиње да носе њега и његова добра. Са проналаском точка

Слика 2.2. ВРСТЕ СПОЉАШЊЕГ ТРАНСПОРТА И ТРАНСПОРТНИХ СРЕДСТАВА

28

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Саобраћај


ИСПРАВАН БИЦИКЛ / МОПЕД КАО БИТАН ПРЕДУСЛОВ БЕЗБЕДНОГ УЧЕШЋА У САОБРАЋАЈУ За безбедно коришћење бицикла / мотоцикла неопходно је познавати његову основну структуру и функцију основних делова како би се одржавао у исправном стању. Исправан бицикл /мотоцикл је врло битан предуслов безбедног учешћа у саобраћају. БИЦИКЛ

PO

R

TA

L

Бицикл је возило са кретањем на два точка у једном трагу и новијег је датума. Могућност за ту примену први је уочио гроф Де Сивра (1790) и то је представљало претечу данашњег бицикла, који је тек касније добио облик сличан данашњем (Џ. Старли, 1885). Дизајн бицикла се мењао током времена, али је основна конструкција остала иста, Слика 2.3.а. Данашњи бицикли се могу поделити у три категорије: за обичну вожњу, тркачке и теренске. Они су пројектовани да имају брзину и јачину, од чврстих, али лаких материјала (алуминијум, угљена влакна у пластици). Број брзина бицикла варира од 1 до 21, а пнеуматици (гуме) могу бити врло танке да се смањи трење, или посебно широке да се апсорбују удари услед лошег терена као на бициклама за крос. Бицикл је веома погодан за индивидуални превоз, за разне јавне службе, за спорт, забаву, превоз мањег терета итд.

KA -

Слика 2.3. БИЦИКЛ И МОТОЦИКЛ: а) Модел Карла фон Драјса (Karl von Drais) из 1817. није имао педале већ је гуран ногама, б) Рани мотоцикли којe је саградио Готлиб Дајмлер (Gottlieb Daimler) 1885. били су спори и неудобни за вожњу, в) Мотоцикл будућности има специјални мотор и опрему

ED

U

Конструкција бицикла у основи састоји се од: носећег оквира, управљача, точкова, преносног и кочионог механизма и електричних уређаја (Слика 2.4). Носећи оквир (рам) (1) јесте централни конструкциони део бицикла који обједињује све остале делове и опрему. Лак је и чврст, састављен од заварених елемената од пресованог алуминијумског лима. Управљач (2) омогућава возачу да лако одржава правац кретања и равнотежу. На њему су најзначајнији командни, контролни и сигнални уређаји. Постављен је на предњу виљушку преко дуплог лежаја, које на путу и преко предњег точка обезбеђује лако и меко управљање. На управљачу су ручица за кочнице за предњи и задњи точак (10). Точкови (3), који се састоје од носача (фелне) и пнеуматика (гуме) испуњеног ваздухом под притиском, обезбеђују, првенствено, сигурну и удобну вожњу. Подешена еластичност пнеуматика (материјал, димензије и притисак од око 1,5 бара у предњем и 2,2 бара у задњем пнеуматику), омогућавају правилно приањање за подлогу и скретање точка, тј. лако управљање и стабилност при кретању. Скидање и подешавање точка је једноставно попуштањем навртки на осовинама, а треба обезбедити правилно затезање ланчаног преноса на задњем точку (Детаљи о ланчаном преноснику у одељку 4.5). Преносни механизам је једноставан и састоји се у следећем: кретање се са предњег ланчаника (5) гураног педалама, преноси преко ланца (14) на задњи точак, који опирањем о подлогу покреће бицикл. Постојање различитих брзина олакшава вожњу. Ако се изабере нижа брзина, спољашњи мењач (7) пребацује ланац на највећи ланчаник. То омогућује да се задњи точак окреће спорије, тј. са мањим обртањем педале – погодно за кретање узбрдо. Избор веће брзине има супротан ефекат и погодан је за кретање низбрдо. 29


Кочиони механизам бицикла састоји се од предње (8) и задње (9) кочнице са гуменим пакновима које се затварају при затезању ужета левом и десном ручицом кочнице (10). Електро систем бицикла је неопходан за осветљење при коришћењу у јавном саобраћају, а чине га: рефлектори за предње (бело) и задње (црвено) светло и динама за производњу електричне енергије потребне за осветљење. Такође, пожељни су и кадиоптери на задњем делу бицикла, на точковима и педалама ради бољег уочавања бицикла. Коришћење заштитне опреме, при вожњи бициклом, је обавезно ради безбедности у вожњи и то, пре свега, кациге, а ноћу и рефлектујућег прслука.

TA R

PO

БИЦИКЛ СА МОТОРОМ – МОТОЦИКЛ

L

Слика 2.4. БИЦИКЛ – ДЕЛОВИ: 1 – носећи оквир (рам), 2 управљач, 3 – точкови, 4 – педала, 5 – погоски ланчаник, 6 - ланчаник на задњем точку, 7 – мењач, 8 – предња кочница, 9 – задња кочница, 10 – ручица кочнице, 11– седиште, 12 – боца, 13 – ручица мењача, 14 – ланац

ED

U

KA -

Када су 1885. године К. Бенц (K. Benz) и Г. Дајмлер (G. Daimler) уградили бензински мотор, пронађен је мотоцикл, сличног облика као што је то приказано на Слици 2.3.б. Даљим сталним усавршавањем, додавањем пнеуматика и електричне инсталације, добијен је мотоцикл који се данас радо користи као превозно средство, у спорту и др. Да бисте га правилно и безбедно користили, о њему је потребно да знате много више. Шта треба знати о мотоциклу? Као путничко моторно возило, мотоцикл служи за превоз путника и пртљага са једним или са више трагова, разликују се према нормама безбедности у саобраћају: – бицикл са помоћним мотором, – мопед – запремина цилиндра до 50 cm3 и – мотоцикл – запремина 50 –1000 cm3. Мотоцикл је веома погодан за индивидуални превоз, за разне јавне службе, за спорт, забаву, превоз мањег терета итд. ОСНОВНИ ДЕЛОВИ МОТОЦИКЛА Основни делови код различитих врста мотоцикла се разликују, али у основи њихова конструкција је иста и састоји се од: носећег оквира, мотора, управљача, точкова, преносног и кочионог механизма и електричних уређаја (Слика 2.5). При коришћењу мотоцикла треба имати и обавезну опрему и доказ да сте оспособљени да можете њиме безбедно и правилно управљати у јавном саобраћају. Носећи оквир (рам) јесте централни конструкциони део мотоцикла који обједињује све остале делове и опрему. Лак је и чврст, састављен од заварених елемената од пресованог челичног лима. Обично обухвата и резервоар за гориво, запремине 4 – 5 литара, где се као гориво најчешће користи мешавина (бензин од 86 октана помешан са уљем ради подмазивања). Мотор има одређену запремину цилиндра. Обично је једноцилиндрични или двоцилиндрични двотактни бензински, са ваздушним хлађењем. Он представља и највећу разлику између бицикла и мотоцикла. Основна карактеристика мотора јесте запремина цилиндара – кубикажа, која се креће од 48 cm3 до 1300 cm3, а снаге су од 1,5 kW па до преко 50 kW. Може да развије брзину од 50 km/h па и преко 250 km/h под нормалним оптерећењем на равном путу. Стално се усавршава да ради тихо и да троши што мање горива. Када је мање кубикаже, на 100 километара троши око два литра горива. 30

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Саобраћај


R

TA

L

Управљач омогућава возачу да лако одржава правац кретања и равнотежу. На њему су најзначајнији командни, контролни и сигнални уређаји. Постављен је на предњу виљушку преко опружног вешања, које амортизује ударе настале услед неравнина на путу и преко предњег точка обезбеђује лако и меко управљање. На управљачу су окретљива ручица за гас и ручица предње кочнице (код неких модела и задње), као и прекидачи за светла, сирену и рад мотора. На старим моделима ту су и ручице квачила и мењача (док није био аутоматски).

PO

Слика 2. 5. МОТОЦИКЛ - ДЕЛОВИ: 1 – диск-кочнице, 2 – виљушка, 3 – светло, 4 – управљач, 5 – резервоар, 6 – седиште, 7 – стоп-светла и мигавци, 8 – ауспух, 9 – кочница, 10 – амортизери, 11 – издувна цев, 12 – полуга мењача, 13 – карбуратор, 14 – цилиндар, 15 – рамни носач

Точкови, који се састоје од носача (фелне) и пнеуматика (гуме) испуњеног ваздухом под притиском, обезбеђују, првенствено, сигурну и удобну вожњу. Подешена еластичност пнеуматика (материјал, димензије и притисак од око 1,5 bar у предњем и 2,0 bara у задњем пнеуматику), као и

KA -

ублажавање удара на предњу виљушку опругом и амортизером задњег вешања точка омогућавају правилно приањање за подлогу и скретање точка, тј. лако управљање и стабилност

ED

U

при кретању. Скидање и подешавање точка је једноставно, скоро као и код обичног бицикла (овде је још и сајла кочнице), а треба обезбедити правилно затезање ланчаног преноса на задњем точку. Поред тога, данас уместо компликованог система жица (које треба повремено замењивати и центрирати) точкови имају компактну плочу. Преносни механизам је једноставан и састоји се у следећем: кретање се са мотора, при укљученој спојници (квачилу), преноси преко мењача и ланчаног преносника на задњи точак, који опирањем о подлогу покреће мотоцикл. Новији типови мотоцикла осавремењени су аутоматским двостепеним мењачем са квачилом (две центрифугалне спојке), па се подешавање брзине, односно пребацивање у прву и другу брзину, врши само додавањем или одузимањем гаса. Заустављање је најпогодније одузимањем гаса, односно помоћу прекидача на управљачу и затварањем славине за гориво. Кочиони механизам код мотоцикла важнији је од мотора, јер без мотора се може возити (ако има педале), али без добрих кочница не може. Уграђен је у главчини предњег точка за ручно, а у задњој за ножно кочење. Челична ужад (сајле) у омотачима и ручице чине саставни део овог механизма. Често и нагло кочење из забаве никако се не препоручује да кочиони систем не би затајио када је заиста потребан. Електрични уређаји на мотоциклу обухватају сигналне уређаје за стоп – светла, сирену и показиваче правца кретања, сијалице за осветљење (позициона, кратка и дуга светла) и систем за паљење смеше у мотору са електричном варницом на свећици.

31


КОРИШЋЕЊЕ БИЦИКЛA / МОТОЦИКЛА За безбедну вожњу бициклом / мотоциклом, поред познавања саобраћајних прописа (што сте учили у 5. разреду), возач мора знати и следеће: – на основу познавања функционисања и делова возила треба да, пре вожње, провери исправност возила, – веома је важно да бициклиста користи заштитну опрему током вожње, – по завршеној вожњи потребно је возило припремити за паркирање (извршити текуће одржавање). Морате имати у виду да само исправно возило је сигурно и са њим се можете укључити у саобраћај. То подразумева проверу кочионог система, управљачког система, пнеуматика, светла,

TA

L

звучног сигнала и др. Овакве контроле представљају текуће одржавање и можете га сами реализовати. За веће интервенције потребно је користити сервис, или искуство мајстора. Заштитна опрема штити возача од спољног утицаја повећавајући сигурност вожње. Ту спада: кацига, рефлектујући прслук, заштитне наочаре и рукавице. Да се заштите и због сигурности других учесника у саобраћају, обавезно користите заштитну опрему.

PO

R

Вeжба 2.1. ВЕЖБЕ СА БИЦИКЛОМ / МОТОЦИКЛОМ - ОДРЖАВАЊЕ И КОРИШЋЕЊЕ а) Упознајте практично на школском бициклу / мопеду његову конструкцију и научите како се њиме управља и учествује у јавном саобраћају. б) Извршите неку од интервенција (поправка или одржавање бицикла / мотоцикла). Користи DVD.

ПОДСИСТЕМИ КОД ВОЗИЛА ДРУМСКОГ САОБРАЋАЈА

ED

U

KA -

Усавршавањем мотора (ото − бензински мотор и дизел – мотор на нафту) и применом за погон на аутомобилу (Слика 2.6), започиње права индустрија аутомобила (Дајмлер, Пежо, Рено, Дион-Бутон, Форд, Стенли, Ролс-Ројс и др.). Даљим усавршавањем у XX веку, аутомобил је добио данашњи изглед (Слика 2.7), а његова производња од неколико десетина милиона годишње у почетку XXI века прерасла је данас на преко сто милиона годишње. Последњи изуми који се односе на примену турбинских мотора, примену специјалних горива, аутоматских мењача и покушаја стварања електричног аутомобила, створили су предуслове за настанак аутомобила будућности: на ваздушним јастуцима, електронски вођених на електронским аутопутевима итд. Тиме је аутомобилска индустрија постала једна од најзначајнијих привредних грана.

Слика 2.6. ПРЕТЕЧЕ ДАНАШЊИХ АУТОМОБИЛА

32

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Саобраћај


АУТОМОБИЛИ

U

KA -

PO

R

TA

L

Упознајмо детаљније само неке принципе рада и коришћења аутомобила како бисмо га лакше и потпуније користили, као основног представника друмског саобраћаја. Аутомобили су моторна возила која имају највећу примену у превозу терета и путника на већа растојања, а крећу се по путевима сопственим погоном, обично помоћу уграђеног бензинског или дизел – мотора. У зависности од намене, аутомобили могу бити: – путнички − за превоз путника, имају до осам седишта; – аутобуси − за превоз путника, имају више од осам седишта; – теретни − камиони за превоз различитог терета; – специјални − тркачки, ватрогасни, са цистерном, ауто – дизалица и др. Путнички аутомобил постао је део свакидашњице данашњег човека, а омогућава му да се лако и брзо креће. Учинио је човека знатно покретљивијим и продуктивнијим (за исти посао треба му знатно мање времена), а омогућава му и једноставан превоз потребних добара. Зато ћемо навести основну конструкцију и начин коришћења путничког аутомобила (остали су сличне конструкције). Конструкција аутомобила састоји се од следећег (Слика 2.7):

ED

Слика 2.7. КОНСТРУКЦИЈА ПУТНИЧКОГ АУТОМОБИЛА: 1) хладњак, 2) мотор, 3) простор за путнике, 4) носећа каросерија, 5) резервоар за гориво, 6) диск-кочнице, 7) задње вешање, 8) трансмисија, 9) управљачки механизам, 10) пнеуматик, 11) предње вешање

– каросерије, која носи терет и повезује све елементе и која одговара обликом функцији (за смештај путника или терета) и окружењу; код старијих конструкција и теретњака постоји и посебан рам као основни носач каросерије (шасија); – погонског мотора, који је углавном бензински или дизел; – трансмисије, која преноси оптерећење и обртно кретање мотора до точкова, а састоји се од спојнице (квачила), мењача, карданског преноса који преноси обртни момент и кретање од мењача до диференцијала, задњег (предњег) моста и точкова; – система вешања, који сачињавају опруге, амортизери и точкови (са пнеуматиком); – управљачког механизма, који се састоји од управљачког точка (волана), полуга, главе управљача и спона; – система вешања, који сачињавају опруге, амортизери и точкови (са пнеуматиком); – управљачког механизма, који се састоји од управљачког точка (волана), полуга, главе управљача и спона; – кочница, ножних и ручних, које делују на принципу трења на дисковима и омогућавају успорење или заустављање возила; 33


KA -

PO

R

TA

L

– електроуређаја, које чине произвођачи (динамо-машина и акумулатор) и потрошачи електричне енергије (уређај за паљење смеше, стартер, светла и др.); – система за климатизацију - хлађење и грејање; – контролних уређаја, којима се контролише рад мотора и кретање возила (брзиномер, термометар, показивачи бензина, уља и др.); – аудио-визуелних система који повећавају комфорност возила итд. Аутомобили се стално усавршавају чиме се остварују све веће могућности и постиже њихова све већа удобност. У данашњем времену то усавршавање је усмерено на смањење опасности од издувних гасова (да би се заштитили природа и човек), на замену горива (безоловни бензин, водоник и др.) и на покушаје да се рационално примене електромотори као погон. На Слици 2.8. приказан је модерни путничkи аутомобил. Савремени теретни камион − камион контејнер (а) и модел камиона израђен од конструкторских елемената (б) приказани су на Слици 2.9.

ED

U

Слика 2.8 . МОДЕРАН АУТОМОБИЛ

Слика 2.9. ТЕРЕТНИ КАМИОН: а) теретни камион зглобни – контејнер, б) модел камиона

34

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Саобраћај


Вежба 2.2. МОДЕЛИРАЊЕ КАМИОНА Од приручног материјала из школских комплета израдите модел аутомобила или модел возила за пренос оптерећења и кретање, као што је приказано на Слици 2.9. Користи DVD.

DVD – МАШИНЕ ЗА СПОЉАШЊИ ТРАНСПОРТ (Insert Video-Internet)

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

L

TA

R

Саобраћајни систем представља скуп средстава и омогућава превоз путника и добара – терета и пренос информација из једног места у друго. У ширем смислу саобраћај обухвата: саобраћајне транспортне машине, саобраћајнице, саобраћајне установе и саобраћајну регулативу. У зависности где се транспорт изводи, разликују се транспортне машине спољашњег и машине унутрашњег транспорта. У машине спољашњег транспорта, које служе за премештање тертета на већим растојањима мењајући положај током рада, спадају све машине за превоз терета и путника копненим (друмска – аутомобили и железничка возила), воденим (бродови) и ваздушним путем (авиони).

PO

KA -

КЉУЧНЕ РЕЧИ

ED

U

авиони – средство за брз превоз путника и терета у ваздуху бицикл – возило које служи за превоз путника и пртљага, а покреће се снагом мишића бродови – моторна превозна средства за пренос терета воденим путем; то су: путнички, транспортни, комбиновани, за расут терет, брод–цистерна друмска (моторна) возила – возила која се крећу по путевима (друмовима), а покреће их мотор; то су: мотоцикли, аутомобили – путнички и теретни и тролејбуси железничка (шинска) возила – возила која се крећу по шинама, а покреће их мотор: воз са парном, електричном и дизел–вучом, шинобус и трамвај

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ 1. Шта представља саобраћајни систем? 2. Шта се подразумева под спољашњим транспортом и која транспортна средства тог система користиш? 3. Који спољашњи транспортни систем је најповољнији у превозу добара и зашто?

35


2.2. МАШИНЕ ЗА УНУТРАШЊИ ТРАНСПОРТ

R PO

KA -

Конвејери транспортују материјал дуж одређене линије у вертикалном и хоризонталном правцу. На Слици 2.13. показана је конвејерска монтажна линија мотора СУС. Елеватори су машине за непрекидни транспорт које преносе ситнозрне, расипне и комадне материјале вертикално и косо. Носачи терета прилагођени су врсти материјала који транспортују. На Слици 2.14. показан је роторни багер са транспортерима, један од врло сложених система.

TA

L

У машине за унутрашњи транспорт спадају машине за премештање терета на мања растојања унутар предузећа и објеката. У ове машине спадају: дизалице, транспортери, линије и др. (Слика 2.10). Припадају новијем добу и настале су као последица наглог индустријског развоја. Дизалице служе за премештање материјала и предмета на мала растојања (Слика 2.11). Ту спадају: мале ручне дизалице, чекрци, мостне дизалице − кранови, лучке дизалице, порталне дизалице, железничке дизалице и др. Дизалице обично раде на следећи начин: терет се прихвата уређајима за вешање (куке, хватачи и др.), затим се подиже ужадима или ланцима, преко котурова, намотавањем на добоше. За заустављање у одређеном положају служе кочнице и устављачи. Ако терет треба преносити и у хоризонталној равни, користи се механизам за кретање колица (или дизалице), окретање дизалице или промена угла стреле дизалице. Подизачи служе за премештање терета и људи на разне висине по вертикали. Могу бити вертикални и коси, непокретни (лифтови) и покретни (виљушкари). Транспортери су машине које премештају терет по хоризонтали или под благим нагибом. Израђују се у облику трака или плоча, нпр. рударски транспортер који се користи на сепарацији камена на Слици 2.12. Могу бити и завојни, а тада се употребљавају за транспорт расипних материјала у технолошком процесу, у силосима и слично.

ED

U

Слика 2.10. ВРСТЕ МАШИНА ЗА УНУТРАШЊИ ТРАНСПОРТ

Слика 2.11. ДИЗАЛИЦЕ: а) мостна дизалица (кран) са дизаличним колицима („мачком”) са две шине (1 – котурача, 2 – дизалична колица са витлом, 3 – мост са две шине, 4 – шине, 5 – управљајући прекидачи), б) мостна дизалица са једном шином, в) моторно витло, г) дизалица са ланцем (чекрк), д) модел ручне дизалице са навојем 36

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Саобраћај


L

Слика 2.12. СЕПАРАЦИЈА КАМЕНА

KA -

PO

R

TA

Слика 2.13. КОНВЕЈЕРСКА МОНТАЖНА ЛИНИЈА МОТОРА

Слика 2.14. РОТОРНИ БАГЕР И ТРАНСПОРТЕРИ НА УГЉЕНОКОПУ

U

ВАЖНО УПОЗОРЕЊЕ

ED

Машине унутрашњег транспорта често остварују врло сложена кретања те и поред одређених заштитних средстава прети опасност од повреда. Зато при посети предузећима, обратите посебну пажњу на своју заштиту и обезбеђење. Обавезно затражите пратиоца у предузећу из заштите на раду да би вас упутио на ваше обавезно правилног понашања, како не би дошло до нежељених последица.

Вежба 2.6. МОДЕЛОВАЊЕ ДИЗАЛИЦЕ Од комплета материјала израдите један од модела: ауто, чекрк, дизалицу, подизач, или транспортер, нпр. као на Слици 2.15. д - модел ручне дизалица за ауто.

DVD – МАШИНЕ ЗА УНУТРАШЊИ ТРАНСПОРТ (Insert Video-Internet)

37


РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА • •

Унутрашњи транспорт обавља се на мањим растојањима унутар предузећа и објеката и чине га: дизалице, подизачи, транспортери, конвејери и елеватори. Основну структуру транспортних средстава чине: носећи рам, погонски мотор, преносни, управљачки и кочиони системи, електрични уређаји и др.

КЉУЧНЕ РЕЧИ

R

TA

L

дизалице – машине за дизање и пренос терета на мањим растојањима елеватори – машине непрекидног транспорта које преносе ситнозрне, расипне и комадне материјале ветикално и под углом конвејери – транспортују материјал дуж одређене линије вертикално и хоризонтално подизачи – служе за превоз терета и људи по вертикали транспотрери – машине које премештају терет по хоризонтали или под нагибом

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

ED

U

KA -

PO

1. Које машине унутрашњег транспортног система познајеш? 2. Опиши једну транспортну машину коју користиш.

38

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Саобраћај


3. ТЕХНИЧКА И ДИГИТАЛНА ПИСМЕНОСТ

L

3.1. ОРТОГОНАЛНО И ПРОСТОРНО ПРИКАЗИВАЊЕ ПРЕДМЕТА 3.2. СПЕЦИФИЧНОСТИ ТЕХНИЧКИХ ЦРТЕЖА У МАШИНСТВУ 3.3. ОД ИДЕЈЕ ДО РЕАЛИЗАЦИЈЕ 3.4. КОРИШЋЕЊЕ ФУНКЦИЈА И АЛАТА ЗА CAD 3.5. ПРОГРАМСКИ ПАКЕТ ЗА СИМУЛАЦИЈУ MEHANIZMI 3.6. ОСНОВНЕ КОМПОНЕНТЕ ИКТ УРЕЂАЈА 3.7. УПРАВЉАЊЕ И КОНТРОЛА КОРИШЋЕЊЕМ РАЧУНАРСКЕ ТЕХНИКЕ И ИНТЕРФЕЈСА

R

Обновите градиво из области техничког цртања – Техника и технологија 5. и 6. разред. Приликом посете предузећу, упознајте се са коришћењем цртежа у производњи. У рачунском центру упознајте могућности коришћења рачунара за графику. Обновите програмске пакете са којима сте до сада упознати у Техници и технологији. Обновите структуру рачунара из Информатике за 5. и 6. разред.

PO

• • • • •

TA

Припрема за рад

НАУЧИЋЕТЕ, САЗНАЋЕТЕ ОДГОВОРЕ НА ПИТАЊА

ED

U

KA -

Кад желите да реализујете неку нову идеју, да је саопштите пријатељима или пословним партнерима, онда се, прво, поставља питање како је записати и презентовати. Како саопштити и записати идеју о некој сложеној машини? Речи су тада обично недовољне, те се прибегава графичком саопштавању идеје − цртежима. Да бисте реализовали сопствену идеју у школи (неки модел − машину), биће потребно сачинити документацију. Која је документација неопходна у пословима машиноградње? Техничко-технолошка документација неопходна је за припрему, организовање и праћење производње. Подједнако је важна и у великим индустријским предузећима и у погонима тзв. мале привреде. Углавном, постоје две групе техничких докумената: – техничка документација и – административно-организациона документа. Техничка документација у машинству садржи непосредне и конкретне задатке. Посебна техничка документација јесте неопходна и то је графичко-техничка документација коју обично називамо технички цртежи. Допунићете знање како и у ком рачунарском програму да цртате сложене машинске техничке цртеже, и како да користите програм за симулацију машина. Упознаћете основне елементе ИКТ уређаја, да бисте разумели управљање рачунаром и могли да разумете и користите интерфејс технологије, а тиме били и у могућности да изразите своје стваралачке способости и моделирате мини-роботе.

39


3.1. ОРТОГОНАЛНО И ПРОСТОРНО ПРИКАЗИВАЊЕ ПРЕДМЕТА

ED

U

KA -

PO

R

TA

L

Технички цртежи су графичко-технички прикази предмета који одређују облик, димензије, састав и начин израде појединих предмета и склопова који треба да се израде. У зависности од садржине и намене, технички цртежи могу бити: – детаљни (радионички), који приказују увек само један предмет, односно део, са свим подацима према којима се он може израдити; – склопни, који показују састав и међусобну повезаност појединих делова (начин склапања и структуру склопа); често се цртају и подсклопови који обухватају одређене целине. Детаљни и склопни цртежи могу бити различите намене: идејни, патентни, пројектни, радионички, монтажни, поруџбени, шематски итд. При томе, за начин приказивања могу се користити ортогоналне и аксонометријске пројекције. Практично, увек се прво изради одговарајућа скица, а затим и цртеж, у складу са правилима техничког цртања, односно са прописаним стандардима (СРПС, ISO, EN и др.). Они, поред осталог, утврђују јединствен начин приказивања техничким цртежима у скоро целом свету. У машиноградњи, због сложености, најчешће се за графичке приказе користе ортогоналне пројекције, ређе просторно приказивање предмета – аксонометријски прикази, или фотографије.

Слика 3.1. ПРИНЦИП ОРТОГОНАЛНЕ ПРОЈЕКЦИЈЕ ТЕЛА

ОРТОГОНАЛНЕ ПРОЈЕКЦИЈЕ За израду предмета у металопрерађивачкој индустрији основни графичко-технички документ јесте радионички цртеж са ортогоналним пројекцијама (по потреби у две, три или у више пројекција). Основно правило за израду ортогоналних пројекција јесте да се све тачке предмета пројектују нормално (под правим углом) на једну или на више пројекцијских равни. Зато се често користи и назив нормална пројекција. Ако предмет треба приказати са више страна (пројекција), пројекцијске равни међусобно, првенствено, треба да буду под правим углом (да њихов пресек чини правоугли координатни систем), али се понекад прибегава и закошеним равнима. Због тога је и међусобни положај више пројекција условљен.

40

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


PO

R

TA

L

У сваком случају, комплетан изглед предмета добија се посматрањем са више страна (одозго, спреда, са стране и др.). Основу ортогоналне пројекције тела чине ортогонална пројекција тачке (Слика 3.2), дужи (Слика 3.3), површина и тела (Слика 3.4). У расклопу се пројекцијске равни хоризонталница (Н), профилница (Р) и вертикалница (V) развијају тако да се цртају на једној равни цртежа. При томе се хоризонталница и профилница заокрећу за 90 степени, а вертикалница остаје непомерена. Због тога једна одређена тачка предмета, која се пројектује на више равни, мора у свим пројекцијама бити на истој хоризонталној, односно вертикалној линији.

ED

U

KA -

Слика 3.2. ОРТОГОНАЛНА ПРОЈЕКЦИЈА ТАЧКЕ НА ТРИ РАВНИ

Слика 3.3. ОРТОГОНАЛНА ПРОЈЕКЦИЈА ДУЖИ НА ТРИ РАВНИ

Ортогоналне пројекције омогућавају да се јасно прикажу облик и димензије појединих детаља. Све ивице и површине предмета паралелне пројекцијским равнима пројектоваће се у стварној величини или у пропорционално примењеној размери. То омогућава стварни визуелни приказ предмета. Већи ефекат постиже се и тако што се видљиве ивице цртају пуном, а невидљиве испрекиданом − мало тањом линијом.

41


L TA

Слика 3.4. ОРТОГОНАЛНА ПРОЈЕКЦИЈА РАВНИХ ФИГУРА (а) И НЕКИХ ТЕЛА (б)

R

АКСОНОМЕТРИЈСКЕ ПРОЈЕКЦИЈЕ

ED

U

KA -

PO

У овом уџбенику користи се и начин сликовитог приказа изгледа предмета и склопова. Због тога је неопходна и сажета информација о аксонометријским пројекцијама – цртежима. За разлику од ортогоналне пројекције, где је целокупни изглед предмета разложен у неколико пројекција, код аксонометријских цртежа све се своди на само један изглед предмета који је пројектован косо (под углом мањим од 90º), па се истовремено виде предња, горња и бочна страна. Ова техника користи се у изради косе, диметријске, изометријске пројекције и централне перспективе (Слика 3.5). У одељку 3.5. приказана је рачунарска 3D анимација. Коса пројекција (а) има нагиб бочних ивица од 45º или 60º. При томе се оне скраћују за 1/2 или 1/3 стварне дужине, односно користе се одговарајуће размере. Висина и ширина су стварне (предња страна), а паралелне ивице остају паралелне и на цртежу (за разлику од тзв. перспективе). Усправне ивице остају вертикалне.

Слика 3.5. АКСОНОМЕТРИЈСКЕ ПРОЈЕКЦИЈЕ: а) коса пројекција, б) диметријска пројекција, в) изометријска пројекција, г) централна перспектива

Диметријска пројекција (б) има нагиб бочне ивице 42º, али је и предња страна мало нагнута (заокренута за 7º) и најближа стварном изгледу предмета. Све остало је слично као код косе пројекције. Изометријска пројекција (в) има исти нагиб предње и бочне ивице од 30º, а све димензије цртају се без скраћивања, у стварној величини, односно у одговарајућој размери. 42

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


Перспектива (централна) (г) опонаша начин којим око посматра предмете, те се све паралелне линије сливају у једну тачку. Аксонометријски цртежи најпогоднији су за илустрације, при чему се предмет посматра у положају који најбоље истиче одређене детаље. Диметријска пројекција је најстварнија, а изометријска је погодна за приказ димензија. Коса пројекција служи скоро искључиво за скицирање. Обично се у перспективи приказују просторне конструкције и грађевински објекти. Вежба 3.1. ОСНОВИ ОРТОГОНАЛНЕ ПРОЈЕКЦИЈЕ У ортогоналној пројекцији нацртајте задату тачку, дуж, површине и тела на основу координата тачака које су задате у Радној свесци (према сликама 3.2. – 3.4).

TA

L

Вежба 3.2. ОРТОГОНАЛНА ПРОЈЕКЦИЈА ТЕЛА На основу аксонометријских пројекција тела (датих у радној свесци) или на основу узорака (ако их имате), нацртајте тело у косој и ортогоналној пројекцији (према сликама 3.21.–3.22).

R

DVD – ТЕХНИЧКИ ЦРТЕЖИ У МАШИНСТВУ (Insert Video-Internet)

• • •

ED

KA -

Технички цртежи у машиноградњи су графичко–технички прикази предмета који одређују облик, димензије, састав и начин израде предмета; могу бити склопни и детаљни. Склопни цртеж показује састав и међусобну повезаност појединих делова (начин склапања и структуру склопа); често се цртају и подсклопови који обухватају мање целине склопа. Детаљни (радионички) цртеж приказује увек само један предмет, односно део, са свим подацима према којима се он може израдити. Склопни и детаљни цртежи могу бити различите намене: идејни, патентни, пројектни, радионички, монтажни, поруџбени, шематски и др. За приказ делова на цртежима могу се користити ортогоналне и аксонометријске пројекције (коса, диметријска, изометријска пројекција и централна перспектива) . У машиноградњи највише се користе цртежи у ортогоналној пројекцији са једном и више пројекција, где се свака тачка пројектује нормално на пројектну раван.

U

PO

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

КЉУЧНЕ РЕЧИ

aксонометрија – изглед предмета пројектован косо под углом мањим од 90 степени; ту спадају: коса пројекција, диметријска пројекција, изометријска пројекција и централна перспектива ортогонална пројекција – све тачке предмета се пројектују нормално (под правим углом) на једну или више пројекцијских равни скица – представља цртеж нацртан слободном руком ПИТАЊА И ЗАДАЦИ 1. 2. 3. 4.

У чему се огледа значај техничке документације у производњи? Каква је намена појединих врста техничких цртежа? У чему је разлика између ортогоналне и аксонометријске пројекције? Које су најважније карактеристике ортогоналне пројекције?

43


3.2. СПЕЦИФИЧНОСТИ ТЕХНИЧКИХ ЦРТЕЖА У МАШИНСТВУ

KA -

PO

R

TA

L

У претходним разредима примењивали сте у техничком цртању размере, разне врсте линија, котирање, скицирање и сл. Све се то користи и у машинству. Међутим, и у техничком цртању, као и у другим техникама, постоје извесне специфичности. Предмети у машинству често су врло сложеног облика, захтевају одређен квалитет обраде и врло прецизне димензије. Због тога се често користи неколико пројекција (пожељно је што мање) ради дефинисања облика и димензија предмета, обични и специјални (замишљени) пресеци ради сагледавања свих детаља, као и размештај кота на што прегледнији начин. По потреби, означавају се врста и квалитет обраде и дозвољена одступања од праве мере (толеранције). Постоје и упрошћени начини приказивања неких детаља на цртежу. Карактеристика машинских техничких цртежа јесте и да се све димензије (коте), без обзира на величину предмета, изражавају искључиво у милиметрима (mm), а не пишу се на цртежу. Да се избегне непотребно детаљисање, односно да се омогући јаснији приказ и, евентуално, смањи број пројекција, на машинским цртежима се врше нека упрошћавања. Та упрошћења могу бити и веома значајна при моделирању кинематских шема. Ради илустрације, наведена су нека уобичајена упрошћења на машинским техничким цртежима. Тако се навој на завртњима, цевима и др. уместо стварног изгледа, означава танким линијама уз контуру дела са навојем (слике 3.11.−3.13). На наврткама се навој означава само у чеоном изгледу, танком непотпуном кружницом (без 1/4). На радионичким цртежима често се уместо свих отвора уцртавају само осе отвора, а текстуално се уносе подаци о броју и пречнику отвора. Зупчаницима се на цртежу не уцртавају зупци, јер то захтева много труда. Зупци се приказују кружницама, пуном осном и испрекиданом линијом. Ако треба приказати само принцип рада или функционалност склопа (кретање), поједини елементи цртају се поједностављено, у облику шеме, уз коришћење потребне симболике. Поред ових најважнијих, могућа су и друга упрошћавања. О детаљима појединих машинских елемената, као и о начину њиховог приказивања, биће речи приликом проучавања елемената машина и механизама (одељак 4). У Табели 3.1. наводе се неке специфичности цртања у машинству, нека правила ће се поновити а нека допунити. Нарочито треба обратити пажњу на следеће специфичности машинског техничког цртања.

U

Табела 3.1. Специфичности машинског техничког цртања

ED

Правила котирања у машинству На Слици 3.6. па све до Слике 3.17. приказани су као пример неки елементи котирања предмета. Као што се види, без обзира на положај кота, бројка се увек уписује изнад котне линије. Помоћне и котне линије јесу најтање линије (обично 0,1–0,2 mm), док су контурне линије цртежа пуне линије (0,5–0,8 mm). Крајеви котних линија завршавају се стрелицама прикладне величине (обично дужине 3–5 mm).

Слика 3.6. ЕЛЕМЕНТИ КОТИРАЊА

44

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


Котирање се може извести на три начина: паралелно (Слика 3.7), редно (Слика 3.8) и комбиновано (Слика 3.10). Који ће се начин котирања применити, зависи од предвиђене технологије израде предмета, тј. од начина мерења и контролисања његових димензија. Коте треба распоредити тако да се што мање укрштају. Само помоћне котне линије могу се укрштати. Котирање се може распоредити у више пројекција, тамо где се најбоље види дата димензија.

Слика 3.7. ПАРАЛЕЛНО КОТИРАЊЕ

TA R

Слика 3.8. РЕДНО КОТИРАЊЕ

KA -

PO

Када се котирају ваљкасти делови предмета, испред бројке треба унети кружић прецртан косом цртом (нпр. Ф18), нарочито ако то на цртежу није очигледно, Слика 3.9. Ако је у питању профилисан предмет, уместо кружића може се наћи мали квадрат (Слика 3.12). За котирање радијуса, испред броја може да се стави ознака R или r и др.

L

Коте са стрелицама могу се постављати на видљивим површинама предмета, а понекад чак и на шрафираном пресеку. На месту уписивања бројки и стрелица шрафура се прекида. Код редних кота у низу, ако нема места за све стрелице, могу се уместо њих ставити тачке, а стрелице су обавезне на крајевима са унутрашње или са спољне стране.

Слика 3.9. КОТИРАЊЕ РАДИЈУСА

ED

U

Уздужни пресек настаје ако се предмет пресече замишљеном равни дуж осе, а попречни управно на осу предмета (Слика 3.10). Посебно је интересантан код приказа унутрашњих отвора, усека и сл.

Слика 3.10. УЗДУЖНИ ПРЕСЕК

45


Код осно симетричних предмета често се користи четвртински пресек (Слика 3.11). Он омогућава да се уоче детаљи унутрашњих отвора, рупа усека, прелаза и сл.

TA R

Слика 3.12. ЗАОКРЕНУТИ ПРЕСЕК: цртеж хватача (заокренути пресек, котирање четвртке, котирање навоја М 10)

PO

Заокренути пресек настаје тако што се предмет пресече једном равни која је нормална на осу, затим се заокрене за 90º и шрафира (Слика 3.12) или се користи изломљени пресек (Слика 3.20). На тај начин може се уштедети посебна пројекција. Приказ четвртке врши се ознаком пресечених дијагонала. Навој се приказује танком линијом, што указује на дубину навоја, и ознаком врсте навоја и пречника, нпр. М10 (милиметарски навој пречника 10 mm), као на Слици 3.12.

L

Слика 3.11. ПРИМЕР КОРИШЋЕЊА ЧЕТВРТИНСКОГ ПРЕСЕКА

ED

U

KA -

Делимични пресек користи се кад треба разјаснити само неки детаљ. Пресечени део се шрафира и ограничава пуном танком линијом, извученом слободном руком (Слика 3.13).

Слика 3.13. ДЕЛИМИЧНИ ПРЕСЕК

Лимови мале дебљине и профили могу се цртати појачаном линијом. На Слици 3.14. показан је нпр. пресек танког лима пресека 90 х 6 mm на који је постављен профил U10 (висина 100 mm), затим један симетричан профил L 30 х 30 х 5 и асиметричан профил L 30 х 60 х 5. На местима спајања профила и лимова показане су само осе уз евентуални коментар.

Слика 3.14. ПРЕСЕК ТЕЛА МАЛЕ ДЕБЉИНЕ

46

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


Ако на изостављеном делу нема битних детаља, најчешћи вид упрошћавања јесте скраћивање стварне дужине предмета великих димензија (Слика 3.15). Остављају се само важни делови, обично оба краја или један крај предмета, а остатак се одбацује. На скраћеном делу уписује се на коти стварна димензија надвучена цртом. Слика 3.15. ТЕЛА ВЕЛИКЕ ДУЖИНЕ

TA

L

Ознаке квалитета обраде на цртежима се означавају угластом кукицом која може бити затворена цртицом, што се односи на површине које се обрађују, или кружићем, што указује на то да се ради о површини која се не дорађује скидањем материјала (нпр. ливење), Слика 3.16. Словна и бројчана ознака одређују ниво квалитета.

KA -

PO

Врло често је потребно прописати толеранције, што значи прописати границе одступања димензије, нпр. горњу и доњу границу. Толеранције се могу прописати бројчано као одступање од неке номиналне мере, како је показано на Слици 3.17. за димензију 25 mm, или коришћењем словних и бројчаних ознака (нпр. 20 H7).

R

Слика 3.16. ОЗНАКЕ КВАЛИТЕТА ОБРАДЕ

Слика 3.17. УНОШЕЊЕ ТОЛЕРАНЦИЈА

КОРИШЋЕЊЕ ПРЕСЕКА

ED

U

У машинству често поједини делови имају тако сложен облик да им се неки детаљи не виде ни у једној пројекцији (нпр. отвори, рупе и др.). Због тога се користе разне врсте замишљених пресека: уздужни, попречни, четвртински, делимични, заокренути и др. (Слике 3.10–3.14). Предмет се у пресеку црта тако што се пресеца једном замишљеном равни па се предњи део одбаци, а остатак се црта у ортогоналној пројекцији. На тај начин унутрашњост предмета постаје видљива. Да би се знало да је то пресек, одговарајуће површине шрафирају се танким косим линијама под углом од 45º. Ако је пресеком обухваћено више комада у склопу, шрафура једног комада на целом цртежу мора бити иста, а другог комада у другом правцу. Размак шрафуре зависи од величине пресека, односно комада. На Слици 3.18. показан је четвртински пресек у диметрији, а на Слици 3.19. у ортогоналној пројекцији.

Слика 3.18. ДИМЕТРИЈСКИ ЦРТЕЖ ЧЕТВРТИНСКОГ ПРЕСЕКА 47


L TA R PO

ED

U

KA -

Слика 3.19. ПРИМЕР КОРИШЋЕЊА ПРЕСЕКА: четвртински пресек стопе

Слика 3.20. КОРИШЋЕЊЕ ИЗЛОМЉЕНОГ ПРЕСЕКА 48

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


L TA R PO

ED

U

KA -

Слика 3.21. ПРИМЕР МОДЕЛА НАЦРТАНОГ У ОРТОГОНАЛНИМ ПРОЈЕКЦИЈАМА

49


L TA R PO KA U ED Слика 3.22. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИЈЕ ВЕЖБЕ ИЗРАДЕ МОДЕЛА: а) изометијска пројекција тела, б) ортогонална пројекција тела (котирање и коришћење пресека), в) развијена мрежа тела

50

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


Вежба 3.3. КОТИРАЊЕ И ПРЕСЕЦИ За изабрано тело у Вежби 3.2, које је нацртано у потребном броју ортогоналних пројекција, треба извршити котирање и потребна обележавања (ако је предмет дат у размери 1 : 2) користећи правила и специфичности машинског техничког цртања.

L

Вежба 3.4. ИЗРАДА МОДЕЛА За изабрано тело у Вежби 3.2. нацртајте његову развијену мрежу и израдите модел од папира (према примеру на Слици 3.22).

TA

DVD – СПЕЦИФИЧНОСТИ ТЕХНИЧКИХ ЦРТЕЖА У МАШИНСТВУ (Insert Video-Internet)

• • •

PO

Предмети у машинству често су врло сложеног облика и захтевају одређену прегледност и врло прецизне димензије, а што треба приказати на цртежима. Код цртежа се често користи неколико пројекција ради што бољег дефинисања димензија, а обични и специјални (замишљени) пресеци ради сагледавања свих детаља, као и размештај кота на што прегледнији начин. На цртежима се, по потреби, означавају врста и квалитет обраде и дозвољена одступања од праве мере (толеранције). Постоји и упрошћени начин приказивања детаља, као и шематско приказивање. На машинским техничким цртежима све димензије (коте), без обзира на величину предмета, изражавају се искључиво у милиметрима (mm) што се не уписује.

U

КЉУЧНЕ РЕЧИ

KA -

R

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

ED

квалитет обраде – стање површине радног предмета котирање – димензионисање на цртежу модел – представљање система, уређаја, процеса или предмета у математичком облику или у одређеној сразмери у односу на природно стање

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ 1. 2. 3. 4.

Зашто се котира предмет и како треба распоредити коте на цртежу? Шта представља шрафура на техничком цртежу и зашто се користи? Која упрошћења на техничким цртежима познајеш? Шта све можеш закључити на основу израђеног модела од папира?

51


3.3. ОД ИДЕЈЕ ДО РЕАЛИЗАЦИЈЕ

ED

U

KA -

PO

R

TA

L

Од идеје до реализације конструкције у машинству прилично је дуг пут. Остварење нове замисли најчешће прате следеће фазе: дефинисање задатка - формулисање и скицирање основне идеје, решење извора енергије, избор кретних, преносних и извршних механизама, решење управљања, компоновање конструкције (структурирање), решавање спољног облика (дизајнирање), монтажа, испитивање конструкције модела (прототипа), израда завршне техничке документације и др. (Слика 3.26). Ипак, треба имати у виду да свака идеја има различите фазе развоја и реализације. Пројектом се може сматрати тек када се дође до завршне техничке документације. Међутим, све је то још далеко од реализације, јер за нове идеје треба да се изради прототип који ће потврдити, или демантовати, претпостављену идеју. За адаптацију или иновацију постојећих решења неопходне су провере које често изискују измене и допуне, а понекад и консултовање стручне литературе или одговарајућих стручњака. С обзиром на то да је тимски рад свуда признат као најефикаснији, у развијању идеје и пројеката треба консултовати наставнике и, евентуално, одговарајуће стручњаке и тражити њихову сарадњу. Такав тимски рад обично доноси нова сазнања и врло често оплемењује вашу идеју.

Слика 3.23. ОД ИДЕЈЕ ДО НОВЕ КОНСТРУКЦИЈЕ

Алгоритам “Од идеје до реализације конструкције” указује на ток пројектовања нове конструкције при чему произлази техничка документација чију суштину представљају склопни и радионички цртежи који су описани у одељку 3.1. Као примери за израду те документације на Слици 3.24. показан је пример машинског склопног цртежа, а на сликама 3.25. и 3.26. одговарајући радионички цртежи са свим детаљима који ће вам послужити у пројектовању ваших модела.

52

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


L TA R PO KA U ED Слика 3.24. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИЈЕ ВЕЖБЕ ЦРТАЊА СКЛОПНОГ ЦРТЕЖА И РАДИОНИЧКИХ ЦРТЕЖА: склопни цртеж аксијалног лежишта бр. 01 00

53


L TA R PO KA U ED Слика 3.25. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИЈЕ ВЕЖБЕ ЦРТАЊА СКЛОПНОГ ЦРТЕЖА И РАДИОНИЧКИХ ЦРТЕЖА: радионички цртеж постоља бр. 01 01

54

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


L TA R PO

KA -

Слика 3.26. ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИЈЕ ВЕЖБЕ ЦРТАЊА СКЛОПНОГ ЦРТЕЖА И РАДИОНИЧКИХ ЦРТЕЖА: радионички цртеж чауре бр. 01 02

САВРЕМЕНА СРЕДСТВА ЗА ИЗРАДУ ТЕХНИЧКЕ ДОКУМЕНТАЦИЈЕ

ED

U

Досада сте упознали најважнија доступна класична средства за израду техничке документације од папира, оловки, разних лењира, шестара, шаблона до цртаћих табли и др. Међутим, треба имати у виду да савремена организација рада подразумева и савремена техничка средства за прикупљање информација, израду цртежа и обраду података, њихово чување, пренос и коришћење. Један од најважнијих носилаца информација јесте техничко-технолошка документација, а савремени информациони системи омогућавају да се за израду техничких цртежа и друге документације, уз класична средства, користе и рачунари. Рачунари пружају велике могућности за развој, примену и коришћење техничке документације, нарочито техничких цртежа. Ту спадају: – израда цртежа компјутерском графиком; – чување цртежа у меморији рачунара (датотеке); – поступак лансирања и примене целокупне документације; – брза и сигурна измена појединих детаља; – извођење експерименталних симулирања итд. За цртање техничких цртежа досад сте упознали неколико софтвера – SketchUp, Envsioner Express и др. Наравно да се ти софтвери могу успешно користити и за цртање машинских цртежа. Наравно, постоје и савршенији професионални софтвери за инжењерска цртања и пројектовањe машина и механизама: AutoCAD, Catia, ProEngineer, SolidWorks, Autodesk Invertor Corel DRАW и др., али су они доста сложенији и захтевају професионална знања. Ипак, упознаћете још један софтвер погодан за приказивање цртежа у машинству, то је Corel DESIGNER (детаљи у одељку 3.4) 55


а)

KA -

PO

R

TA

L

б)

U

Слика 3.27. МОДЕЛИ: а) фото-робота, б) механичке руке

ED

Вежба 3. 5. ЦРТАЊЕ СКЛОПНОГ И РАДИОНИЧКИХ ЦРТЕЖА Према примеру датом на сликама 3.24.–3.26. нацртајте склопни цртеж за изабрани склоп и радионичке цртеже при пројектовању својих модела.

Вежба 3.6. ОД ИДЕЈЕ ДО НОВЕ КОНСТРУКЦИЈЕ Разрадите сопствену идеју неке конструкције и предвидите ток и начин њене реализације (нпр. као на Слици 3.23), тј. сачините предлог плана израде модела у наредном периоду (касније, ако је потребно, тај план коригујте).

56

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


DVD – ОД ИДЕЈЕ ДО РЕАЛИЗАЦИЈЕ (Insert Video-Internet)

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

L

• •

Остварење нове замисли најчешће прате следеће фазе: дефинисање задатка формулисање и скицирање основне идеје, решење извора енергије, избор кретних, преносних и извршних механизама, решење управљања, компоновање конструкције (структурирање), решавање спољног облика (дизајнирање), монтажа, испитивање конструкције модела (прототипа), израда завршне техничке документације. Пројектом се може сматрати тек када се дође до завршне техничке документације. С обзиром на то да је тимски рад свуда признат као најефикаснији, у развијању идеје и пројеката треба консултовати наставнике и, евентуално, одговарајуће стручњаке и тражити њихову сарадњу.

TA

R

КЉУЧНЕ РЕЧИ

KA -

PO

алгоритам – систематичан ток неког процеса (пројектовања) прототип – први примерак неког производа софтвери за цртање – рачунарски програми за цртање толеранција – дозвољено одступање неке мере од идеалне мере

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

ED

U

1. На основу досадашњег искуства реализације модела, да ли си користио алгоритам активности и у чему се он састојао? 2. Коју си техничку документацију користио у свом досадашње стваралаштву? 3. Да ли имаш искуства тимског рада и у чему се тај рад одликује?

57


3.4. КОРИШЋЕЊЕ ФУНКЦИЈА И АЛАТА ЗА CAD

L

Упознали сте и користили неколико једноставнијих софтвера за цртање. Они су погодни за цртање модела, макета уређења простора и слично (Paint, Sketch Up, Microsoft Visio, Envisioner Express). Такође, открили сте да се при конструисању машина и у технологији израде најчешће користи ортогонална пројекција као најповољнији начин приказивања, а ређе и просторно приказивање. Те и друге специфичности условиле су стварање посебних професионалних софтвера за примену у пројектовању машина (CAD - Computer Aided Design): AutoCAD, CorelDRAW, Catia, ProEngineer, SolidWorks, Аutodesk Inventor и др. Савремене производне машине користе максималну рачунарску подршку применом система за програмирање CAD / CАM тако да се: геометрија обратка програмски припрема у моделу 3D или 2D у CAD - у коме су задате обрадне равни, док се у CAM - програмски припрема NC код за CNC машину на којој ће се предмет израдити одређеним поступком (детаљније у одељку 4.5). Даље се наводи један од софтвера у коме се може вршити припрема цртежа у CAD техници CorelDESIGNER са примером приказа у моделу 3D и 2D.

TA

СОФТВЕР ЗА ЦРТАЊЕ – Corel DESIGNER

ED

U

KA -

PO

R

У софтверу општије намене, нпр. једноставнијег софтвера CorelDESIGNER, може се добити технички цртеж на једноставан начин у моделу 3D и 2D. CorelDESIGNER има готово исто окружење као CorelDRAW, али је више оријентисан на цртање у техничком смислу. Пружа моћне и једноставне техничке и графичке алате, као и алате за прецизно цртање и за обраду слике утемељене на индустријским стандардима. Његова посебна погодност јесте то што је поступак цртања сличан поступку ручног цртања на папиру класичним прибором и што се цртеж приказује као у реалности (дебљина линија, боја, распоред и др.). Tехничко цртање у софтверу CorelDESIGNER приказаћемо на примеру дефинисања ортогоналних пројекција елемента приказаног у 3D, предмета датог у изометријском приказу на Слици 3.28.

Слика 3.28. ПРИКАЗ ЕЛЕМЕНТА У ИЗОМЕТРИЈИ (3D)

Изглед техничког цртежа какав треба добити уз помоћ софтвера CorelDESIGNER са дефинисаним димензијама дат је на Слици 3.32, док је на Слици 3.28. дат 3D приказ. Даље се наводи основни протокол коришћења софтвера, нешто детаљније цртање 3D приказа, док су детаљи и прoграм дати на DVD–у који подржава уџбеник и Конструктор УК7. На почетку израде сваког техничког цртежа, по отварању новог документа (у падајућем менију кликнути File – New или на иконицу New у горњем левом углу радне површине), потребно је извести основна подешавања, подешавање формата папира и јединице мере на уобичајен начин. 58

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


Основне команде у Toolbox-у

TA

Алатка за селектовање Група алатки за едитовање облика нацртаних објеката Група алатки за цртање правих и кривих линија Група алатки за цртање правоугаоника Група алатки за цртање кружница и кружних лукова Група алатки за цртање елипси и делова елипси Група алатки за цртање многоуглова и звездастих облика Алатка за рад са текстом Група алатки за цртање димензионих линија Група алатки за цртање показних стрелица Група алатки за цртање различитих типова линија за везу Алатка за рад са табелама Група алатки за цртање различитих облика Група алатки за цртање слободном руком и за бојење

L

Основне команде за цртање смештене су у палети алатки (тулбару) под називом Тoolbox која се налази са леве стране радне површине. Изглед и кратак опис команди дати су на Слици 3.29. Већина иконица у оквиру овог тулбара представља, у ствари, групу алатки која се приказује у доњем делу тулбара активирањем појединих команди.

PO

R

Група интерактивних алатки за 3D цртање Група алатки за селективно брисање делова објеката Група интерактивних алатки за бојење и шрафирање објеката Група алатки за селектовање особина објеката (боја, дебљина, величина, итд.) Алатка за зумирање делова радне површине Алатка за транслаторно померање радне површине Алатка која је тренутно активна

ED

U

KA -

Слика 3.29. ИЗГЛЕД И ОПИС КОМАНДИ TOOLBOX (ТУЛБАРА)

Слика 3.30. ПОДЕШАВАЊЕ ПАРАМЕТАРА ДИМЕНЗИОНИХ (КОТНИХ) ЛИНИЈА: 1) група алатки за цртање димензионих (котних) линија, 2) избор типа димензионе линије, 3) број децималних места (прецизност), 4) искључивање (укључивање) приказа јединица мере, 5) подешавање положаја текста у односу на котну линију, 6) подешавање помоћних котних линија, 7) команда за отварање прозора Outline Pen, 8) подешавање текста (фонт, величина слова, итд.) 59


U

KA -

PO

R

TA

L

Коришћењем тулбара и менија даље се цртају одређени детаљи позивом на следеће: – За цртање правоугаоника преласком на команду правоугаоник – менија Rectangle Tools (Shivt + R). – За цртање линије активира се икона линије – Line Tools (Shivt + L). – За цртање кружнице и кружног лука активира се икона кружница - Point Line на Тoolbox (Shift + C). – За шрафирање активира се икона за шрафирање – Smart Fill Tool, подесити. – За цртање осне линије активира се икона за линију Outline Pen Dialog, подесити. – За котирање активира се икона коте – Dimension Tools, подесити према Слици 3.30. Цртеж дефинисан на претходно описани начин показан је на Слици 3.31, даље га треба одштампати, или снимити у PDF формату (Слика 3.32).

ED

Слика 3.31. ЗАВРШЕН ТЕХНИЧКИ ЦРТЕЖ

ПРОСТОРНО ПРИКАЗИВАЊЕ ПРЕДМЕТА - ЦРЕТАЊЕ 3D ЦРТЕЖА Corel DESIGNER пружа и могућност дефинисања цртежа у 3D помоћу различитих профила који се могу користити за креирање пројектованих погледа датог тела (изометријски, диметријски, коса пројекција и др.). То је погодно за просторно сагледавање предмета. Полазна основа су ортогоналне пројекције без димензија и оса. Затим из падајућег менија Drawing Planes Toolbar изаберемо приказ који желимо, нпр. изометријски (Слика 3.33). Селектовати комплетну прву пројекцију, а затим из падајућег менија кликнути Arrange – Transformations – Project да бисмо активирали команду за отварање Transformation менија на десној страни радне површине који омогућава рад са пројекцијама (Слика 3.34). У овом менију одабрати фронталну раван, која је означена плавом бојом, како бисмо селектовану површину пројектовали на ту раван и кликнути на тастер Apply. Као резултат добијамо селектовану површину приказану у фронталној изометријској равни (Слика 3.35). Сада треба селектовати трећу пројекцију и одабрати раван Right, која је означена зеленом бојом у Transformation менију, како бисмо селектовану површину пројектовали на ту раван и кликнути на тастер Apply. 60

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


L TA R PO KA U ED Слика 3.32. ТЕХНИЧКИ ЦРТЕЖ МОДЕЛА НАЦРТАН У Corel DESIGNER - у ОПЦИЈА 2D

61


L TA

ED

U

KA -

PO

R

Слика 3.33. ПРИПРЕМА ОКРУЖЕЊА ЗА 3D ПРИКАЗ

Слика 3.34. ОТВАРАЊЕ МЕНИЈА ЗА РАД СА ПРОЈЕКЦИЈАМА 1 – Одабир пројекционе равни

Сада је потребно саставити ове две пројекције. Десна пројекција је остала селектована после задње операције, тако да је најједноставније њу придружити фронталној пројекцији премештањем уз помоћ маркера који се појављују када примакнемо курсор миша некој од карактеристичних тачака. Најбоље је ухватити почетну или крајњу тачку линије која ће формирати ивицу са линијом фронталне пројекције (Слика 3.35). Добија се изометријски приказ машинског елемента који треба допунити у потпуности додавњем линија које недостају.

62

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


L TA

ED

U

KA -

PO

R

Слика 3.35. ОТВАРАЊЕ МЕНИЈА ЗА РАД СА ПРОЈЕКЦИЈАМА 1 – Одабир пројекционе равни

Слика 3.36 – КОПИРАЊЕ И ПРЕМЕШТАЊЕ ЛИНИЈА 1 – Команда за активирање менија за премештање и копирање објеката, 2 – Број копија

Најједноставније је копирати већ постојеће линије. Најпре треба селектовати линије које треба ископирати, затим активирати команду Move на Transformation менију (стрелица 1 на сл. 3.36), уписати број копија (1) у одговарајуће поље (стрелица 2) и кликнути на тастер Apply како бисмо добили копију селектованих линија. С обзиром да нисмо унели координате транслаторног померања копираних линија, нећемо приметити никакву промену на радној површини после притиска на тастер Apply, јер ће се линије ископирати преко већ постојећих. Сада уз помоћ маркера преместити ископиране линије (које су остале селектоване после копирања) у жељену тачку (сл. 3.36). На исти начин прекопирати и преместити све остале линије које су потребне да би се комплетирао изометријски приказ (сл. 3.37).

63


L TA

ED

U

KA -

PO

R

Слика 3.37. КОМПЛЕТИРАЊЕ ИЗОМЕТРИЈСКОГ ПРИКАЗА

Слика 3.38. ИЗОМЕТРИЈСКИ ПРИКАЗ ЗАДАТОГ ЕЛЕМЕНТА 1 – Алатка за брисање делова линија

Преостаје још само да се обришу делови линија који не треба да се виде уз помоћ алатке Virtual Segment Delete, из палете алатки која се налази на Тoolbox тулбару, у групи алатки за брисање – Deletion Tools (стрелица 1 на Слици 3.38). Брисање се врши тако што се кликне левим тастером миша на део линије који не треба да се види. Завршен изометријски приказ задатог машинског дела дат је на Слици 3.38. ВАЖНА НАПОМЕНА Детаљне инструкције и презентација софтвера за цртање и дизајнирање Corel DESIGNER датe су на DVD-у који подржава наставни комплет за ТТ7 и који је у Конструктору УК7.

64

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


Вежба 3.7. ПРАКТИЧНО КОРИШЋЕЊЕ СОФТВЕРА Corel DESIGNER а) Користећи презентацију са ДВД-а упознајте коришћење софтвера Corel DESIGER. б) Израдите технички цртеж неког машинског елемента коришћењем рачунара и софтвера Corel DESIGNER, нпр. модел за вежбу из радне свеске, Слика 3.32. у 2D. в) Покушајте користити и изометријски приказ у 3D као на Слици 3.28.

L

DVD – СОФТВЕР ЗА ЦРТАЊЕ Corel DESIGNER (Insert Video-Internet)

R

PO

За цртање модела, макета, уређења простора и слично могу се користити једноставни софтвери као што су Paint, Sketch Up, Мicrosoft Visio, Envisioneer Expres које сте до сада упознали. Ови софтверски пакети се могу користити и при машинском цртању. За цртање при конструисању машина и пројектовању технологија у машинству, најчешће се користи ортогонална пројекција као најповољнији начин приказивања, а ређе просторно приказивање – аксонометрија 3D. Зато су развијени посебни софтвери за примену у пројектовању машина: AutoCAD, Catia, ProEngeener, SolidWorks, Autodesk Invertor, CorelDriwe и др. који захтевају већа предзнања за њихово успешно коришћење. Један од једноставнијих софтвера општије намене CorelDESIGNER може се користити за успешно цртање у машинском пројектовању kojи вам је презентован.

КЉУЧНЕ РЕЧИ

KA -

TA

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

ED

U

AuтoCAD – професионални програм за техничко цртање фирме Autodesk Auтodesk Invertor – професионални програм за техничко цртање фирме Autodesk дигитални технички цртеж – цртеж приказан у дигиталној техници Catia – професионални програм за техничко цртање фирме Catia Corel DESIGNER – професионални програм за техничко цртање фирме Corel ProEngineer – професионални програм за техничко цртање фирме ProEngineer софтвери за цртање – програми за израду техничких цртежа SolidWorks – професионални програм за техничко цртање фирме SolidWorks

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ 1. Набројте називе софтвера за цртање које сте досад упознали. Које су њихове основне карактеристике и где се најчешће користе? 2. За које цртеже је Corel DESIGNER погодан и зашто? 3. Оцените разлику коју примећујете у коришћењу класичних метода цртања и коришћењем рачунарског пројектовања.

65


3.5. ПРОГРАМСКИ ПАКЕТ MEHANIZMI

ED

U

KA -

PO

R

TA

L

Коришћењем рачунарских програма може се извршити успешна симулација кретања и преношења оптерећења код машина и механизама. Таква информација је врло значајна при изради неког модела, јер упућује на низ потребних података за пројектовање и извођење неког новог модела. Зато се препоручује да се, поред изучавања одређене материје из уџбеника и других школских учила, упоредо упознате са информацијама које даје неки од рачунарских програма и да се његовим коришћењем покуша проверити замишљена идеја. Углавном се, најчешће, проверава функција неког механизма и остваривање задатог процеса, а то је, код машина и механизама, остварење одређених кретања и преношење оптерећења уз известан степен корисног дејства. Постоје развијени софтвери различитих нивоа за овакве симулације, а за коришћење Конструктора УК7 препоручује се програм Машине и механизми (MEHANIZMI) који се у обрађеној верзији даје као додатак уз oвaj материјал (српска верзија). Даље се наводе кратки подаци и неопходне информације у вези овог софтверског пакета. Програмски пакет MEHANIZMI омогућује симулацију основних елемената и механизама неопходних за градњу машина. Даје податке за основне елементе машина и механизама, омогућује анимацију кретања, праћење преноса оптерећења (сила и момената) и даје информацију о постигнутим ефектима и принципима рада. Поред тога, кратким филмовима (клиповима) даје информацију о примени одређених механизама у техници. Тестовима обезбеђује самоконтролу у учењу. Садржај програмског пакета обухвата следеће области: • КРЕТАЊЕ: ротација, транслација, осцилације, наизменично променљиво кретање; • ПОЛУГА: полуга 1. класе, полуга 2. класе, полуга 3. класе; • ВЕЗЕ: промена смера, ручица, паралелно кретање, педала, стега; • ЗУПЧАСТИ ПРЕНОСНИЦИ: са правим зубима – редуктори, уметнути зупчаник, мењачи, конични зупчаници, зупчаста летва, пужни зупчасти пар, преносници са косим зубима; • ЗУПЧАСТИ ТОЧАК И СКАКАВИЦА; • РЕМЕНИ ПРЕНОСНИЦИ: врсте ремених преносника, ременик затезач, степенасти ремени преносник, ланчаници и ланци; • СИСТЕМ ДИЗАЊА: котурови и котураче, диференцијална котурача, чекрк; • БРЕГАСТИ (ЕКСЦЕНТАРСКИ) КОПИРНИ МЕХАНИЗМИ: кружни брег, крушкасти брег, срцасти брег, завојни брег, линеарни брег, клипни механизам; • ПОЛУГЕ И КЛИЗАЧИ – КУЛИСНИ МЕХАНИЗМИ; • НАВОЈНИ МЕХАНИЗМИ: навој, ручна дизалица. Активирање програмског пакета MEHANIZMI може се извршити коришћењем менија на када ће се отворити прозор са основном радном стандардни начин кликом на икону површином показаној на Слици 3.39. Стартовање програма је директно са DVD–а, а може се програм претходно прекопирати на рачунар па онда стартовати. Програм се може стартовати и директно са DVD–а из електронског Приручника за Конструктор УК7 и кликом на икону на местима линка. Тада се, такође, отвара прозор са садржајем програма као на слици. Линк: У левом прозору се подешавају параметри изабраног механизма (брзина, број зуба и слично). Анимација се може и маркирати, а стартовање се врши преко менија, или кликом на стартну стрелицу за и кликлом на за крај анимације. У десном прозору дати су кратки подаци о механизму са почетак опцијом да се детаљније прикаже слика или рад механизма у стварној примени. На Слици 3.40. показан је пример анимације зупчастог преносника. Ради провере овладавања материјом може се активирати опција тест, на два начина, за одређену област када је потребно дати одговоре на постављених 10 питања која се одмах бодују тачним или нетачним одговором. На крају теста је могуће, на основу тачних и нетачних одговора извршити самооцењивање.

66

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


L TA

Слика 3.39. ПРОГРАМ MEHANIZMI ЗА СИМУЛАЦИЈУ РАДА МАШИНА И МЕХАНИЗАМА

ED

U

KA -

PO

R

На DVD-у дати су детаљи коришћења овог програма са детаљним упутством како се користи програм MEHANIZMI и како се користе тестови за проверу постигнутог знања (MechHelp - Mehanizmi pomoć), питања преглед (MQ Editor – Pitanja pregled) и коришћење (QE Help – Pitanja korišćenje).

Слика 3.40. ПРОГРАМ MEHANIZMI - СИМУЛАЦИЈА ЗУПЧАСТИХ ПРЕНОСНИКА

67


Вежба 3.8. ПРАКТИЧНО КОРИШЋЕЊЕ ПРОГРАМА MEHANIZMI а) Демонстрирајте један од примера коришћења програма, нпр. зупчасти преносници ради сагледавања могућности софтера. б) Програм MEHANIZMI користите при реализацији одређених садржаја из разних области за презентацију машина и за симулацију механизама. в) Тест програм користите за самопроверу усвојеног знања.

L

DVD – ПРОГРАМСКИ ПАКЕТ ЗА СИМУЛАЦИЈУ MEHANIZMI (Insert Video-Internet)

• •

R

PO

Програмски пакет MEHANIZMI омогућује симулацију основних елемената и механизама неопходних за градњу машина. Даје податке за основне елементе машина и механизама, омогућује анимацију кретања, праћење преноса оптерећења (сила и момената) и даје информацију о постигнутим ефектима и принципима рада. Кратким филмовима (клиповима) даје информацију о примени одређених механизама у техници. Тестовима обезбеђује самоконтролу и поступност у усвајању знања. Програмски пакет обухвата следеће области: кретање, полуге, зупчанике и зупчасте преноснике, ремене преноснике, систем дизања, клизаче и кулисе, скакавице и навојне механизме.

KA -

TA

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

КЉУЧНЕ РЕЧИ

ED

U

aнимација – оживети (нешто – нпр. слику) аплети – кратки филмови програмски пакет – рачунарски подаци за неку област функционални експеримент – провера функције неког механизма симулација – опонашање неког уређаја, механизма

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Када симулацијом провераваш функционисање и параметре неког механизма, опиши како доживљаваш тај процес, колико те симулација приближава реалности процеса? 2. Да ли експериментом симулацијом механизма кожеш одредити и конструктивне параметре? 3. Анализирај самотестирање кокришћењем програма MEHANIZMI и изврши самоктролу усвајања нових знања и оцени своје напредовање. Биће корисно.

68

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


3.6. ОСНОВНЕ КОМПОНЕНТЕ ИКТ УРЕЂАЈА ОСНОВИ ИКТ УРЕЂАЈА

TA

ED

U

KA -

PO

R

До сада сте упознати са основном структуром рачунара: централном процесорском јединицом (CPU) – срцем рачунара у коме се обрађују подаци, меморијом која служи за меморисање и чување података (RAM – радна меморија и ROM – оперативна меморија) и улазно-излазни подсистем који служи за повезивање рачунара са околином. Све јединице рачунарског система повезане су системом веза (интерфејсом). Поред тога интерфејс је и веза која служи за повезивање за пренос информација између рачунара и периферних (спољних) уређаја. Размена информација са спољним уређајима врши се прикључивањем преко дигиталних прикључница – портова. На Слици 3.4.1 показани су стандардни портови PC рачунара и то: • паралелни порт: ознака LPT1 и LPT2, прикључује се штампач, двосмерна комуникација, погодан за прикључак спољњег уређаја; • серијски порт: ознака COM1 и COM2, прикључују се: миш, тастатура, модем, једносмерна комуникација; • USB порт: скоро за све уређаје, врло брз USB 3.0 од 4,8 Gb/s, порт будућности; • Gejm порт: прикључују се џојстици за игрице, музички инструменти и др.; • Fire Wire порт, прикључак новијег датума има велику брзину и већи број прикључака; • Infra Red – инфрацрвени порт: пренос сигнала инфрацрвеним зрацима, брзина до 4 Mb/s; • Bluetooth – блитут порт: пренос сигнала на краћим растојањима, примена код мобилних телефона, лаптопова и др. брзина до 3 Mb/s.

L

Већ данас рачунарски системи обављају велики број послова – најразличитије прорачуне, обраде базе података, пројектовање у индустрији, разне врсте дизајнирања, управљање машинама и технолошким системима итд. Савремене комуникације, такође, остварују се помоћу информационо – комуникационих технологија. Евидентно је да ће у будућности, на сваком радном месту, бити неопходно познавање рада на рачунарима. Неопходно је да људи буду дигитално писмени: да знају да укључе рачунар, да пронађу информације које су им потребне, да их обраде у неком софтверу, да знају да користе прикључне уређаје на рачунар (штампач, миш, скенер, камеру и др.), тј. да се функционално користе рачунаром. То значи да се не захтева детаљно познавање рачунара, али треба знати основне информације о грађи и функционисању рачунара да би се разумело како рачунар ради како би се што боље користио.

Слика 3.41. ПОРТОВИ PC РАЧУНАРА: 1 – гејм порт, 2 – аудио конектори, 3 – паралелни порт, 4 – серијски порт, 5 – мрежни конектор, 6 – УСБ, 7 – миш, 8 – тастатура 69


ЕЛЕКТРОНИКА И ИНТЕРФЕЈС ТЕХНОЛОГИЈЕ

PO

R

TA

L

Интерфејс уређаји у техници служе за контролу појединих или свих канала излазних портова, најчешће паралелног, серијског и USB порта. Састоји се од електронских компоненти (више ћете учити у 8. разреду у Техници и технологији) од којих се производе електронски склопови и уређаји, односно електронска кола која остварују неку функцију у уређају. Основне електронске компонете које се примењују код рачунара су ЛЕД-диода, релеји, транзистори, отпорници, кондензатори, IC кола и др. ЛЕД-диода емитује светлост када кроз њу тече струја одређене вредности у једном смеру. Примењује се у у сигнализацији постојања протока струје. Транзистор је уређај помоћу кога се јачина струје у колу повећава, смањује, стабилизује или прекида напон (електронски прекидач) и др. Важна компонента интегрисаних кола. Отпорник је електронска компонента помоћу које се јачина струје повећава или смањује.

ED

U

KA -

Слика 3.42. ЛОГИЧКА КОЛА: а) логичко коло „И“, б ) логичко коло „ИЛИ“, в) логичко коло „Не“

Слика 3.43. ПРИМЕР ИНТЕРФЕЈСА ПРЕКО КОГА МОЖЕМО УПРАВЉАТИ СА ЈЕДНИМ ИЗЛАЗОМ НА ПАРАЛЕЛНОМ ПОРТУ: а) без напајања, б) са напајањем

Електронска логичка кола састављена су од транзистора који су у улози прекидача и отпорника и у принципу постоје три типа: логичко коло „И“, логичко коло „ИЛИ“ и логичко коло „НЕ“, или комбинације, Слика 3.42. У дигиталним системима електрични сигнали представљају се у бинарним цифрама 0 и 1 (нула и један) где се свакој цифри додељује одређено подручје напона. Ако је на улазу стање 1, онда улаз постоји обично око 5 V, док ако је 0, онда улаз не постоји или је врло мали. На основу улазних информација у облику 0 и 1 CPU их обрађује према инструкцијама које су задате програмом и шаље на излаз, који је такође у бинарном облику. Сама обрада информација одвија се у логичким колима који се налазе у CPU која производе излазну информацију. 70

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


PO

R

TA

L

На Слици 3.43.а показан је интерфејс преко кога се може управљати са једним излазом на паралелном порту. У овом колу струја за напајање лед-диода је реда 10 mА што сам порт може да напаја. У случају, када нам на излазу требају јачи потрошачи као што су релеји, тада је неопходно на његове излазе додати транзисторе у улози појачавача у чијем се колекторском кругу налази релеј или слично, Слика 3.43.б.

ED

U

KA -

Слика 3.44. ПРИМЕР ИНТЕРФЕЈСА ПРЕКО КОГА МОЖЕМО УПРАВЉАТИ СА ТРИ ИЗЛАЗА НА ПАРАЛЕЛНОМ ПОРТУ

Слика 3.45. ИНТЕРФЕЈС АМАТЕР* ЗА УПРАВЉАЊЕ СЕМАФОРОМ, СВЕТЛОСНИМ ДИСПЛЕЈОМ, ЛЕД-ДИОДАМА: а) шема, б) електронска плоча

71


Вежба 3.9. ОСНОВНЕ КОМПОНЕНТЕ ИКТ УРЕЂАЈА На школском училу „Интерфејс”, на неком другој електронској плочици или у школској бази елекронских компоненти препознајте електронске компоненте ИКТ уређаја.

DVD – ОСНОВНЕ КОМПОНЕНТЕ ИКТ УРЕЂАЈА (Insert Video-Internet)

TA

R

На рачунару се користе за везу са спољашњим окружењем стандардно следећи портови: паралелни порт, серијски порт, Gejm порт, портови за аудио конекторе, порт за мрежни конектор, USB порт, порт за миш и порт за тастатуру. Интерфејс представља везу имеђу рачунара и спољашњег окружења што се остварује преко портова рачунара, а могу се користити и додатни интерфејс уређаји. Интерфејс уређаји у техници служе за контролу појединих или свих канала излазних портова, најчешће паралелног, серијског и USB порта; састоји се од електронских компоненти од којих се производе електронски склопови и уређаји, односно електронских кола која остварују неку функцију у уређају. Основне електронске компонете које се примењују код рачунара: ЛЕД-диода, релеји, транзистори, отпорници, кондензатори, IC кола и др.

PO

L

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

KA -

КЉУЧНЕ РЕЧИ

ED

U

дигитални сигнал – сигнал представљен комбинацијом логичких нула и јединица електронска логичка кола – састављена су од транзистора који су у улози прекидача и отпорника и у принципу постоје три типа: логичко коло „И“, логичко коло „ИЛИ“ и логичко коло „НЕ“, или комбинације и представља основ рачунара интерфејс – веза између два уређаја ЛЕД-диода – емитује светлост када кроз њу тече одређена струја у једном смеру транзистор – електронска компонента помоћу које се може појачавати сигнал отпорник – електронска компонента са тачно одређеном отпорношћу.

ВАЖНА НАПОМЕНА

Детаљније ћете учити о електронским компонентама и склоповима ИКТ уређаја у 8. разреду у Техници и технологији. Овде су дати само основи за интерфејс технологије.

72

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


3.7. УПРАВЉАЊЕ ПОМОЋУ РАЧУНАРА МАШИНАМА И ПРОЦЕСИМА ОТВОРЕНИ И ЗАТВОРЕНИ СИСТЕМИ УПРАВЉАЊА

Шта значи управљати неком машином, уређајем, апаратом?

KA -

PO

R

TA

L

Сви сте имали прилику да возите бицикл − управљате бициклом. То је тзв. ручно управљање у директном смислу те речи. Управљачем наводите предњи точак да следи жељену путању кретања. Према Слици 3.46.а, улаз је жељена акција − закретање управљача, радни орган је бицикл, а излаз је остварено кретање, што представља управљање без повратне спреге (отворени систем управљања). Постоји низ једноставних примера у животу: укључење сијалице, грејача, електромотора, пнеуматског цилиндра и слично. После издавања команде за жељену акцију, не може се поуздано знати да ли је задата акција и извршена. Овај значајан недостатак отклања се управљањем са повратном спрегом (повратном информацијом) (Слика 3.46.б). На конкретном примеру, испред сијалице се може поставити фото – давач, у близини грејача давач температуре, на осовини мотора може се поставити неки давач угаоних померања, пнеуматски цилиндар се може опремити микропрекидачима за детекцију крајњих положаја итд.

Улаз у систем, који формира жељену акцију на радни орган, може се реализовати на два начина: – учешћем човека (потпуно или делимично) или – аутоматски (без учешћа човека). При коришћењу аутоматског управљања, цео процес управљања одвија се по тачно утврђеним законитостима у времену када се користе различити системи за генерисање улаза и контролисање процеса. Досад су то најчешће биле брегасте плоче, добоши, кулисе, микропрекидачи и слично, а данас се као најпогоднији начин користе рачунари. Рачунар у управљању користи дигиталне сигнале и сви процеси су засновани на бинарном бројевном систему. На који начин се то реализује?

ED

U

Слика 3.46. СИСТЕМИ УПРАВЉАЊА: а) без повратне спреге, б) са повратном спрегом

КАКО РАЧУНАР КОРИСТИ БРОЈЕВНЕ СИСТЕМЕ У УПРАВЉАЊУ Одмах треба истаћи да дигитални рачунари не раде са декадним бројевним системом, већ са бинарним бројевним системом који користи само два елемента, 0 и 1. Зашто дигиталном рачунару одговара бинарни систем са два елемента?

73


Разлог је једноставан: дигитална и логичка кола, од којих се састоји дигитални рачунар, имају само два напонска стања, и то: једно када је напон на излазу различит од нуле и друго када је напон на излазу једнак нули. Према томе, на питање у логичком колу да ли је напон различит од нуле или је једнак нули, следи логичан одговор ДА или HE. Ако се уместо ДА усвоји елемент бинарног система 1, а уместо HE усвоји 0, стања дигиталних и логичких кола представљена су елементима бинарног система 1 и 0.

Приказ бројева у декадном и бинарном бројевном систему Декадни број 125 има пет јединица, две десетице и једну стотину. Због неопходних термина за даља објашњења, присајединићемо позицијама бројева 5, 2 и 1 одговарајућа кодна места и одговарајуће вредности кодних места (Табела 3.2).

L

Табела 3.2: Пример записа декадног броја 125 у декадном бројевном систему 103

102

101

100

1000

100

10

1

Декадна вредност декадних кодних места

0

1

2

5

Кодни запис декадног броја 125

R

TA

Значење и вредност декадних кодних места

Декадна вредност записаног декадног броја

PO

0 x 1000 + 1 x 100 + 2 x 10 + 5 x 1 = 125

ED

U

KA -

Већ нам је познато да кодно место „0“ има вредност један, јер представља јединице, да кодно место „1“ има вредност 10, јер представља десетице, као и да из истих разлога кодно место „2“ има вредност 100, а кодно место„3“ вредност 1000 итд. Уочимо да се број 125 може добити као сума производа елемената 5, 2 и 1 и одговарајућих вредности кодних места. По аналогији са декадним бројевним системом, лако се може објаснити бинарни бројевни систем. Једина разлика је у томе што вредности кодних места нису 1, 10, 100, 1000 итд. него 1, 2, 4, 8, 16, 32 итд. Код декадног бројевног система свако следеће кодно место има десет пута већу вредност, а код бинарног бројевног система два пута већу вредност. Наравно, подсетимо се да су елементи бинарног бројевног система само 1 и 0. Према томе, аналогно претходној презентацији декадног броја, следи представљање једног бинарног броја, на пример 01111101 са означеним вредностима кодних места (Табела 3.3). На исти начин, као и за декадни број, може се одредити вредност бинарног броја 01111101 као сума производа елемената и одговарајућих вредности кодних места.

Табела 3.3: Пример записа бинарног броја 01111101 у бинарном бројевном систему

27

26

25

24

23

22

21

20

Значење и вредност бинарних кодних места

128

64

32

16

8

4

2

1

Декадна вредност бинарних кодних места

0

1

1

1

1

1

0

1

Кодни запис бинарног броја 01111101

0 x 128 + 1 x 64 + 1 x 32 + 1 x 16 + 1 x 8 + 1 x 4+ 0 x 2 + 1 x 1 = 125 Израчунавање декадне вредности бинарног броја 01111101

74

На Слици 3.47. показан је сликовит приказ бројевних система: декадног и бинарног. Према томе, да закључимо: – сваком декадном броју одговара бинарни број и обрнуто, – било који декадни број може се унети у дигитални рачунар у низу нула и јединица. Из Табеле 3.3. уочљиво је како се бинарни број прерачунава у декадни. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


L TA R

PO

Слика 3.47. СЛИКОВИТО ПРИКАЗИВАЊЕ БРОЈЕВНИХ СИСТЕМА НА ПРИМЕРУ ИСТОГ БРОЈА: а) декадног – број 125, б) бинарног – број 01111101

СЕРИЈСКИ И ПАРАЛЕЛНИ ПОРТОВИ PC-ja И УПРАВЉАЊЕ

ED

U

KA -

Користећи периферне јединице рачунарског система (штампач, модем за интернет, флеш – меморију и др.), вероватно сте себи већ поставили питање како се остварује комуникација рачунара и спољашњег окружења. О томе ћете више научити у овом одељку, посебно о томе како се ова веза користи за управљање спољашњим објектима: машинама, механизмима, апаратима, системима. PC обавља комуникацију са спољашњим окружењем преко за то намењених програмабилних паралелних и серијских улаза и излаза (који се могу програмирати) – тзв. портова. Паралелни и серијски улази и излази јесу електронски модули који извршавају одређену функцију. Исти порт нпр. може вршити функцију и улаза и излаза у зависности од тога како се програмира. Исто тако, програмира се брзина преноса, облик или форма података и др. У оперативним системима паралелни портови се означавају са LPT1, LPT2, а серијски са COM1, COM2 итд. Поред серијских и паралелних портова у PC-је могу се уграђивати програмабилни електронски модули (познати под именом картице) који остварују комуникацију PC-ја са спољашњим окружењем, али само за неку одређену примену. Подсетимо се да се сви бројни подаци, слова или ознаке, слике, табеле, програми, говорни, звучни или електронски сигнали или било какве информације могу представити у бинарној форми са логичким нулама и јединицама. Такође, подсетимо се да рачунар искључиво оперише логичким нулама и јединицама и да логичка јединица у некој меморијској ћелији или на електронском улазу/излазу означава постојање једносмерног напона (нпр. 5 V), а логичка нула одсуство истог једносмерног напона (односно 0 V). Паралелни податак, који се у било ком смеру преноси преко паралелног порта, подразумева низ нула и јединица које се истовремено генеришу, и то свака нула и јединица на свом посебном излазу (или улазу). И код ове врсте комуникације најчешће се генерише информација од 8 бита. За случај да се декадни број 125 шаље на излаз паралелног порта, на његових осам излаза за податке добила би се 8 – битна комбинација као на Слици 3. 48. Ако се саберу вредности кодних места, којима су присаједињене логичке јединице (5 V), добија се декадни број 125 (видети Табелу 3.3).

75


а)

б)

TA

L

Слика 3.48. ПРЕНОС ИНФОРМАЦИЈЕ ПРЕКО ПАРАЛЕЛНОГ ПОРТА: а) излази информације преко паралелног порта, б) изглед конектора паралелног портa

KA -

PO

R

Појам „серијски податак”, који се у било коме смеру преноси преко серијског порта, подразумева низ нула и јединица које се одређеном брзином генеришу једна за другом у времену. Најчешће се у комуникацији шаље реч од 8 бита (бајт). Претпоставимо нпр. да је на излазу серијског порта генерисана поворка импулса која представља декадни број 125. Тада би на временској оси t били генерисани напонски облици као на Слици 3.49. У пракси се испред и иза приказане поворке генерише по један импулс, односно импулси старт и стоп, који омогућавају пријемном уређају да детектује где почиње, а где се завршава поворка од 8 бита. Дакле, осмобитна комбинација 01111101, која представља декадни број 125, генерише се на излазу порта, серијски, тј. један за другим, али тако да се прво појављују битови мање вредности. Са слике 3.49. види се да, ако се саберу вредности кодних места, којима у поворци одговара логичка јединица, добија се декадни број 125, што ће пријемни уређај као информацију свакако дешифровати (видети Табелу 3.3). Серијски пренос података је рационалнији, јер се преко једне линије шаљу сви подаци, али је зато паралелни пренос знатно бржи. Претварање серијског у паралелни код и обрнуто врши се електронским путем или електронско – софтверским методама.

б)

ED

U

а)

Слика 3.49. ПРЕНОС ПОДАТАКА ПРЕКО СЕРИЈСКОГ ПОРТА: а) пример слања декадног броја 125 у бинарном коду, б) изглед конектора за серијски порт

76

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


КОМУНИКАЦИЈА ПЕРСОНАЛНОГ РАЧУНАРА СА СПОЉАШЊИМ ОКРУЖЕЊЕМ

KA -

PO

R

TA

L

Помоћу PC–ја може се програмски управљати звучним, светлосним, механичким и другим појавама, тј. може се програмски управљати свим физичким појавама које се могу мерити електронским путем. Поставља се питање како PC може разумети оне сигнале и информације из спољашњег света које нису у облику логичких нула и јединица и како спољашњи системи могу разумети логичке нуле и јединице из PC–ја ако је у питању аналогни систем. Претварање аналогног сигнала у дигитални, односно у комбинацију логичких нула и јединица, врши се аналогно – дигиталним претварачем (A/D претварач у даљем тексту). Обрнути поступак, односно претварање дигиталног у аналогни сигнал, врши се дигитално – аналогним претварачем (D/A претварач). На Слици 3.50. приказана је типична спрега PC–ја са спољашњим аналогним уређајима: аналогни сигнал А на улазу помоћу A/D претварача претворен је у логичке нуле и јединице које се преко паралелног улаза уносе у рачунар. Након одређене обраде или меморисања, програмски га је могуће преко паралелног излаза рачунара и D/A претварача опет претворити у његову првобитну форму А и послати на паралелни порт излаза.

U

Слика 3.50. УЛАЗ И ИЗЛАЗ ПОДАТАКА У ПЕРСОНАЛНИ РАЧУНАР – ПРЕТВАРАЊЕ АНАЛОГНИХ СИГНАЛА У ДИГИТАЛНЕ И ОБРНУТО: A/D – аналогно-дигитални претварач на улазу у рачунар, D/A – дигиталноаналогни претварач на излазу из рачунара

ED

Принцип претварања аналогног у дигитални сигнал приказан је на Слици 3.51. На слици се види да у временским тачкама t1, t2, t3 и t4 амплитуда аналогног сигнала износи респективно 1, 2, 4 и 5 одсечака ΔV. A/D претварач би за ова четири случаја генерисао бинарне комбинације од 4 бита које одговарају овим бројевима, односно 0001, 0010, 0100 и 0101, што у декадном бројевном систему одговара респективно бројевима 1, 2, 4 и 5. Временска разлика између временских тренутака t1, t2, t3 и t4 константна је и износи Δt. Одмах се примећује да A/D претварач уноси грешку пошто претвара амплитуду аналогног сигнала само у појединим дискретним временским тренуцима. Међутим, на Слици 3.51.б види се да, ако се амплитуда узима довољно често (Δt смањено), и мерење амплитуда се врши прецизније (ΔV смањено), разлика између аналогног и дигиталног сигнала може се смањити тако да буде занемарљива. Дакле, аналогни сигнал са Слике 3.51.а може се преко A/D претварача, одређеном брзином, уписати у меморију рачунара као низ бинарних бројева. Комуникација PC–ја са дигиталним уређајима и другим персоналним рачунарима, нпр. у случају интернета, искључиво се одвија у размени логичких нула и јединица, које су спаковане у одређене стандардне форме ради лакшег преноса и заштите од сметњи. Комуникација се такође реализује по стандардним протоколима и унапред програмираним брзинама.

77


б)

L

а)

TA

Слика 3.51. ПРИНЦИП ПРЕТВАРАЊА АНАЛОГНЕ ВЕЛИЧИНЕ У ДИГИТАЛНУ: а) за временски интервал Δt = 1 s, б) за Δt = 0,2 s (мања подела 5 пута)

НАЧИНИ УПРАВЉАЊА ПОМОЋУ ПЕРСОНАЛНОГ РАЧУНАРА

ED

U

KA -

PO

R

На почетку одељка упознали сте два система управљања: управљање без повратне спреге и управљање са повратном спрегом. Оправдано вам се намећу питања: Како се рачунари користе у управљању машинама и процесима? У чему је предност и суштина таквог управљања? Могућност рачунара да пошаље излазне сигнале, програмиране у реалном времену, са циљем да изазове жељену акцију радног органа машине, изазвала је читаву револуционарну промену у овој области (Слика 3.52). Рачунар може да шаље сигнале на своје излазне портове, и даље, преко везе – интерфејса, на радни орган машине. Сада је могуће једноставно програмирати улаз – жељену акцију и преко интерфејса је слати на радни орган и тиме остварити одговарајући излаз. У случају повратне спреге, информација се са давача враћа у интерфејс који се даље у погодном облику прослеђује рачунару. Управљачки софтвер тада мора бити опремљен одговарајућом логиком за анализу повратне информације, за формирање разлике жељене и остварене величине (грешке) и да је у следећем кораку компензује. Осим једноставности у управљању коришћењем рачунара, постоји још једна велика предност при овом систему управљања. Наиме, управљајући програм може се лако репрограмирати. Све ово даје велике могућности у примени управљања рачунаром.

Слика 3.52. УПРАВЉАЊЕ РАЧУНАРОМ: а) без повратне спреге, б) са повратном спрегом

78

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


Појам „управљање рачунаром” покрива данас веома широк спектар области, и то од оних у којима рачунар извршава једноставне функције управљања, до области у којима су примењена највиша достигнућа из теорије управљања. На пример: у роботици, кибернетици, васионским летелицама, модерним телекомуникационим системима, модерним медицинским уређајима, широке лепезе софистицираних система из разних области, а у последње време се ради на развоју система који ће моћи да функционишу и на принципима људске интелигенције. Код модела управљања без повратне спреге, Слика 3.53.а, рачунар преко D/A претварача управља брзином рада мотора, али нема информацију о томе да ли се мотор окреће задатом брзином или, због могућих грешака у систему, неком приближном брзином са одређеном грешком. На слици је дигитални податак обележен са D, а аналогни са А.

б)

PO

R

TA

L

а)

KA -

Слика 3.53. ПРИМЕРИ УПРАВЉАЊА РАЧУНАРОМ: а) управљање радом мотора без повратне спреге, б) управљање радом мотора са повратном спрегом

ED

U

На Слици 3.53.б приказан је модел управљања са повратном спрегом. И у овом случају PC управља брзином рада мотора, али се брзина окретања осовине мотора мери помоћу електронског мерача брзине обртања, претвара се помоћу A/D претварача у дигитални податак и тачна вредност брзине уноси се у PC. Ако је брзина мотора мања од задате, рачунар повећава вредност излаза према D/A претварачу све док брзина осовине мотора не достигне жељену. Ако је брзина већа од задате, корекција се врши у супротном смеру. На овај начин рачунар коригује грешку која се може јавити у делу система који реализује његову задату вредност, а то су у овом случају D/A претварач и сам мотор. Мерач брзине обртања и A/D претварач представљју повратну спрегу. Ова два модела управљања као приступи су проистекли из природних закона, јер све што се догађа у природи, догађа се по једном од ова два модела. Вероватно је ово лакше схватити ако се наведе пример из свакодневног живота. Наставник је нпр. изложио ученицима програм који треба да савладају и свакодневно марљиво и савесно проверава њихова знања и у дневник уноси оцене. У овом случају ће ученици вредно радити, јер знају да их очекује свакодневна провера и оцењивање. У овом примеру, систем повратне спреге представља поступак провере и оцењивања који обезбеђује да се савлада предвиђени програм. У другом случају, неки други наставник предаје исти програм, али недељама не проверава. Дакле, у овом случају не постоји систем повратне спреге, па је јасно да ће код ове две групе ученика наступити велика разлика између стварног знања и оног знања које треба да стекну. У пракси се користе оба модела управљања. У случајевима кад могућа грешка не игра битну улогу у реализацији одређене функције, користи се једноставнији модел, тј. модел без повратне спреге.

79


Вежба 3.10. ВЕЗЕ ПЕРСОНАЛНОГ РАЧУНАРА ПРЕКО ИНТЕРФЕЈСА Повежи систем „Интерфејс” са рачунаром и симулирај неке од готових софтвера. На пример, преко програма бинарни бојеви приказом кодних места увери се како ради рачунар.

DVD – УПРАВЉАЊЕ ПОМОЋУ РАЧУНАРА МАШИНАМА И ПРОЦЕСИМА (Insert Video-Internet)

• •

TA

R

Сваки улазни сигнал у рачунар мора бити претворен у дигитални, што се остварује A/D конверторима (претварачима). Излазни сигнали из рачунара су увек дигитални и зато се у комуникацији са окружењем претварају преко D/A конвертора у аналогне, ако је то потребно. Управљање рачунаром може се реализовати по затвореној (повратној) спрези када се интерфејсом остварује веза рачунара са радним органом, а информација о акцији се са давача враћа у интерфејс. Применом управљања рачунаром омогућено је једноставно управљање сложеним процесима што је допринело наглом развоју роботике. За управљање рачунаром користи се програм у неком од програмских језика.

PO

L

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

KA -

КЉУЧНЕ РЕЧИ

ED

U

бинарни бројевни систем – елементи бинарног бројевног система су само 1 и 0, а свако следеће кодно место код бинарног бројевног система има два пута већу вредност ( .., 32, 16, 8, 4, 2, 1) декадни бројевни систем - елементи декадног бројевног система су бројеви 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9 а свако следеће кодно место код декадног бројевног система има 10 пута већу вредност (...,100000, 10000, 1000, 100, 10, 1) дигитални сигнал – сигнал представљен комбинацијом логичких нула и јединица кодно место – положај елемента бројевног система у броју с десна у лево

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ 1. 2. 3. 4.

Због чега је данас управљање помоћу PC–ја могуће масовно користити? Опишите облик сигнала који се јавља на серијском порту PC-ја. Опишите облик сигнала који се јавља на паралелном порту PC-ја. На који начин PC комуницира са спољашњим дигиталним, а како са спољашњим аналогним уређајима? 5. У чему је разлика између управљања са и без повратне спреге?

80

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Техничка и дигитална писменост


4. РЕСУРСИ И ПРОИЗВОДЊА

TA

L

4.1. РАЦИОНАЛНО КОРИШЋЕЊЕ РЕСУРСА НА ЗЕМЉИ И ОЧУВАЊЕ И ЗАШТИТА ЖИВОТНЕ СРЕДИНЕ 4.2. МАШИНСКИ МАТЕРИЈАЛИ И СВОЈСТВА МЕТАЛА И ЛЕГУРА 4.3. МЕРЕЊЕ И КОНТРОЛА – ПОЈАМ И ПРИМЕНА МЕРНИХ СРЕДСТАВА (МЕРИЛА) 4.4. ТЕХНОЛОГИЈА ОБРАДЕ МАТЕРИЈАЛА У МАШИНСТВУ 4.5. ЕЛЕМЕНТИ МАШИНА И МЕХАНИЗАМА 4.6. ПРОИЗВОДНЕ МАШИНЕ 4.7. РОБОТИКА – ВРСТЕ, КОНСТРУКЦИЈА И МОДЕЛОВАЊЕ 4.8. ПОГОНСКЕ МАШИНЕ – МОТОРИ 4.9. МОДЕЛОВАЊЕ ПОГОНСКИХ МАШИНА И / ИЛИ РОБОТА Припрема за рад

PO

R

Обновите знање о природним материјалима – Техника и технологија за 5. и 6. разред. Обновите знање о хемијским елементима – Хемија за седми разред. Упознајте машинске материјале за време посете предузећу или радионици. Обновите мерне јединице за дужину, масу, силу и време– Физика за 6. разред. Расположивим мерним средствима измерите формат ове књиге. Обновите област технологија техничких материјала – Техника и технологија 6. разред. За време посете предузећу, упознајте се са технологијом обраде метала. Обновите појмове у вези са кретањем – Физика за 6. разред. Обновите појмове који се односе на силу, моменат и равнотежу – Физика за 7. разред. За време посете предузећу, упознајте неке врсте елемената машина и механизама. Посетите неко од предузећа и упознајте производе и машине. За време посете предузећу, упознајте неке врсте манипулатора и робота.

KA -

• • • • • • • • • • • •

U

НАУЧИЋЕТЕ, САЗНАЋЕТЕ ОДГОВОРЕ НА ПИТАЊА

ED

Које материјале одабрати при конструисању и изради машина, механизама, конструкција? Материјали за ове намене бирају се на основу њихове подобности да одговарајућим својствима задовоље захтеве, нарочито када су у питању технолошки поступци обликовања, издржљивост, одређене карактеристике итд. Досад је било речи о грађевинским и пластичним материјалима и о дрвету, а овде ћете знање употпунити упознавањем материјала за градњу машина – машинских материјала, у које спадају метали и њихове легуре, кожа, гума и погонски материјали. Посебно значајну улогу имају савремени материјали, тзв. композити за градњу машина. За успешну примену материјала неопходно је познавање њихових физичких, хемијских, механичких и технолошких својстава које ћете упознати. Ове информације представљају само уводна знања о материјалима. Да бисмо радни предмет довели до одређеног квалитета, неопходно је, при његовој изради, повремено га мерити и контролисати. Због тога се најчешће мере дужина, пречник, облик, маса, тежина, сила, момент, време и др. Упознаћете мерна средства.

81


ED

U

KA -

PO

R

TA

L

У претходна два разреда упознали сте технологију обраде дрвета, пластичних маса, грађевинског материјала и сл. Сада ћете своје знање употпунити упознавањем технологије обраде метала. Под технологијом обраде метала подразумевају се, у ширем смислу, поступци и техничка средства који се примењују да би метал добио жељени облик и квалитет и могао да се користи за задовољење одређених потреба. То се најчешће чини одговарајућим машинама и прибором и ручним алатима. С обзиром на физички принцип којим се изводи, у технологију обраде метала спадају: • обрада метала скидањем струготине; • обрада метала без скидања струготине. На самом почетку, у уводу, научили сте основно о машинама: који задатак извршавају, врсте, као и то да у њиховој градњи треба решити низ проблема при чему је централно место конструисање и израда машина. Овде ћете пронаћи одговоре на питања: • на којим основним принципима је заснован рад машина; • који су саставни делови (елементи) основни при градњи машина; • од којих се материјала, углавном, граде машине; • како се израђују поједини елементи машина; • које су основне врсте машина које се користе у привреди и у свакодневном животу. Неке одговоре на постављена питања већ делимично знате те ћете постојеће знање само употпунити, а неки одговори ће бити новина. Са тим знањем моћи ћете да разумете како се ствара нова машина од конструисања, израде до пробе. То ће вам омогућити да и ви при реализацији своје идеје лакше дефинишете и остварите своју замисао. Несумњиво је да привредно–економски развој неке земље зависи од потенцијала индустрије и од примене савремене технологије. Примена научних достигнућа и у нашој земљи се стално унапређује, нарочито у области модернизације и аутоматизације у производњи. Савремено опште образовање захтева познавање основних карактеристика ове области како би се остварио највећи могући допринос у раду, а машине биле што боље искоришћене. Окружени сте савременим машинама – роботима, као мали сте се играли играчкама роботима. У свакодневном животу врло често се помиње реч робот. Шта се подразумева под појмом робот? Зашто су баш роботи и роботизација свега данас толико значајни? Шта роботи значе за будућност човека? Шта о њима треба знати? Како функционишу роботи? Каква им је структура? Да ли је човек безбедан при коришћењу робота? Ова и многа друга питања, у данашњем времену роботизације, са правом постављате. Упознаћете и производне машине (машине алатке) које производе алате и друге машине – погон за одржавање сваке фабрике има ове машине. А можда и још једно важно питање: да ли бисте ви, са тако мало знања о свету технике, могли да градите роботе? Расположива средства из данашњих конструкторских комплета дају вам довољно компонената да израдите модел са доста елемената правог малог робота. Да бисте то постигли, научићете основне ствари о роботима, а онда сте ви на реду. Знање које сте стекли у одељку Управљање помоћу персоналног рачунара добро ће доћи. Из онога што сте досада сазнали о машинама, конструкцији преноса оптерећења и кретања, произлази питање шта остварује кретања и оптерећења код машина, тј. шта их покреће. У шестом разреду проучавали сте коришћење топлотне енергије при грејању станова и просторија. Овде ћете упознати коришћење енергије код погонских машина – мотора, који су врло значајни у индустрији, транспорту и саобраћају. Електричну енергију, најповољнији облик енергије за коришћење, изучаваћете у оквиру технике и технологије у осмом разреду. Овде ћете сазнати да се сва кретања и оптерећења дешавају деловањем енергије која се ослобађа у разним погонским моторима: хидраулички и топотни мотори. Погонске машине се користе за покретање радних машина и механизама, транспортних машина и у друге сврхе. Називају се још и мотори. Погонске машине – мотори користе различите изворе енергије, коју на одређени начин претварају у механичку. Често се механичка енергија користи за погон генератора и претвара се у електричну струју, која је даље погодна за коришћење преко електромотора. 82

Техника и технологија / Ресурси и производња


4.1. РАЦИОНАЛНО КОРИШЋЕЊЕ РЕСУРСА НА ЗЕМЉИ И ОЧУВАЊЕ И ЗАШТИТА ЖИВОТНЕ СРЕДИНЕ ШТА СУ ПРИРОДНИ РЕСУРСИ НА ЗЕМЉИ ?

KA -

PO

R

TA

L

Ради рационалног коришћења ресурса на Земљи, прво да упознамо шта представља природне ресурсе. На Земљи постоје природни ресурси који се експлоатишу од стране људи за различите намене. Неки од њих су необновљиви ресурси, као што су фосилна горива, која је немогуће обновити, јер се она стварају током дугог геолошког времена од остатака биљака и животиња. Велика лежишта фосилних горива се налазе у Земљиној кори, а састоје се од угља, нафте, природног гаса и метана. Ова лежишта користе људи, за производњу енергије (детаљи у одељку 1.3) и као сировину у хемијској производњи. Минерална рудна богатства такође су настала у Земљиној кори током процеса генезе руде, која је настала од ерозије и тектонике плоча. Ова рудна тела чине места са највећом концентрацијом многих метала и других корисних хемијских елемената.

Слика 4.1. ХЕМИЈСКИ САСТАВ ЗЕМЉИНЕ КОРЕ

Слика 4.2. ПРЕСЕК ЗЕМЉЕ

ED

U

Петролошки састав земљине коре. Земљина кора је претежно сачињена од лако топљивих стена, мале густине; континентална кора претежно садржи гранит док је океанска кора углавном сачињена од базалта и габра. На Слици 4.2. приказан је пресек Земље. Земљин омотач (мантл). Испод коре, до дубине 2900 km налази се омотач. Састоји се од слојева богатих гвожђем и магнезијумом, односно од стена веће густине него што су стене које већим делом граде кору. С дубином расте и притисак. Језгро. Како је просечна густина Земље 5515 kg/m³, а густина материјала на површини само око 3000 kg/m³, очигледно се гушћи материјал мора налазити у језгру. У време настајања Земље, пре 4,5 милијарди година Земља је већином била растопљена. У процесу, који називамо диференцијација, тежи елементи су потонули према средишту, а лакши су се скупили уз површину. Зато је језгро састављено углавном од гвожђа (80 %), никла и силицијума. Земљина биосфера производи многе корисне биолошке продукте за људе, укључујући (а не само њих) храну, дрво, лекове, кисеоник, и рециклажу (прераду) многих органских отпада. Копнени екосистеми зависе од површинског тла и свеже воде, а океански екосистеми зависе од растворених хранљивих материја који су доспели у њих спирањем са копна. Људи такође живе на копну користећи грађевинске материјале за изградњу склоништа. Подаци из 1993. године, показују употребу земљишта од стране људи: Употреба земљишта. Обрадива земља 13,13%; стални усеви 4,71% ; стални пашњаци 26%; шуме и прашуме 32%; урбана подручја 1,5 %; остало 30%. Процењена количина земљишта које се наводњава 1993. године била је 2.481.250 km²..

83


TA

L

Природне катастрофе. Велика подручја су подложна изразито лошим временским условима као што су тропски циклони, урагани, или тајфуни који управљају животима у тим областима. Многа подручја су подложна честим земљотресима, клизиштима, цунамијима, вулканским ерупцијама, торнадима, вртложењу, снежним бурама, поплавама, сушама и другим несрећама и катастрофама.

R

Слика 4.3. НАЈВЕЋИ ПРИРОДНИ ИЗВОРИ ЗАГАЂЕЊА: а) пожари, б) вулкани

U

KA -

PO

Еколошки проблеми. Многа ограничена подручја представљају загађена подручја затрованог ваздуха и воде, са киселим кишама и токсичним материјама, недостатком вегетације, губитком дивљих животиња, изумрлим врстама, деградираним тлом, испошћеном земљом, ерозијом, и најездом штеточина. Људске активности утичу и на дугорочну промену климе и то највише индустријском емисијом угљен-диоксида. Очекиване промене услед овога су ширење озонске рупе, отапање ледника на Арктику, веће варијације температура, значајне промене климатских услова и глобални пораст нивоа мора. Осим атмосфери, велика опасност од загађења прети и води. На Земљи је све мање чисте воде за пиће. Милијарду и сто милиона људи у свету, другим речима једна шестина светског становништва, нема приступ пијаћој води, док у земљама у развоју сваке године умре око два милиона људи, већином деце, због болести везаних за недоступност чисте пијаће воде. Половина становништва на планети неће имати довољно воде до 2025. године. У наредних 20 година просечна количина воде којом ће људи располагати биће мања за трећину. У одељку 1.3. дата је анализа односа човека и животне средине. Овде се наводе још неки детаљи заштите животне средине који се односе на укупне ресурсе на Земљи.

ED

ЕТИЧКИ ПОГЛЕД ЗАШТИТЕ ЖИВОТНЕ СРЕДИНЕ Етика заштите човекове животне средине заснива се на моралној одговорности човека да не угрожава средину у којој живи, јер само тако остварује услове за квалитетнији начин живота. Заштита и очување животне средине мора постати образац понашања, односно стил живота. Сваки човек на планети мора имати моралну одговорност да учини све што је у његовој моћи да спречи могуће загађење. Техника и технологија се великом брзином развијају, а човек не може да их прати и контролише, па упада у замку свог напретка, јер потрошња сировина представља процес који на дужи рок утиче на квалитет животне средине. Човек разара себе, а и природу која га окружује. Еколошка криза и уништење рерсурса нису пролазно стање. Ово су трајне и условљавају промене начина живота и односа према природи, којом човек управља и злоупотребљава је за тренутне потребе и ради профита. Што је еколошка криза већа и њене последице погубније, то је људска жеља већа да се постојеће стање промени. Тај процес је дуготрајан у смислу људских ставова о природи.

84

Техника и технологија / Ресурси и производња


РАЦИОНАЛНО КОРИШЋЕЊЕ РЕСУРСА НА ЗЕМЉИ И ЗАШТИТА ЖИВОТНЕ СРЕДИНЕ – ИМПЕРАТИВ ТЕХНОЛОШКОГ РАЗВОЈА

ED

U

KA -

PO

R

TA

L

Убрзан технолошки развој, тежња ка стварању профита и неконтролисана експлоатација природних ресурса током XX века, у великој мери су оставили негативне последице на животну средину. У складу са тим, рационално коришћење ресурса и заштита животне средине, постају један од најзначајнијих фактора даљег технолошког развоја. У савременим условима производње, ефикасно управљање ресурсима и заштита животне средине све више постају образац глобалног пословног менаџмента. Свест о томе да модел производње, који подразумева остваривање економске користи уз истовремену бригу о одрживом развоју и животној средини, представља императив данашњице. Брига о коришћењу ресурса и очувању средине у којој живимо представља важан задатак свих појединаца на свим нивоима, почев од држава, преко пословних организација, па до домаћинстава и нас појединаца. Крајем прошлог века, свест о коришћењу ресурса и заштити животне средине постаје императив, јер технолошки и индустријски развој, иако је у великој мери допринео напретку човечанства, са друге стране оставио је негативне последице на животну средину и на резерве које остају за будућност. Неконтролисана ескполатација природних ресурса, недовољна брига о испуштању отпадних вода, неадекватно управљање индустријским и хемијским отпадом, емисија штетних гасова и велика потрошња енергије, изазивају деградацију животне средине која може имати велике негативне последице за будуће генерације. Угроженост животне средине и рационално коришћење ресурса представља глобално питање савремене фазе развоја људског друштва. Даљи напредак човечанства директно је условљен узајамном везом човека и природе, односно човековом бригом о очувању природе и њених ресурса. Еколошка криза, која је већ увелико узела маха, поставља пред нас нови изазов, односно даљи економски развој и остваривање користи за људе који морају бити у складу са еколошким моделима развоја. То подразумева да пословање компанија, даљи развој технологија, решавање економско–социјалних и политичких проблема, морају бити такви да у потпуности не нарушавају природу и њену равнотежу. Сви аспекти упућују да се мора прећи на еколошку економију. Адекватна брига и заштита животне средине у коришћењу ресурса доприноси пре свега очувању здравља и живота људи, чинећи планету бољим и лепшим местом за живот. Природа, која нас окружује, и њени ресурси могу се очувати једино људском акцијом, односно променом нашег става према природи, тј. очување здраве радне и животне средине треба да постане високо морална друштвена норма.

Слика 4.4. ПЛАСТИКА ПРЕТИ ПЛАНЕТИ ЗЕМЉИ

Слика 4.5. ПЛАНЕТА ЗЕМЉА ЈЕ СВЕ ЖЕДНИЈА

Вежба 4.1. РАЦИОНАЛНО КОРИШЋЕЊЕ РЕСУРСА НА ЗЕМЉИ Идентификовати коришћење природних ресурса у свом окружењу и анализом утврдити да ли се рационално користе и како се може стање побољшати. Користи DVD.

85


DVD – РАЦИОНАЛНО КОРИШЋЕЊЕ РЕСУРСА НА ЗЕМЉИ (Insert Video-Internet)

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

• •

• •

L

TA

R

PO

Неконтролисана експлоатација природних ресурса, недовољна брига о испуштању отпадних вода, неадекватно управљање индустријским и хемијским отпадом, емисија штетних гасова и велика потрошња енергије изазивају деградацију животне средине која може имати велике негативне последице за будуће генерације. У складу са тим, рационално коришћење ресурса и заштита животне средине постаје један од најзначајнијих фактора даљег технолошког развоја. У савременим условима производње, ефикасно управљање ресурсима и заштита животне средине све више постају образац глобалног пословног менаџмента. Свест о томе да модел производње, који подразумева остваривање економске користи уз истовремену бригу о одрживом развоју и животној средини, представља императив данашњице. Угроженост животне средине и рационално коришћење ресурса представља глобално питање савремене фазе развоја људског друштва. Еколошка криза, која је већ увелико узела маха, поставља пред нас нови изазов, односно даљи економски развој и остваривање користи за људе морају бити у складу са еколошким моделима развоја. Адекватна брига и заштита животне средине у коришћењу ресурса доприноси пре свега очувању здравља и живота људи, стварањем лепшег и бољег места за живот. Природа, која нас окружује, и њени ресурси могу се очувати једино људском акцијом, односно променом нашег става према природи, тј. очување здраве радне и животне средине треба да постане високо морална друштвена норма.

KA -

КЉУЧНЕ РЕЧИ

ED

U

императив данашњице – брига (важност) о одрживом развоју и животној средини етика заштите животне средине – морална одговорност човека да не угрожава средину екологија – наука о заштити животне средине рационално коришћење и заштита животне средине – адекватна брига и заштита животне средине и коришћења ресурса на Земљи

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

86

Шта су природни ресурси планете Земље? Шта је еколошка криза на Земљи? Које природне катастрофе познајеш, а да нарушавају нормалан живот на Земљи? Који су највећи загађивачи природне средине на Земљи? Шта је етика заштите животне средине? Шта се подразумева под еколошком кризом? Које су последице уништења ресурса на Земљи? Истражи како се могу очувати природни ресурси у твом окружењу? Како адекватна брига и заштита животне средине и коришћење ресурса доприносе, пре свега, очувању здравља и живота људи?

Техника и технологија / Ресурси и производња


4.2. МАШИНСКИ МАТЕРИЈАЛИ И СВОЈСТВА МЕТАЛА И ЛЕГУРА

R

TA

L

Већ сте научили да се при изради неке машине прво ураде цртежи који, осим функционалности и геометријског облика, морају дефинисати и материјале од којих су поједини елементи израђени. Наравно, и поред досадашњег упознавања разних материјала, намеће се питање: које материјале одабрати при конструисању и изради машина, механизама, конструкција? Материјали за ове намене бирају се на основу њихове подобности да одговарајућим својствима задовоље захтеве, нарочито када су у питању технолошки поступци обликовања, издржљивост, одређене карактеристике итд. Сада ћете знање употпунити упознавањем материјала за градњу машина – машинских материјала, у које спадају метали и њихове легуре, кожа, гума и погонски материјали. Посебно значајну улогу имају савремени материјали, тзв. композити за градњу машина. За успешну примену материјала неопходно је познавање њихових физичких, хемијских, механичких и технолошких својстава којa ћете упознати. Од преко сто хемијских елемената, колико је досад познато, у машиноградњи у различитим облицима и комбинацијама користи се више од половине. Хемијски чисти метали и неметали имају врло ретку примену, па се у машиноградњи најчешће користе легуре које се добијају мешањем чистих метала или метала са неметалима, природним или вештачким путем. Тиме се обезбеђују њихова боља механичка, технолошка и друга својства. Овде се наводе само неки од најчешће коришћених материјала у машиноградњи.

ЧЕЛИК

ED

U

KA -

PO

Најчешће коришћени материјал у машиноградњи јесте челик. Челик је легура гвожђа (Fe) и угљеника (C) кога садржи мање од 2,14 одсто. Уколико је челик потребно прилагодити одређеној намени, често се додају и легирајући елементи. Челик је изузетно повољан за обраду, јер се може резати, лити, деформисати, заваривати, ваљати и термички обрађивати, а веома је чврст. Због таквих својстава он је основни материјал у машинству, јер се лакше од свих метала може прилагодити захтевима савремене технологије. Врсте челика су бројне. Називе су добиле према начину производње (Сименс–Мартенов, конверторски, електро-челик), према саставу (угљенички и легирани), а најчешће према намени (конструкциони, алатни и специјални). Ознака челика састоји се (по СРПС-у) од словне ознаке и бројчане вредности, нпр. S 275 јесте угљенични конструкциони челик који се користи, најчешће, за цеви и лимове. Примена челика је вишеструка. Угљенични конструкциони челици (0,01 – 0,7% C) користе се нпр. за израду робе широке потрошње: жице, лимова, ланаца, профила, чаура, осовина, вратила, носача и чак (квалитетнији) и за зупчанике и опруге. Погодан је за градњу мостова, дизаличних конструкција, бродова, носећих конструкција и др. Легирани челици (са Cr, Mo, Mn, Ti, V, Ni, Co и др.) имају побољшана нека механичка својства – отпорност на корозију и на повишене температуре. Користе се за израду важнијих делова, као што су: зупчаници, осовине, коленаста вратила и др. Алатни челици користе се за израду разних врста алата.  Производња челика. Челик се код нас производи у железари у Смедереву. У свету постоји велики број челичана које производе преко хиљаду двеста милиона тона челика годишње, од којих је најпознатији концерн Mittal Steel Company (Холандија, САД, Украјина, Луксембург) чија годишња производња премашује сто милиона тона. Велики произвођачи су у Немачкој, Јапану, Јужној Кореји, Кини и др. Потребе за челиком и даље се повећавају, па и производња из дана у дан све више расте. На Слици 4.6. приказан је поступак добијања сировог гвожђа од кога се даљим поступцима прераде и са додацима добија челик различитог квалитета.

87


TA R

PO

Сирово гвожђе добија се топљењем руде гвожђа у високим пећима помешане са топитељима, обично кречњаком или доломитом, у наизменичним редовима са коксом као горивом. У пећ се удувава загрејан ваздух под притиском ради сагоревања кокса. Од сагоревања настаје угљен-моноксид који одузима кисеоник из руде стварајући на тај начин сирово гвожђе. Даљом прерадом сировог гвожђа у пећима, и уз одређене додатке и контролисање удела угљеника, добијају се ливено гвожђе и челик. Ливено гвожђе (има 2,6–3,8% C) и добија се у куполним пећима, лако се лије и користи се за ливење плоча, постоља машина, лежишта, зупчаника и др. Челик (има мање од 2,14% C) добија се у конвекторима пречишћавањем сировог гвожђа уз додатке одређених легирајућих елемената (Cr, Ni, Mo итд.). Користи се у облику плоча, лимова, гредица, профила и сл.

L

ЗА ОНЕ КОЈИ ЖЕЛЕ ДА ЗНАЈУ ВИШЕ: ДОБИЈАЊЕ СИРОВОГ ГВОЖЂА И ЧЕЛИКА

KA -

Растопљени метал из високих пећи металурзи ручно сипају у калупе и пажљиво их попуњавају. У калупима се растопљени метал хлади и очвршћава попримајући облик калупа. У железарама је овај поступак механизован.

U

Слика 4.6. ВИСОКА ПЕЋ ЗА ДОБИЈАЊЕ СИРОВОГ ГВОЖЂА

ED

ОБОЈЕНИ МЕТАЛИ И ЊИХОВЕ ЛЕГУРЕ Примена обојених метала и њихових легура значајна је у машиноградњи. У обојене метале спадају сви метали изузев гвожђа и његових легура. Најчешће се примењују: • бакар, олово, цинк, калај и др. (тешки обојени метали) и • алуминијум, магнезијум, титан и др. (лаки обојени метали, чија је густина мања од 5 kg/dm3). БАКАР И ЊЕГОВЕ ЛЕГУРЕ Бакар (Cu) јесте метал златножуте боје, мек, лако се обликује и одличан је проводник топлоте и електрицитета. Најчешће се производи у облику жице, лима и цеви. Добро се леми. Употребљава се за израду електричних проводника, котловских цеви, делова машина, за посуђе итд., а највише за производњу легура. Србија је међу водећим произвођачима бакра у свету (Бор, Мајданпек). Бакар се прерађује у Севојну и Јагодини. Најпознатије легуре бакра јесу месинг и бронза.

88

Техника и технологија / Ресурси и производња


Месинг је легура бакра (Cu) и цинка (Zn, 30 – 40%), а додају се и други метали. Има лепу златасту боју и погодан је за израду украсних предмета. Лако се превлачи слојем племенитих метала поступком галванизације. Због отпорности према хемијским утицајима, користи се за разне арматуре, као и за израду цеви и лимова за разноврсне намене. Бронзе су легуре бакра (најмање 60%) са било којим металом, изузев цинка, па добијају и назив према додатном елементу, нпр. калајна, оловна, фосфорна бронза итд. Бронзе имају веома широку примену, употребљавају се за израду зупчаника, бродских пропелера, лежишта (оловних) итд.

R

TA

L

АЛУМИНИЈУМ И ЊЕГОВЕ ЛЕГУРЕ Алуминијум (Al) јесте лак метал, лако се обликује у жицу и ваља у лимове и фолије. Добро проводи топлоту и електричну струју, па се (легиран) употребљава и као замена за бакар као електрични проводник, затим у ваздухопловству за конструкције делова авиона и ракета, за аутомобилске делове, за кухињско посуђе, у грађевинарству и прехрамбеној индустрији итд. Код нас се алуминијум прерађује у Севојну. Легуре алуминијума садрже најмање 87 одсто Al, а остало су различити додаци. Чврсте су и лако се обрађују, а могу се и термички очвршћавати. Најпознатије легуре су дуралуминијум, који је погодан за обраду, и силумин, који је погодан за ливење.   ОСТАЛИ МЕТАЛИ И ЛЕГУРЕ Остали метали (осим Pb, Au, Ag) не користе се као чисти, већ само за легирање. У нашој земљи постоје руде скоро свих племенитих (Au, Ag, Pt) и ретких метала (Ge, Se и др.).

PO

НЕМЕТАЛИ

У машиноградњи се све више примењују неметали као што су: дрво, кожа, гума, пластичне материје, азбест и др. Овде ће бити речи о свим наведеним материјалима, изузев о дрвету и пластичним материјалима, јер сте о њима учили у петом и шестом разреду.

KA -

КОЖА И ГУМА Кожа и гума су материјали који се веома често користе у машинству за израду ремена, заптивача и другог. У последње време кожа и гума све више се замењују пластичним материјалима.

U

АЗБЕСТ Азбест је минерал влакнасте грађе, а по хемијском саставу магнезијум – силикат. Подноси веома високе температуре, али је мале чврстоће. Користи се за израду ватроотпорних одела, као заптивни и изолациони материјал, за кочионе облоге итд. и врло је тражен материјал у машинству.

ED

ПОГОНСКИ МАТЕРИЈАЛИ У погонске машинске материјале спадају: – горива и – мазива.   ГОРИВА Горива представљају материје које се на одређеној температури врло снажно једине са кисеоником, при чему као продукти настају топлота, гасови и чврст остатак. Сам процес назива се сагоревање. Топлота добијена сагоревањем користи се за загревање просторија или за покретање топлотних машина (парних машина, турбина, бензинских мотора и др.), при чему се топлотна енергија претвара у механички рад или у електричну енергију. Најважније својство горива јесте његова топлотна моћ и представља количину топлоте у џулима (Ј) коју ослобађа јединица масе, односно запремине горива. Горива у зависности од агрегатног стања могу бити: – течна горива (нафта и њени деривати); – гасовита горива и – чврста горива (угаљ, дрво, уран и др.). 89


Рационално коришћење горива У земљи ових горива (која човек немилице троши, јер су погодна и јефтина) има само у ограниченим количинама. Поред тога, треба имати у виду да већина ових горива служи као основна сировина у хемијској индустрији. Човечанство је забринуто због могућности да се резерве сировина исцрпе па се непрестано трага за новим изворима енергије. Зато људи покушавају да максимално користе обновљиве изворе енергије, као што је енергија воде, градњом хидроелектрана. Знатно је смањено коришћење угља, а увећава се коришћење земног гаса и уранових руда. Због погодности коришћења код возила, забрињавајућа је потрошња нафте, која је такође важна сировина у петрохемијској индустрији.

ED

U

KA -

PO

R

TA

L

Зато је потребно да се што је могуће више користе обновљиви и алтернативни извори енергије. Човечанство очекује да ће се ускоро много више користити хидрогенска енергија воде – енергија фузије деутеријума (тешке воде). Тежња је да се на рачун угља и нафте повећа потрошња енергије воде, земног гаса, уранових руда и алтернативних извора енергије. Постоји ли опасност да се угрози развитак и опстанак човечанства због недостатка енергије и начина њеног ко­ ришћења? Таква опасност постоји, али уз рационално и правилно коришћење расположивих резерви енергије и алтернативних извора, она се може избећи, или бар ублажити последице. Посебна опасност прети од загађења околине због сагорелих гасова (дато у одељку 1.4).

Слика 4.7. керозин и авио-горива КАО ЗНАЧАЈАН ИЗВОР ЕНЕРГИЈЕ

МАЗИВА Мазива спречавају непосредан додир тарних површина (лежишта, осовина, вратила, клипова, цилиндара) образујући танак слој између њих. Тако не долази до хабања, а могу и да одводе топлоту која настаје у моторима. Данас се као мазива претежно користе минерална уља и масти, јер су боља од биљних и животињских, нарочито при ниским и високим температурама. Најбитнија особина мазива јесте вискозитет (степен способности подмазивања и густина) и означава се по нормама SAE.

90

Техника и технологија / Ресурси и производња


СВОЈСТВА МЕТАЛА И ЛЕГУРА

ED

U

KA -

PO

R

TA

L

Физичка својства метала и легура обухватају: боју, сјај, структуру, густину, температуру топљења и електричну проводљивост. Већину наведених својстава лако је упознати. Хемијска својства метала и легура обухватају: хемијски састав, афинитет и отпорност према корозији. Технолошка својства метала и легура показују како се материјал понаша при обради, тј. да ли се добро или лоше обрађује одређеним поступцима (деформација, ливење, заваривање, резање), као што је приказано на Слици 4.5. Чврстоћа подразумева отпор материјала на а) деловање спољашњих сила које настоје да изазову 2 1 промену облика. Специфична сила отпора материјала (напон) изражава се односом силе и површине и изражава се у паскалима (1Pa = N/m2). При раду машина њихови делови се оптерећују, услед чега се материјал напреже. У зависности од тога како силе делују, разликују се напрезања 4 3 на: притисак, затезање, смицање, увијање, савијање и друга (Слика 4.3). Напрезања морају увек остати у границама дозвољеног, што је дефинисано чврстоћом материјала. Тврдоћа је отпор који метал пружа при продирању другог тела у његов површински слој. Дефинише се отиском који утискивач, одређеног облика и под дејством одређене б) 3 силе, оставља на површини. Изражава се у паскалима (Pa). Постоји више метода за одређивање тврдоће (по Бринелу, Роквелу и Викерсу). Од тврдоће метала и легура зависи 2 1 њихова способност обрађивања и отпорност према хабању. Еластичност је својство материјала да при деловању сила делимично промени свој облик, а по 5 4 престанку деловања сила поново добије свој првобитни облик и димензије. Пластичност је својство материјала да при деловању одређених сила трајно мења свој облик. Жилавост је својство материјала да може да в) поднесе трајну промену облика услед дејства ударних сила, а да при томе не прсне. Особина супротна жилавости јесте 1 кртост. Механичка својства метала и легура посебно су значајна, а обухватају: чврстоћу, тврдоћу, еластичност, жи­­ лавост итд. Механичка својства неких материјала (нарочито челика) могу се мењати разним поступцима (деформација, 2 3 термичка обрада и сл.), али најчешће само у одређеном површинском слоју.   Слика 4.8. СВОЈСТВА МЕТАЛА И ЛЕГУРА: а) технолошка својства метала: 1) деформација, 2) ливење, 3) заваривање, 4) резање; б) напрезање материјала: 1) притисак, 2) затезање, 3) увијање, 4) савијање, 5) смицање; в) испитивање материјала: 1) истезање, 2) тврдоћа, 3) савијање

91


ЗАНИМЉИВИ ПОДАЦИ: Шта су композитни материјали

• •

KA -

PO

R

L

Композитни материјали (Composites) јесу комбинација више материјала, при чему они попримају само најбоље особине појединачних материјала и стварају се за специјалне намене. Оптичка влакна. Познат пример композитног материјала јесте GRP (glassreinforced plastic) познат и као „glass-fiber“ (стаклено влакно). То су чврста и жилава стаклена влакна окружена пластичном смолом која им даје еластичност и штити их од пуцања (Слика 4.10). Многи композити садрже угљена влакна, тј. танке свиласте црне нити чистог угљеника. Угљена влакна имају четири пута већу затезну чврстоћу од челика и у комбинацији са пластичном смолом дају најјачи и најлакши материјал од свих композитних материјала. Непробојни прслук (панцир) изаткан је од невероватно јаких влакана од материјала који се зове кевлар и може да издржи удар метка. Брза возила, као што су тркачка кола, глисери или млазни авиони, садрже много композитних материјала, од којих сваки има одговарајућу комбинацију јачине (чврстоће), тежине, крутости и других особина (Слика 4.9).

TA

Слика 4.10. ОПТИЧКА СТАКЛЕНА ВЛАКНА

U

Слика 4.9. ШАСИЈА АУТОМОБИЛА израђена од композитних материјала

ED

Вежба 4.2. УПОЗНАВАЊЕ И ИСПИТИВАЊЕ МЕТАЛА У школској збирци материјала анализирајте узорке метала и њихових легура. Користећи разне материјале и радионичку стегу, упоредите нека механичка својства метала и легура: затезну чврстоћу, тврдоћу и чврстоћу на савијање (Слика. 4.8). Тако нпр. две плоче различитих метала, са челичном куглицом између њих, могу се притегнути у јачој радионичкој стези. Утврдите који материјал има већу тврдоћу.

DVD – МАШИНСКИ МАТЕРИЈАЛИ И СВОЈСТВА МЕТАЛА И ЛЕГУРА (Insert Video-Internet)

92

Техника и технологија / Ресурси и производња


РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

• • • •

L

TA

R

PO

Метале карактерише кристална структура распореда атома која обезбеђује потребне карактеристике материјала. Као машински материјали најчешће се користе: метали и његове легуре (челик, бакар, алуминијум и др.), неметали (дрво, пластични материјали, кожа, гума, азбест и др.), погонски материјали (горива и мазива). Сирово гвожђе добија се топљењем руде гвожђа у високим пећима помешаним са топитељима и коксом. Даљом прерадом сировог гвожђа у пећима, уз одређене додатке и контролисање угљеника, добија се ливено гвожђе и челик. Челик је легура гвожђа и угљеника, мање од 2,14 % C. Према саставу разликују се челици угљенични и легирани; према намени – конструкциони, алатни и специјални. Челик се производи у конвекторима пречишћавањем сировог гвожђа уз додатке одређених легирајућих елемената. Примена челика је вишеструка – користи се за жице, лимове, ланце, профиле, вратила, носаче, елементе преносних механизама – градњу мостова, носећих конструкција, бродова, дизалица, израду разних алата. У машиноградњи је значајна примена и обојених метала и њихових легура и то: бакар, олово, цинк, калај и др. (тешки обојени метали) и алуминијум, магнезијум, титан и др. (лаки обојени метали).  Метале карактеришу њихова физичка, хемијска, технолошка и механичка својства. Механичка својства метала и легура посебно су значајна, а обухватају: чврстоћу, тврдоћу, еластичност, пластичност, жилавост итд. У машиноградњи значајну улогу имају и погонски материјали: горива (течна – нафта и њени деривати, гасовита и чврста – угаљ, дрво, уран и др.) и мазива. Све више се у машиноградњи примењују и нови материјали: композити који представљају комбинацију различитих материјала, а са знатно побољшаним појединим особинама, угљена влакна, оптичка влакна и др.

КЉУЧНЕ РЕЧИ

KA -

ED

U

гвожђе – најраспросрањенији метал на Земљи и добија се из руда у високим пећима жилавост – својство материјала да може да поднесе промене облика услед ударних сила горива – материје које се на одређеној температури врло снажно једине са кисеоником при чему се ослобађа топлота еластичност – је својство материјала да при деловању сила привремено промене свој облик, а по престанку деловања сила поново добијају свој облик и димензије легуре – смеша једног или више истопљених метала мазива – спречавају непосредан додир тарних површина образујући танак слој између напрезање – делови машина су изложени деловању различитих спољашњих сила што изазива њихово унутрашње напрезање композит – је комбинација више материјала са побољшаним карактеристикама чврстоћа – представља унутрашњи отпор материјала на деловање спољашњих сила које настоје да промене облик тврдоћа – представља отпор који метал пружа при продирању других тела у његов површински слој

93


• • • •

94

PO

KA -

U

• •

Године 1500. пре нове ере, Емпедокле из Грчке наводи да је свака материја сачињена од мешавине четири елемента: земље, ваздуха, ватре и воде. Године 2400. пре нове ере, Демокрит развија идеју да материја може бити тако мала да не може бити даље дељива. Он назива тај део материје атомом, што значи „недељив“. Године 1661. енглески научник Роберт Бојл описује елементе као „једноставна тела“. Године 1778. француски хемичар Антоан Лавоазје дефинише хемијске елементе као „последње тачке које анализа може достићи“. Он је направио списак свих тада познатих елемената и увео хемијске симболе, нпр. О за кисеоник (Oxygen), који се и данас користе. Године 1808. енглески физичар Џон Далтон предлаже да сваки чист хемијски елеменат има свој атомски број. Ово је претеча модерних идеја о материји и атомима. Године 1868. руски научник Дмитриј Мендељејев прави списак свих до тада познатих хемијских елемената и креира карту коју назива Периодни систем елемената у коме их категорише према њиховим тежинама и особинама. Године 1897. енглески научник Томсон открива честице мање од атома и назива их корпускли (corpuscles). Струјање ових честица било је познато као катодни зраци. Данас их називамо електрони. Године 1911. новозеландски физичар Ернест Радерфорд предлаже структуру атома са свом тежином концентрисаном у центру атома – језгру и са омотачем у коме се налазе електрони који круже око језгра. Године 1912. дански научник Нилс Бор даје нови модел атома по коме се електрони крећу на одређеном растојању од језгра атома у одвојеним слојевима, љускама. Године 1919. Радерфорд успева да поцепа језгро атома у експерименту названом „деоба атома”. Године 1932. енглески физичар Џејмс Чедвик открива електрички неутралне честице у језгру атома – неутроне. Године 1942. тим научника предвођен Енриком Фермијем изводи прву ланчану реакцију атомске фисије – где долази до деобе атомског језгра, уз ослобађање велике количине енергије, што доводи до деоба других атомских језгара. Године 1945. наука о деоби атомског језгра је злоупотребљена и направљене су две атомске бомбе које су бачене на два јапанска града, Хирошиму и Нагасаки.

ED

R

ВРЕМЕПЛОВ – МАТЕРИЈАЛИ •

L

TA

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ 1. Шта карактерише челик? За шта се највише примењује у индустрији? 2. Шта су легирани челици? Где се примењују? 3. Шта су конструкциони угљенични челици? 4. Које су карактеристике бакра? Где се примењује? 5. Шта је месинг? Где се примењује? 6. Шта је бронза? Где се примењује? 7. Шта је дуралуминијум? 8. Шта су деривати нафте? Где се користе? 9. Набројте врсте гасовитих горива. 10. Набројте врсте угља по топлотној вредности. 11. Где се користи уран? 12. Шта су физичка, а шта механичка својства метала и легура? 13. Шта карактерише чврстоћу метала? 14. Која је разлика између еластичности и пластичности? 15. Шта је композитни материјал? 16. Који се још савремени материјали користе у техници?

Техника и технологија / Ресурси и производња


4.3. МЕРЕЊЕ И КОНТРОЛА – ПОЈАМ И ПРИМЕНА МЕРНИХ СРЕДСТАВА (МЕРИЛА)

TA

L

Да бисмо радни предмет довели до одређеног квалитета, неопходно је, при његовој изради, повремено га мерити и контролисати. Због тога се најчешће мере дужина, пречник, облик, маса, тежина, сила, момент, време и др. Мерење је упоређивање величине која се мери са одговарајућим системом мера, при чему се добија вредност измерене величине. Систем мера, међународни стандард, предвиђа све стандардне јединице за упоређивање свих врста величина. Мерење може да буде посредно (нпр. мерним шестаром) и непосредно (директним очитавањем). Контрола подразумева упоређивање, али се при томе не добијају никакве бројне вредности, већ се само утврђује да ли је радни предмет у оквиру одређених граница. При конструисању или изради неког предмета врло је значајно да знамо како мерити и контролисати његове најважније параметре и која средства − инструменте и на који начин користити. Од тога зависи да ли ће се постићи постављени циљ и квалитет.

МЕРЕЊЕ ДУЖИНЕ И УГЛА

ED

U

KA -

PO

R

Сва тела која нас окружују, па тиме и машине и њихови елементи, налазе се у простору који карактеришу три димензије (ширина, дужина и висина). Да бисмо одредили неко тело – машину, било при коришћењу или при конструисању, потребно је да знамо његове димензије. Просторни облик тела одређује се, углавном, мерењем две величине: дужина и углова. Од великог је значаја за сваког од нас како се врши мерење дужина и углова. Најједноставнији прибор за мерење дужине јесу радионички лењири, метри и пантљике од дрвета, челика или платна са милиметарском поделом (Слика 4.11). Најчешће примењивано радионичко мерно средство јесте помично мерило са нонијусом (обично и електронско), којим се могу обављати спољашња и унутрашња мерења, као и мерење дубина (Слика 4.11). Специфичност овог средства јесте нонијус, који омогућује тачност од 1/10, 1/20 и 1/50 милиметара, зависно од броја подељака на њему.

а)

б)

в)

г)

Слика 4.11 МЕРЕЊЕ ДУЖИНЕ: а) тракасти метар, б) електронско кљунасто мерило, в) микрометар, г) електронска мерна летва а)

б)

Слика 4.12. ПРИМЕРИ МЕРЕЊА ДУЖИНЕ: а) помично мерило са нонијусом са тачношћу 0,1 mm (1/10), б) микрометар са тачношћу 0,01 mm (1/100) 95


R

TA

L

Помично мерило (Слика 4.12.а) састоји се од непомичног дела са милиметарском поделом (1) и помичног дела са нонијусом (2), на којем је 9 mm подељено на 10 једнаких делова цртицама. Тако настаје разлика између подела на непомичном делу и нонијуса од 0,1 mm. Измерена величина се очитава тако што се број целих милиметара види на горњој подели, а она цртица на нонијусу, која се поклапа са неком горњом цртицом, показује децимале. Пример на Слици 5.3.а показује димензије од 10,0 mm и 15,4 mm. За прецизнија мерења користи се микрометар (Слика 5.3.б). Принцип мерења састоји се у томе што се број целих и половина милиметара очитавају на непокретном вретену (1), а стотинке на добошу (2). Ако вретено показује само пуне милиметре, добош показује број 1/100 до 50/100 mm (нпр. 7,35 mm на Слици 4.12.б). Ако вретено показује и половину милиметра, добош показује број 1/100 до 50/100 mm, што треба сабрати са 0,5 mm (нпр. 7,89 mm на Слици 4.12.б). Добошем се манипулише само преко чегртаљке (3), јер се тако постиже одређена прецизност. За контролисање углова користе се угаоници, најчешће са правим углом, а за мерење углова користе се угломери који могу имати и нонијус. У машиноградњи се користе и разни контролници зазора, калибри, чешљеви за навоје, шестари за преношење мера, компаратори итд. Мерним средствима треба пажљиво руковати да би се очувала њихова прецизност. Развој електронике омогућио је стварање савремених електронских средстава за мерење дужине: ласерских даљиномера, електронских микроскопа и других (Слика 4.13).

KA -

PO

а)

б)

ED

U

Слика 4.13. САВРЕМЕНА ЕЛЕКТРОНСКА МЕРНА СРЕДСТВА ЗА ДУЖИНУ: а) ласерски даљиномер у различитим извођењима, б) електронски микроскоп

Вежба 4.3. ПРАКТИЧНА МЕРЕЊА ДУЖИНЕ Измерите лењиром, помичним мерилом и микрометром исту величину и упоредите добијене вредности. Мерења дужине изведите и савременим електронским средствима. Користи DVD.

МЕРЕЊЕ МАСЕ, СИЛЕ И МОМЕНТА Често је потребно знати, у свакодневном животу, а посебно у техници и при изради модела, како да измеримо: масу, силу и момент. То су величине којима се мери пренос оптерећења значајног у процесу градње машина. Познато је из физике да је маса апсолутна величина за неку материју. Маса се мери директним упоређивањем са упоредном масом од 1 kg (теговима израђеним од специјалног материјала) помоћу ваге која функционише на принципу равнотеже двокраке полуге. Све више су у употреби врло прецизне електронске ваге за мерење масе у свакодневном животу и у индустријским процесима. 96

Техника и технологија / Ресурси и производња


PO

R

TA

L

За мерење силе, која представља меру узајамног деловања тела, користе се динамометри (Слика 4.14). Динамометри су израђени, обично, коришћењем мерних трака. Као јединица за силу користи се најчешће њутн (N), или килоњутн (kN = 1000 N). При испитивању делова машина значајно је колика им је издржљивост која се мери на кидалицама мерењем силе. При моделовању машина и процеса у индустрији врло често је потребно одредити величину силе која се преноси преко механизама, јер она представља оптерећење машине, а често и суштину радног процеса. Зато се мерење силе може извести и врло прецизним електронским динамометрима. У свакодневном животу често је потребно мерити силу гравитације (тежину тела), што се такође изводи помоћу динамометра. Мерење момента врши се на основу тога што је момент (М) једнак производу силе (F) и нормалног растојања (h) мерењем силе и умножавањем са растојањем (M = F h), а изражава се у Nm. Принцип ваге (кантара) заснован је на равнотежи момената за обртну тачку.

Слика 4.14. МЕРЕЊЕ СИЛЕ (ТЕЖИНЕ): електронске ваге − динамометри

KA -

МЕРЕЊЕ ВРЕМЕНА, БРЗИНЕ И УБРЗАЊА

ED

U

У техници је врло значајно мерење времена, не само протока времена већ и одређивања параметара значајних за технику: положаја у простору у неком времену, промене положаја у простору (брзина и убрзање). И код машина је врло значајно познавати, осим просторног распореда елемената, њихово кретање – промену положаја у току времена, брзине и убрзања. За та мерења постоје разни мерни инструменти: часовници, штоперице, брзиномери, акцелерометри и др. Часовници (сатови) јесу инструменти који мере време у часовима, минутама и секундама и до најмањег делића. Постоје механички, кварцни и атомски сатови. Прво је човек очитавао време на сунчаним часовницима, затим на пешчаним, на обележеним свећама и на воденим сатовима (Слика 4.15.а). Тек у XIII веку начињени су први механички часовници. Ови часовници засновани су на принципу истог периода осциловања код клатна исте дужине (Галилео Галилеј – 1582. год.). Касније је овај принцип искоришћен да се изради први сат са клатном (Кристијан Хајгенс – 1656. год.). У таквом сату тег се клати да би регулисао кретање казаљки.   Савремени часовници Електрични часовник, који је прикључен на мрежу наизменичне електричне струје, опремљен је синхроним мотором, који ради у сагласности са фреквенцијом наизменичне струје. Електрични часовник с клатном користи електромагнет, који стално гарантује тачне осцилације. Већина данашњих часовника ради на батерије и унутра има сићушни пиезо-електрични кристал кварца. Под дејством струје из батерије кристал осцилује дајући струјне импулсе на основу чега чип, преко своје електронике, претвара импулсе у време од једне секунде. Кашњење може да не буде веће од 1/10 секунде годишње.

97


L TA

PO

R

Слика 4.15. ЧАСОВНИЦИ: а) претече часовника: 1 - сунчаник (Египат пре н.е.), 2 - пешчаник, 3 -сунчани сат у Шпанији, б) лабораторијски цезијумов атомски сат са врло високом прецизношћу (фреквенција око девет милијарди Hz), в) атомски сат у Берлину мери време за све светске временске зоне

KA -

DVD – МЕРЕЊЕ И КОНТРОЛА – ПОЈАМ И ПРИМЕНА МЕРНИХ СРЕДСТАВА (Insert Video-Internet)

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

• •

• • • • •

98

U

Мерење је упоређивање величине која се мери са одговарајућим системом мера, при чему се добија вредност измерене величине. Мерење се врши мерним средствима. Контрола подразумева упоређивање, али се при томе не добијају никакве бројне вредности, већ се утврђује да ли је предмет у одређеним границама. Контрола се врши контролним еталонима. Основна јединица за дужину је метар, у ознаци m, док се остале мање и веће јединице добијају додавањем префикса испред основне јединице (нпр. милиметар, 1 mm = 0,001 m). За мерење дужина најчешће се користе класична мерна средства: радионички лењири, метри или пантљике од дрвета, челика или платна са милиметарском поделом; затим за прецизнија мерења: помично мерило са нонијусом, микрометар, електронска мерна летва, ласерски даљиномер, електронски микроскоп и др. За контролисање дужина користе се: разни контролници зазора, калибри, чешљеви за навоје, шестари за преношење мера, компаратори и др. Основна јединица за угао је степен, у ознаци 0, док се остале мање јединице изражавају у минутима ‘ и секундима ‘’ (нпр. пун угао има 3600, прав угао 900, док је 10 = 60 ‘ ; 1 ‘ = 60 ‘’ ). За мерење углова користе се угломери који могу бити универзални или оптички. За контролисање углова користе се угаоници (најчешће под правим углом од 900 ). Маса је апсолутна величина и иста је у целокупном универзуму (на било ком месту у простору), док је сила мера узајамног дејства тела и зависи од привлачних сила тела, односно од положаја у простору. Однос масе и силе је дат релацијом: F = m ∙ a (основни Њутнов закон).

ED

Техника и технологија / Ресурси и производња


• • • •

Основна јединица за масу је килограм, у ознаци kg, док се остале јединице формирају са префиксима узимајући за основ грам (нпр. 1 kg = 1000 g ; 1 mg = 0,001 g). Основна јединица за силу је њутн, у ознаци N, док се остале мање и веће јединице добијају додавањем префикса испред основне јединице (1 kN = 1000 N). За мерење масе најчешће се користе разне ваге са теговима (кантар, вага са теговима и др.) као и електронске ваге. За мерење времена користе се часовници (механички и електронски), штоперице.

КЉУЧНЕ РЕЧИ

PO

R

TA

L

атомски часовник – часовник који се заснива на осцилацијама једног молекула време – апстрактни појам који се мери у јединицама: дан, сат, минута, секунда динамометар – инструмент за мерење силе електронски часовник – часовник који се прикључује на наизменичну електричну струју, има синхрони мотор који ради сагласно фреквенцијама наизменичне струје eталони – калибратори (прецизне плочице) за одређене дужине мерило са нонијусом – помично мерило за мерење дужина и има нонијус за очитавање мере са тачношћу 1/10, 1/20 и 1/50 mm зависно од броја подељака мерна трака – прибор за мерење дужине од челика или платна са милиметарском поделом микрометар – мерило са добошем за мерење дужина тачности 1/100 mm угломер – мерило за мерење углова одређене тачности часовник – инструмент за мерење времена

ED

U

KA -

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ 1. Шта представља мерење неке величине? 2. Каква је разлика између контроле и мерења? 3. Наведите мерна средства за мерење дужине. 4. Како се користи и који је принцип рада нонијуса? 5. Који је принцип рада нонијуса? 6. Шта су контролници? 7. Како се користе контролници? 8. На ком принципу функционишу ваге и шта се њима мери? 9. Шта је динамометар? 10. Како се мери моменат силе? 11. Како се све може мерити време? 12. Зашто је мерење значајно у техници?

99


4.4. ТЕХНОЛОГИЈА ОБРАДЕ МАТЕРИЈАЛА У МАШИНСТВУ

TA

L

Технологија обраде разних предмета представља врло сложен процес и обухвата читав низ веома организованих радњи, тј. ток израде. У школској радионици тај процес је поједностављен, али довољно инструктиван. Постављени радни задатак мора пратити одређени ток: • израда техничко-технолошке документације или одговарајућег техничког цртежа; • одабирање и утврђивање технолошког поступка обликовања с обзиром на могућности; • остваривања задатка и техничких услова коришћења средстава за рад; • избор и обезбеђивање најприкладнијег материјала, који даје што мање отпадака, • који осигурава одговарајући квалитет и најрационалнији поступак обликовања; • избор и припремање одговарајућег алата, прибора, машина и других техничких средстава; непосредна техничка припрема − мерење, обележавање и заштита на раду, укључујући и заштиту радне и животне средине; • обликовање предмета одговарајућом технологијом обраде и поступком; • проверавање успешности технологије и евентуална дорада.

ОБРАДА МЕТАЛА СКИДАЊЕМ СТРУГОТИНЕ

KA -

PO

R

Физичку основу обраде метала скидањем струготине чини резање метала клинастим сечивом различитих облика, при чему се због силе продирања одвајају честице метала (смицање), стварајући на тај начин струготину, а тиме се постиже и жељени облик предмета. Ту спада обрада метала: секачем, тестером, турпијом, бушењем, стругањем, глодањем, рендисањем, брушењем, израда навоја и др. Обрада метала у школској радионици захтева предузимање ефикасних превентивних мера безбедности од повреда, односно одговарајуће мере заштите на раду (прочитати одељак 1.4). Водећи рачуна о заштити на раду и о непосредним упутствима наставника, неопходно је упознати се са поступцима рада у школској радионици.

СЕЧЕЊЕ СЕКАЧЕМ – ОСНОВА ОБРАДЕ МЕТАЛА СКИДАЊЕМ СТРУГОТИНЕ

ED

U

Обрада сечењем изводи се секачем и поред пресецања служи и за обликовање радних комада, за израду жлебова, прореза и сл. (Слика 4.16). Принцип рада при обради метала секачем састоји се у примени резног клина који се утискује у материјал ударцима чекића, при чему се ствара струготина. Секач се мора пажљиво држати под одговарајућим углом, а за различите материјале и намену користе се тачно одређене врсте секача. С обзиром на могућност љуспања секача, обавезно треба радити са заштитним наочарима. Обрада метала секачем представља основни принцип резања метала уопште. Суштина резања је продирање резног клина у обрађивани материјал при чему резни клин алата мора имати одређену оштрицу која обезбеђује сечење, а коју карактеришу одређени углови. Осим тога морају постојати одређена кретања алата и радног предмета како би се оствариле силе продирања алата у обрађивани материјал (обрадак). Тако код тестерисања (Слика 4.17.) тестера се креће транслаторно наизменично, а зуби тестере захватају материјал стварајући опиљке. Тестерисање се користи за сечење комада метала на грубу меру. Код бушења отвора, или рупа, принцип бушења показан на Слици 4.18, спирална бургија се окреће и помера транслаторно и тако продире у материјал сечивом на врху бургије. Код рендисања, принцип Слика 4.19, радни предмет изводи транслаторно главно кретање (заједно са радним столом), док алат изводи прекидно помоћно кретање. Принцип стругања (показан је на Слици 4.20.): радни предмет (најчешће ротациони) изводи обртно главно кретање n, а помоћно подужно транслаторно кретање изводи стругарски нож, посмак s. Код глодања, глодало изводи ротацију n, а радни предмет транслацију. Код брушења је слично, јер зрна тоцила изводе резање, Слика 4.22.

100

Техника и технологија / Ресурси и производња


L

KA -

PO

R

TA

Слика 4.16. ПРИНЦИП РЕЗАЊА – СЕЧЕЊЕ СЕКАЧЕМ: a) принцип продирања резног клина у метал-сила продирања F1 и F2 зависи од оштрице, б) сечење секачем - треба подесити угао сечења да би се оформила струготина

Слика 4.18. БУШЕЊЕ: принцип рада: 1) главно, 2) помоћно кретање алата

ED

U

Слика 4.17. ТЕСТЕРИСАЊЕ: принцип тестерисања- зуби тестере подешеног угла резања

Слика 4.20. СТРУГАЊЕ: принцип стругања (n – главно обртно кретање, s – корак),

Слика 4.19. РЕНДИСАЊЕ: принцип рада, 1) стругарски нож, 2) радни предмет

Слика 4.21. ГЛОДАЊЕ: принцип рада, 1 - алат глодало, 2 - радни предмет

Слика 4.22. БРУШЕЊЕ: принцип брушења (1 - главно обртно кретање тоцила, 2 - помоћно кретање радног предмета)

101


ОБРАДА МЕТАЛА БЕЗ СКИДАЊА СТРУГОТИНЕ

PO

R

TA

L

ЛИВЕЊЕ За израду грубљих производа, као и за израду полуфабриката (припрема за обраду резањем), примењују се обраде метала: ливењем, деформисањем, спајањем и термичком обрадом. Сви наведени поступци обраде остварују се без стварања струготине. Прва три наведена поступка обраде мењају облик радног предмета, док при термичкој обради, облик предмета остаје непромењен, а мења се унутрашња структура материјала. Ливење је поступак обраде метала при коме се готов производ (одливак) израђује ливењем течног метала у калуп (Слика 4.23). Већина метала и легура добро се лије, а најчешће се лије сиви лив и легуре обојених метала. За ливење је потребно израдити калуп који у потпуности одговара облику одливка. Поступак је врло економичан. 

KA -

Слика 4.23. ЛИВЕЊЕ: 1) калуп, 2) одливак, 3) наливање калупа

ОБРАДА МЕТАЛА ДЕФОРМИСАЊЕМ

ED

U

Значајну примену у машиноградњи има обрада метала деформисањем. Ова обрада заснива се на својству метала да се под одређеним условима и дејством спољашњих сила пластично (трајно) деформише (има особину ковности) или се деформише смицањем. Потребне силе за обраду настају дејством машине или ручно, помоћу одговарајућег алата, којим се обликује радни предмет. На тај начин остварује се веома специфичан начин обраде метала приликом кога нема отпадне струготине као код резања нити се користи процес очвршћавања метала као код ливења. То омогућава уштеду материјала, повећање производности машина, скраћење времена израде, побољшање неких механичких карактеристика (чврстоћа, тврдоћа, еластичност и жилавост). У зависности од облика радних предмета (обрадака), машине и алата, разликују се следећи поступци обраде метала деформисањем - принцип дат на слици: сабијање (ковање) Слика 4.24, истискивање Слика 4.25, савијање Слика 4.26, извлачење Слика 4.27, ваљање Слика 4.28. и одвајање Слика 4.29.

Слика 4.24. КОВАЊЕ: 1) принцип, 2) отковак

102

Техника и технологија / Ресурси и производња


L

TA

Слика 4.26 САВИЈАЊЕ: а) принцип, б) савијање ваљцима

Слика 4.28. ВАЉАЊЕ ЛИМА

ED

U

KA -

Слика 4.27. ИЗВЛАЧЕЊЕ: 1) принцип, 2) готов комад

PO

R

Слика 4.25. ИСТИСКИВАЊЕ: а) принцип (1 – горњи део алата, 2 – доњи део алата), б) готов комад

Слика 4. 29. ОДВАЈАЊЕ: а) ручно сечење маказама, б) просецање (1- просекач, 2 - комад)

УПОЗОРЕЊЕ: Одмах при уласку у школски кабинет проверите да ли сте предузели све мере заштите на раду према школском Правилнику о заштити на раду, проверите и услове рада у кабинету.

103


САВРЕМЕНИ ПОСТУПЦИ ОБРАДЕ МЕТАЛА

PO

R

TA

L

Плазма технлогије. Поред уобичајених машина и постројења за тзв. класичну механичку обраду, данас се користе и најсавременији технолошки поступци, који повећавају квалитет и прецизност машине: електроерозија, плазма технологије и обрада ласером. На Слици 4.30. показане су плазма технологије код којих се за обраду користи млаз јона и електрона који се крећу великом брзином, стварајући топлоту 20.000º C (уместо 2400º C приликом аутогеног резања). Рез је чист и прецизан, без уобичајене ширине. Електроерозија − електрични лук, где је алат једна електрода (катода), а предмет друга (анода). Варнице капају, топе (хиљаде тачкица) честице метала које практично испаравају па се тако обликује предмет рада. Примењује се нарочито за необичне облике, где постојећи поступци нису применљиви. Уз то, прецизност се мери хиљадитим деловима милиметра. Обрада ласером − фокусирани и у сноп скупљени светлосни зраци који топе, секу, буше и заварују ситне делове са прецизношћу од 0,01 mm и више.

KA -

Слика 4.30. ПЛАЗМА ТЕХНОЛОГИЈЕ У ОБРАДИ МЕТАЛА

МЕРЕ ЗАШТИТЕ НА РАДУ

ED

U

Рад у школском кабинету мора бити добро организован, са потпуном применом средстава за заштиту на раду, посебно зато што су ученици без довољног радног искуства и навике да користе средства за заштиту на раду. Нарочито треба обратити пажњу на следеће: • алатима и материјалима оштрих ивица треба правилно и пажљиво руковати да би се избегле повреде при сечењу, бушењу, резању, брушењу и сл.; • алати, прибори и уређаји морају бити према школском Правилнику о заштити на раду, проверите предузете мере заштите и услове рада у школском кабинету и исправност (електрични прикључци, маказе, дршке турпија, тестере, чекићи, стеге за учвршћивање и придржавање, лемила итд.); • машине морају имати одговарајућа заштитна средства како погонски елементи не би захватили косу или одећу. Обавезне су заштитне наочари и оклоп на брусилици. Рад на машинама дозвољен је само уз контролу и уз наставникову помоћ.

Вежба 4.4. ОБРАДА МЕТАЛА РЕЗАЊЕМ, ЛИВЕЊЕМ И ДЕФОРМИСАЊЕМ У школском кабинету препознајте предмете који су обрађивани резањем, ливењем или деформисањем. При посети одговарајућем предузећу, разврстајте предмете израђене обрадом метала резањем, ливењем и деформисањем. Примените стечена знања о обради метала при изради модела.

104

Техника и технологија / Ресурси и производња


DVD – ТЕХНОЛОГИЈА ОБРАДЕ МАТЕРИЈАЛА У МАШИНСТВУ (Insert Video-Internet)

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

• • • • • •

L

TA

R

PO

Под технологијом обраде метала подразумевају се, у ширем смислу, поступци и техничка средства која се примењују да би метал добио жељени облик и квалитет и могао да се користи за задовољење одређених потреба. Обрада се изводи, најчешће, одговарајућим машинама (производним, алатним, специјалним) коришћењем одређених прибора и ручно одређеним алатима. С обзиром на физички принцип како се изводи, у технологију обраде спада: обрада метала скидањем струготине и обрада метала без скидања струготине. Основу обраде метала скидањем струготине чини резање метала продирањем клинастог сечива различитог облика (алата) у радни предмет и одвајање струготине до постизања жељеног облика предмета. Ту спадају технологије обраде метала као што су: сечење, тестерисање, турпијање, бушење, стругање, глодање, рендисање, брушење, израда навоја и др. које се могу реализовати ручно и машинским путем. За машинску обраду скидањем струготине користе се машине (производне) и то: бушилице, стругови, глодалице, рендисаљке, брусилице и др. са алатима. У обраду метала без скидања струготине спадају: ливење, деформисање, спајање и термичка обрада. У зависности од облика радних предмета, машина и алата, разликују се следећи поступци обраде метала деформацијом: сабијање (ковање), извлачење, истискивање, ваљање, савијање и одвајање. Обрада метала деформацијом изводи се ручно или на машинама – чекићи, пресе... Данас се све више користе најсавременији поступци обраде као што су: електроерозија, плазма технологије и обрада ласером. Рад у школској радионици мора бити добро организован, са потпуном применом средстава на раду, посебно зато што су ученици недовољно обучени за одређене послове и за коришћење заштитних средстава.

U

КЉУЧНЕ РЕЧИ

KA -

ED

алат – ручна или машинска средства за обраду; оруђа, прибор или инструмент брушење – обрада резањем са брусним тоцилима за завршну дораду радних површина бушење – обрада отвора и рупа резањем са завојним бургијама, ручна и машинска ваљање – обрада метала деформацијом када се обратку мења облик и димензије висока пећ – постројење за производњу сировог гвожђа глодање – обрада метала резањем на глодалици са алатом – глодалима ковање – обрада метала деформацијом у топлом и хладном стању (слободно и у калупима) ливење – обрада метала при коме се производ израђује ливењем течног метала у калуп обрада резањем – облик радног предмета се остварује скидањем струготине обрада деформацијом – облик радног предмета остварује се трајном деформацијом обрада плазмом – за обраду се користи млаз јона и електрона који се крећу великом брзином стварајући високу темепературу и до 20.000 Cо када се остварују врло чисти и прецизни резови стругање – процес обраде метала скидањем струготине термичка обрада – скуп операција загревања и хлађења челика ради измене структуре

105


ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

ED

U

KA -

PO

R

TA

L

1. Шта су полупроизводи? 2. Који су најсавременији технолошки поступци обраде метала? 3. Набројте најважнија средства за заштиту на раду. 4. Наведите примену резног клина на разним алатима. 5. Наведите примере дејства полуге код алата за ручну обраду. 6. Како трење утиче на неке поступке обликовања метала? 7. Каква је улога дрвеног чекића и летвица при обликовању лима? 8. Какав је значај коришћења шаблона при раду? 9. Зашто турпију и тестеру треба притискати само у једном смеру? 10. Зашто је погрешан назив спирална бургија? 11. Каква је разлика између бушења дрвета и метала? 12. Објасните функцију граничника на машинама. 13. Објасните дејство осигурача и контранавртке на завртњима. 14. Зашто је неопходан минималан размак између наслона и брусне плоче? 15. Које облике машинске обраде метала скидањем струготине познајете и које су њихове основне карактеристике? 16. Опишите поступак ручне израде навоја. 17. Које начине обраде метала без скидања струготине познајете? Које су њихове основне карактеристике? 18. Које савремене поступке обраде метала познајете? 19. Које мере заштите на раду познајете? Како их треба применити у школском кабинету?

106

Техника и технологија / Ресурси и производња


4.5. ЕЛЕМЕНТИ ЗА ПРЕНОС СНАГЕ И КРЕТАЊА ОСНОВНИ ПОЈМОВИ И ПРИНЦИПИ МЕХАНИЗАМА

KA -

PO

R

TA

L

Човек је одувек тежио да себи олакша рад, а у неким посебно тешким условима да свој рад замени радом машина. Рад машина се заснива на одређеним принципима природних закона. Тако су се, у почетку, појавиле најпростије машине, односно принципи: полуга, стрма раван, клин, точак, котураче и др. Касније, са појавом електротехнике, машине су даље усавршаване, а нарочито њихов погон и аутоматизација. Но, основни принцип рада машина остао је скоро непромењен, само што се реализује у новим условима. Развој информатичких технологија обезбедио је једноставно решење за управљање машинама што је значајно допринело њиховом усавршавању. Машине су засноване на преношењу оптерећења и остваривања кретања. Тако, на пример, да би се остварило кретање бицикла, којим се остварује кретање са једног на друго место (превоз), потребно је да притисном силом на педале остварите пренос оптерећења на точак, који опирући се о подлогу гура бицикл да се креће. Шта се догодило и шта је искоришћено (који принципи) да се ово догоди? Прво, искоришћен је принцип полуге гурањем педале да се оствари ротационо кретање ланчаника. Затим је остварен пренос са редукцијом да се ово ротационо кретање пренесе на погонски точак преко ланчастог преносника. Даље се погонски точак одупире о подлогу и, кад савлада отпор кретању, према закону акције и реакције, почиње да се креће. Наравно, да би се све ово остварило, искоришћен је низ принципа (закона физике) и кретања: ротационо и транслаторно. Шта треба знати о механици кретања да би се разумео рад машина и да би се конструисали поједини механизми? Наравно, ту су основне кинематика и динамика, које сте изучавали у физици. А да би се упознале машине и механизми, намећу се питања на која је потребно потражити одговоре: • Који су основни принципи на којима су засноване машине? • Од којих се делова и механизама састоје? • Шта чини основне елементе машина? • Како се од елемената и механизама конструишу машине?

ED

U

Принцип полуге омогућава да се, на основу услова равнотеже, сила увећава сразмерно односу кракова полуге и да се пренесе на потребно место (Слика 4.31). Притом је врло битно изабрати ослонац који ће омогућити испуњење постављених захтева. Тако се за двокраку полугу према Слици 4.31. може написати однос сила F и R: F l1= R l2 , односно R = F l1/ l2

где је: l1 - дужина крака полуге од вучне силе до ослонца, l2 - дужина крака полуге од терета до ослонца. Из наведене једначине види се да је вучна сила F мања од терета R онолико пута колики је однос кракова полуге l1 и l2. Слика 4.31. ПРИНЦИП ДВОКРАКЕ ПОЛУГЕ: а) I класа, б) II класа, в) III класа

107


1

Принцип стрме равни омогућава да се терет подигне знатно мањом силом него што је тежина терета (Слика 4.32). Наиме, ако треба подићи терет директно вертикално, онда је потребна сила подизања терета једнака тежини терета (F = G). Међутим, коришћењем стрме равни, уз занемарење сила отпора услед трења клизања, према геометрији на слици, вучна сила при клизању терета уз стрму раван износи:

I

F

h

N

G a

F = G∙ h/l

Из наведене једначине види се да је вучна сила F уз стрму раван мања од терета G онолико пута колики је однос висине подизања терета h и пута l. Овде треба имати у виду да се при трењу овај однос унеколико нарушава, али принцип умањења силе и тада је значајан. Ако стрма раван пређе у хоризонталу, тада вучна сила треба да савлада само силу отпора услед трења. G1

Принцип клина такође омогућава да се мањом силом F оствари савлађивање сила N1 и N2 отпора продирању клина (Слика 4.33). То омогућава да се клином може лако цепати дрво, а такође и резати метал како је показано у одељку 4.4. Hа основу равнотеже сила показаних на слици и према датом обележавању, сила отпора продирању клина износи:

R

G2

G a

PO

h

TA

L

2

Слика 4.32. ПРИНЦИП СТРМЕ РАВНИ

а)

б)

a F

N2

N1

R

h

U

R

N=N1= N2= F h / a

ED

Слика 4.33. КЛИН: а) принцип клина, б) клин са назначеним силама

а)

N = N1 = N2 = F∙h/a

што значи да отпор продирању клина директно зависи од односа дужине клина h и дебљине клина а. Због тога, угао врха клина треба да буде што мањи, тј. прилагођен остварењу одређене силе отпора продирању у зависности од нападне силе F, али обезбеђујући и његову чврстоћу. И овде не треба заборавити да се као отпор продирању клина јавља и сила трења, те је због тога потребно силу F увећати, али се задржава исти принцип односа сила.

KA -

F

б)

Точак представља просту машину код које се тело у облику диска (или ваљка) може котрљати по подлози (Слика 4.34). При томе долази до значајног смањења отпора кретању, па и вучној сили. У случају (теоријски) идеалне подлоге и точка, кретање би се изазвало врло малом силом (а). Међутим, отпор котрљању постоји, те под претпоставком да се деформише подлога (Слика 4.4.б), онда ће вучна сила F износити:

Слика 4.34. ТОЧАК: а) идеална тела, б) деформатибилна подлога

108

Техника и технологија / Ресурси и производња

F = G∙ f/R

где је f крак котрљања. Захваљујући проналаску точка, човек је заменио санке колицима за превоз, а данас је развио превозна средства.


Обртни диск (Слика 4.35.–1) полупречника R са ослонцем у тачки О омогућава да се при деловању силе F обрће око тачке О, при чему је мера обртног дејства обртни моменат:

M=F∙R

TA

L

Тиме обртни диск омогућава обртно кретање, као преношење сила и обртног момента са једног на други диск директним трењем, преко назубљених дискова (зупчаника) или посредно преносним елементима. Ако је диск изведен у облику котура преко кога је пребачено уже и окачен терет G као на Слици 4.35.–2, онда је то тзв. непомични котур и важи релација односа вучне силе F и терета G у облику:

F=G

PO

Слика 4.35. ОБРТНИ ДИСК, КОТУРОВИ И КОТУРАЧЕ: 1) обртни диск, 2) непокретни котур, 3) покретни котур, 4) модел повећања терета са повећаним бројем котурова, 5) диференцијална котурача

R

Наравно, и овде је занемарена сила трења због поједностављења про-

блема. Вучна сила једнака је терету с тим што је дошло до премештања силе у повољнији положај.

F = G/(2n)

KA -

Котурача се формира комбинацијом непомичних и помичних котурова, како је то показано на Слици 4.35.–4. Услед разлагања тежине терета на две паралелне силе у ужадима помичних котурова (n), вучна сила F умањује се за 2n пута:

ED

U

Развој дизалица заснован је на принципу котурача, где је витло једна од значајних машина. Принцип равномерног преношења притиска у течностима и гасовима омогућава однос између сила F1 и F2 (Слика 4.36):

А1

А2

F2 F2 =F1

A2 A1

F1

F2 = F1∙A2 / A1

где су A1 и A2 површине клипова. Значајна примена хидраулике и пнеуматике заснована је на овом принципу.

Слика 4.36. ПРЕНОШЕЊЕ ПРИТИСКА У ТЕЧНОСТИ (принцип хидрауличне пресе)

Постоји и низ других закона и принципа који се користе код машина и механизама, а овде су наведени само неки од основних како би се лакше разумела изложена материја. Овде треба напоменути да у свим наведеним случајевима важи закон о одржању енергије, тј. ако се добија у сили, губи се у кретању и обрнуто, што није детаљно анализирано. А сада ћемо прецизније да формулишемо развој и стање машина (одељак 1.2. детаљно о машинама). Сложени процес реализује се на агрегатној машини која садржи погонске моторе, преноснике и радни део машине. Агрегатне машине на којима се све операције могу извести без непосредног учешћа човека називају се аутоматске машине. Више аутоматских машина које реализују задати технолошки процес чини аутоматску линију. Неколико аутоматских линија при централизованом управљању образује аутоматски ланац или аутоматску фабрику. 109


Савремене машине састоје се од сложених електро и машинских система. Кинематичку основу тих система чини један механизам или више механизама. Под механизмом се подразумева механички систем који служи за претварање једног облика кретања у жељено кретање другог облика, уз преношење оптерећења. Пример најчешће примењиваних механизама машина дат је на Слици 4.37., где су показани: клипни механизам (а) код кога се обртно кретање ексцентра (коленастог вратила) претвара у праволинијско и обрнуто; брегасти механизам (б) код кога се неравнина брега трансформише у праволинијско кретање клизача са точкићем и кулисни (в) механизам код кога се обртно кретање зупчаника претвара у њихање полуге са кулисом, а онда се његов крај покреће периодично праволинијски (носач алата). б)

в)

R

TA

L

а)

2

4

6

ED

7

U

3 5

Ради бољег проучавања кретања машине, обично се црта шема њених механизама, то је тзв. кинематска шема. Усвојено је да се два дела неког механизма, који су везани један за други, називају кинематски пар, од којих се најчешће примењују они приказани на Слици 4.38: кардан (1), брегасти пар (2), клип – цилиндар (3), лежиште – вратило (4), зупчасти пар (5), пар коничних зупчаника (6), пужни пар (7), зупчаста летва (8) итд. Посматрајући разне машине, односно механизме, уочава се да су израђени од истих карактеристичних делова– елемената. Сваки елеменат чини једну елементарну целину и има тачно одређену улогу, од чега углавном зависе његов облик, величина и врста материјала од кога је израђен. Основни материјали за израду машина јесу: челик, сиви лив, обојени метали, пластичне масе, дрво и др. Рад на машини мора да буде сигуран (безбедан). Наиме, због недовољне чврстоће може доћи до лома елемента (о напрезању елемената дато у одељку 4.2).

KA -

1

PO

Слика 4.37. ПРИНЦИП РАДА ОСНОВНИХ МЕХАНИЗАМА: а) клипни механизам, б) брегасти механизам, в) кулисни механизам

8

Слика 4.38. КИНЕМАТСКИ ПАРОВИ МАШИНСКИХ ЕЛЕМЕНАТА

Вежба 4.5. ПРИНЦИПИ И НАПРЕЗАЊА МАШИНА И МЕХАНИЗАМА На одговарајућим примерима машина упознајте се са основним принципима рада (на симулационим софтверима). Установите нека напрезања елемената машина. Приликом посета индустријском предузећу упознајте се са радом машина, група машина и механизама. Користите софтвер за симулацију машина и механизама MEHANIZMI датог на DVD-у.

110

Техника и технологија / Ресурси и производња


Строга подела не постоји, али се према функцији елементи машина и механизама, који улазе у састав сваке машине, могу разврстати на: – елементе за везу, – елементе за пренос оптерећења и кретања – специјалне елементе.

в)

TA

б)

KA -

PO

а)

Слика 4.40. ВЕЗЕ ЗАВРТЊИМА: а) врсте завртања, б) начин осигурања навртке од одвртања, в) монтажа завртња са подметачем и навртком из комплета материјала

R

У елементе за везу убрајају се они елементи машина који служе за спајање два дела или више делова у једну целину. Те целине могу чинити раздвојиве или нераздвојиве везе. У ову групу елемената спадају: – завртњи са наврткама, – клинови, – закивци и – везе остварене заваривањем, лемљењем и пресовањем.

L

ЕЛЕМЕНТИ ЗА ВЕЗУ

U

Слика 4.39. СПАЈАЊЕ ЗАВРТЊИМА: а) завртањ са навртком (1 – завртањ, 2 – навртка, 3 – подметач, 4 и 5 – спојни елемент), б) голи завртањ, в) завртањ са навртком који се користи у монтажи модела

Слика 4.41. ЗАВОЈНИЦА ПРЕДСТАВЉА ОСНОВ НАВОЈА

ED

Основни елементи ове везе јесу завртањ и навртка, Слика 4.39. Ради бољег налегања, често се користи и подметач, а понекад и разни осигурачи за обезбеђивање од одвртања навртке. Основу завртња и навртке чини навој који је нарезан на стабло завртња, односно урезан у отвору навртке у облику завојнице. Навој има облик завојнице (леве или десне) која настаје обмотавањем троугла око ваљка (Слика 4.41), а представља у основи стрму раван и може бити различитих профила: • троугаоног − милиметарски навој; ознака је нпр. М20 (називни пречник 20 mm), • трапезног и других сложенијих профила. У пракси се користе врло различите врсте завртања. На Слици 4.40. показани су неки облици завртања и осигурања навртке. Веза завртња и навртке може се искористити и за претварање кружног кретања навртке у праволинијско кретање завртња, нпр. код дизалице, фрикционе пресе итд. (Слика 4.42).

а)

б)

Слика 4.42 ЗАВОЈНО ВРЕТЕНО КОД ПРЕСЕ: а) преса, б)завојно вретено 111


Клиновима се такође остварују чврсте раздвојиве везе. Користе се често за везу главчина и вратила, разних полуга и сл. (Слика 4.43). На моделима се, често, овакве везе остварују на упрошћен начин завртњем за осигурање (Слика 4.43.в).

б)

в)

TA

L

а)

б)

PO

а)

R

Слика 4.43. СПАЈАЊЕ МАШИНСКИХ ЕЛЕМЕНАТА: а) попречним клином: 1 и 2 – полуге, 3 – попречни клин; б) уздужним клином: 1 – вратило, 2 – главчина, 3 – уздужни клин, 4 – жлеб, 5 – ремен; в) завртњем: 1 – вратило, 2 – ременица, 3 – завртањ

KA -

Закивцима се остварују нераздвојиве везе лимова мале дебљине, формирањем саставака закивањем. Везе закивањем могу бити различито изведене: једноредно са преклопом, дворедно са преклопом (Слика 4.44), једноредно са једним подметачем итд. Данас се ове везе замењују спајањем лимова заваривањем.

ED

U

Слика 4.44. САСТАВ ЛИМОВА ЗАКИВЦИМА а) једноредни, б) дворедни

Слика 4.45. ВРСТЕ ОПРУГА 1) лиснате, 2) торзионе, 3) вешање код аутомобила 112

Техника и технологија / Ресурси и производња

Опруге служе за еластично везивање машинских елемената. Могу бити различитих облика, па се деле на: завојне, лиснате, спиралне и др. (Слика 4.45).


ЕЛЕМЕНТИ ЗА ПРЕНОШЕЊЕ ОПТЕРЕЋЕЊА И КРЕТАЊА Да би се остварило жељено кретање радног елемента машине одређене снаге (силе, односно момента), неопходно је пренети кретање и оптерећење од погонске до радне машине (или дела машине) (Слика 4.46). То се изводи помоћу елемената и склопова за преношење оптерећења и кретања.

а)

б)

L

редуктор

TA

Слика 4.46. ПРИМЕР СИСТЕМА ЗА ПРЕНОШЕЊЕ ОПТЕРЕЋЕЊА И КРЕТАЊА: а) шема; б) реални систем: 1 – погонски електромотор, 2 – спојница, 3 – редуктор, 4 – спојница, 5 – радна машина

Осовине и вратила су машински елементи који служе за преношење обртног кретања и оптерећења, на које се монтирају обртна тела, као што су зупчаници, ременице и др. Према томе, осовине и вратила су носачи елемената који се обрћу и преко рукаваца се ослањају на лежишта. Осовине не преносе обртни момент, па су изложене савијању, а понекад су и непокретне и једноставније по конструкцији. Вратила преносе обртни момент, те су изложена савијању и увијању. Могу бити различита − права, коленаста, еластична итд. (Слика 4.47). Осовине и вратила најчешће се израђују од челика. Лежишта су ослонци вратила и осовина у којима се рукавци могу обртати. Према конструкцији могу бити: – клизна, где рукавац при обртању клизи непосредно по лежишту (Слика 4.48.а); – котрљајућа, где се рукавац при обртању котрља преко посредника који се налазе између рукаваца и ослонца (Слика 4.48.б). Лежишта могу преносити оптерећење у различитим правцима, па се израђују као радијална, аксијална и радиаксијална. У лежиштима се услед клизања и котрљања ослобађа топлота, па је неопходно подмазивање. Спојнице су елементи за спајање вратила или неких обртних елемената. Њихова конструкција може да остварује стални спој или да се, по потреби, искључи. Могу да буду изведене као круте, еластичне итд. (Слика 4.49). 

PO

R

а)

KA -

б)

Слика 4.47. ОСОВИНА (а) И ВРАТИЛО (б)

б)

ED

U

а)

Слика 4.48. ЛЕЖИШТА: а) клизна, б) котрљајућа

а)

б)

Слика 4.49. СПОЈНИЦЕ: а) крута, б) еластична, в) укључна

в)

113


Фрикциони точкови и преносници користе се за преношење мањих оптерећења и кретања при мањим растојањима вратила (Слика 4.49). Кретање се остварује на основу трења између точкова и остварења приближно исте обимне брзине на њима. Због проклизавања немају сталан преносни однос, па се све мање користе.

а)

n2

б) n1

D2

D1 z1

Слика 4.51. СПРЕЗАЊЕ ЗУПЧАНИКА: a) принцип спрезања, б) димензије (z – број зуба зупчаника)

R

Слика 4.50. ФРИКЦИОНИ ПРЕНОСНИК: 1) погонско вратило, 2) гоњено вратило (n – број обртаја у минуту)

TA

L

z2

KA -

PO

Зупчаници и зупчасти преносници служе за преношење оптерећења и кретања при окретању два вратила или више вратила која су на мањем растојању. Слични су фрикционим преносницима, с тим што по обиму точка имају зубе, чиме се искључује могућност клизања. Помоћу њих се могу преносити како мање, тако и веће снаге. Пренос оптерећења (обртног момента) са једног вратила на друго помоћу зупчаника остварује се на тај начин што зупци водећег зупчаника z1 улазе у међузубље вођеног зупчаника z2 , те га на тај начин покрећу (Слика 4.51). Зупчаници се такође користе у паровима као зупчасти преносници. Могу бити: • прости (са једним паром), • сложени (са више парова). Зупчасте преноснике карактерише преносни однос који је код простог преносника, Слика 4.51: i = n1 /n2 = D1 / D2 = z2 / z1

ED

U

где је: n1 број обртаја, D1 пречник, z1 број зуба водећег зупчаника, n2 број обртаја, D2 пречник, z2 број зуба вођеног зупчаника. Код сложеног преносника умножавају се парцијални преносни односи, то јест: i = i1∙ i2∙ i3...

Преносници са непромењеним преносним односом називају се редуктори. За променљив број обртаја користе се мењачи – зупчасти преносници са променљивим зупчаницима. Основу зупчаника чине зуби. Они се израђују на телу зупчаника и имају тачно одређен профил (еволвентни) како би спрезање зуба зупчаника било правилно. Зуби могу да буду различитих величина, што зависи од оптерећења које преносе. Њихова основна карактеристика јесте модул m, који се дефинише односом корака зуба t и константе π, то јест: m=t/π Све димензије зупчаника прорачунавају се на основу модула. Тако, на пример, подеони пречници су: D1 = m ∙ z1 , D2 = m ∙ z2 итд. Два зупчаника у захвату морају имати исти модул. У зависности од праваца оса вратила и облика зуба, примењују се различити зупчасти парови: – цилиндрични (са спољашњим и унутрашњим озубљењем и разним облицима зуба: правим, косим и стреластим), када су осе вратила паралелне (Слика 4.52); – конични, када се осе вратила секу обично под правим углом (Слика 4.53); 114

Техника и технологија / Ресурси и производња


– пужни (пуж и пужни точак), где се осе мимоилазе под правим углом (Слика 4.54); – зупчаста летва, када се осе вратила мимоилазе (Слика 4.55) и др. Специфичност зупчасте летве јесте да ротационо кретање трансформише у транслаторно– праволинијско и обрнуто. Зупчасти преносници могу бити изведени од различитих комбинација парова зупчаника. На Слици 4.54. приказан је мењач – преносник са променљивим излазним бројем обртаја примењен код возила. Зупчаници се израђују од сивог лива, челика, пластичних маса и др. б)

в)

TA

L

а)

R

Слика 4.52. ПРЕНОСНИЦИ СА ЦИЛИНДРИЧНИМ ЗУПЧАНИЦИМА: а) једностепени редуктор, б) двостепени редуктор, в) зупчаници са уметнутим зупчаником

б)

KA -

PO

а)

ED

U

в)

Слика 4.53. КОНИЧНИ ЗУПЧАНИЦИ: а) спрезање, б) разна извођења, в) пример примене код диференцијала возила

Слика 4.54. ПУЖНИ ПАР: а) 1 – пуж, 2 – пужни точак, б) примена пужа код управљача, в) модел 115


б)

в)

L

а)

TA

Слика 4.55. ЗУПЧАСТА ЛЕТВА: a) 1 – летва, 2 – цилиндрични зупчаник; б) пример примене зупчасте летве код уставе; в) фото-статива

б)

KA -

PO

R

а)

U

Слика 4.56. ПРИМЕНА ЗУПЧАСТИХ ПРЕНОСНИКА КОД ВОЗИЛА – МЕЊАЧ: а) шема, б) мењач код возила

ED

Ременице и ремени преносници користе се за пренос оптерећења и обртања између два вратила на већем растојању. Остварују еластичну везу и нису скупи али, због могућности проклизавања, преносни однос, који износи: i = n1 / n2 = D2 / D1

није константан. Принцип рада ременог преносника састоји се у томе што се кретање са погонске ременице (пречник D1, а број обртаја n1) преноси на гоњену ременицу (D2, n2). Ремени преносник може бити изведен са пљоснатим ременом (Слика 4.57) као: – отворен (паралелна вратила, исти смер обртања) (а), – укрштен (паралелна вратила, смер обртања супротан) (б), – полуукрштен (укрштена вратила) и – степенаст (паралелна вратила, а различит број обртаја – мењач) (г, д). Све чешће се примењују клинасти ремени преносници, са једним ременом или са више ремена трапезног профила, израђених од гумених трака протканих текстилним влакнима (Слика 4.57.е). Ременице се израђују од сивог лива, челика, алуминијума, пластичне масе итд., а ремени од коже (отуда каишеви) и гуме са текстилном структуром.

116

Техника и технологија / Ресурси и производња


а)

б)

в)

д)

TA

L

г)

ђ)

е)

2

3

PO

R

1

KA -

Слика 4.57. РЕМЕНИ ПРЕНОС: а) отворен, б) укрштен, в) ремен затезач, г) степенасти ремени преносник, д) пример преносника, ђ) пример ременог преносника код пумпе, е) профили ремена: 1 – пљоснати, 2 – трапезни, 3 – трапезни назубљен

Ланчаници и ланчасти преносници користе се када је размак између вратила већи, где се мора остварити константан преносни однос. За преношење оптерећења користе се ланци и ланчаници, а кинематика је слична каишним и зупчастим преносницима, тј. преносни однос је:

i = n1 / n2 = D2 /D1 = z2 / z1

ED

U

На Слици 4.58. приказани су елементи ланчастог преносника и његова примена код бицикла. Показан је начин формирања различитих брзина променом спрезања одређених ланчаника преко ланца, који је бочно померљив помоћу полуга. Показан је и график зависности брзине од степена преноса. У одељку 2.2. приказано је детаљније коришћење ланчастог преносника код бицикла. СПЕЦИЈАЛНИ ЕЛЕМЕНТИ

Као специјални елементи данас се користе: – елементи клипних машина (клип, цилиндар, клипњача) и – елементи за вођење и регулацију гасова, течности и паре (цеви, вентили, славине, колена, наставци и др.).

Вежба 4.6. ЕЛЕМЕНТИ И ПРЕНОСНИЦИ ОПТЕРЕЋЕЊА И КРЕТАЊА Од елемената из конструкторских кутија и материјала којима располаже школа израдите све врсте преносника оптерећења и кретања (или бар неке) и упознајте машинске елементе на конкретним примерима. Користите софтвер MЕHANIZMI за симулацију са DVD-а.

117


а)

в)

2

3

1

L

б)

TA

4

5 6 7

PO

8

R

9

KA -

Слика 4.58. ЛАНЧАСТИ ПРЕНОС: а) пример коришћења код бицикла; б) делови мењача бицикла: 1 − смер кретања ланца, 2 − рам, 3 – предњи ланчаник, 4 – смер кретања ноге, 5 – педала, 6 – ланац, 7 – задњи точак, 8 – задњи мењач, 9 – задњи зупчаник; в) график брзине у функцији преносних односа ланчаника код бицикла

U

DVD – ЕЛЕМЕНТИ МАШИНА И МЕХАНИЗАМА (Insert Video-Internet)

ED

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА • • • • • • •

118

Основ машина и механизама чине основни закони кретања (транслација, ротација, осцилације, сложено кретање) и пренос оптерећења (силе, моменти, напрезање, чврстоћа). Најпростије машине, односно принципи, су: полуга, стрма раван, клин, точак, котур, котураче, принцип равномерног преношења притиска у течностима и др. Основу савремених машина чине механизми – клипни, брегасти и кулисни и низ основних делова који се називају еменати машина. Структура машине најчешће се састоји из погона, преносника и радног органа. Сваки елемент машине чини једну елементарну целину и има тачно одређену улогу, од чега зависи његов облик, величина и врста материјала од кога је израђен. У елементе за везу убрајају се: завртњи са навртком и клинови – раздвојиве везе; закивци, завари, лемови, пресовани спојеви – нераздвојиве везе. Елементе за преношење оптерећења и кретања чине: осовине и вратила, лежишта, спојнице, точкови, зупчаници, ланчаници и др. и разни преносници (фрикциони, зупчасти, ремени, ланчасти и др.).

Техника и технологија / Ресурси и производња


КЉУЧНЕ РЕЧИ

KA -

PO

R

TA

L

вратило – елемент преносних механизама који преноси обртни момент и ротира завртањ – машински елемент са завојницом који се користи у конструкцијама за раздвојиве везе зупчаник – машински елемент који преноси обртни момент, са једног вратила на друго, спрегом два или више зупчаника преко контактних сила чини зупчасте преноснике клип и клипњача – елементи клипног механизма код кога се транслаторно кретање трансформише у обртно, или кружно кретање трансформише у транслаторно коленасто вратило – вратило са ексцентричним лежиштима (примена код мотора СУС) кретање – промена положаја тела током времена (транслаторно, обртно и сложено) ланчасти преносник – преносник са константним преносним односом и већим распонима између вратила; састоји се од: ланца и два ланчаника мењач – преносник код кога се може мењати брзина кретања момент силе – или обртни момент, представља обртно дејство силе и изазива обртно (ротационо) кретање тела; мери се у N m = J оптерећење – спољашње дејство тела које се изражава силама и моментима осовина – машински елемент за обртно кретање, обично кружног попречног пресека; не преноси обртни момент те је оптерећена само на савијање преносник – елемент за пренос оптерећења и кретања између елемената у систему редуктор – преносник који трансформише улазно кретање у жељено успорено кретање ремени преносник – преносник еластичне везе који се користи на већим распонима између вратила, где није константан преносни однос; састоји се од: ремена и две ременице ротација тела – кретање тела код кога свака тачка изводи кружно кретање сила – мера узајамног дејства између два тела и изазива транслацију; мери се у N снага – извршен рад или промена енергије у јединици времена; мери се у W транслација – паралелно померање тела точак – елемент машина код кога је маса кружно распоређена; котрљањем по подлози изводи равно кретање, оса се креће транслаторно, а точак врши ротацију

U

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

ED

1. Како се остварују везе елемената код машина? 2. Објасните разлику између редуктора и мењача. 3. Шта се остварује пужним преносником; која је његова посебна карактеристика? 4. Каква је битна разлика између осовина и вратила? 5. Објасните појам кинематског пара, ланца и степена слободе кретања. 6. Која основна кретања код машина разликујете? 7. Шта узрокује појаву силе и шта она представља у преносу оптерећења? 8. Шта се добија код полуге, стрме равни и клина, а шта се губи? 9. Шта омогућава точак? 10. Који је принцип рада котурача? 11. Која су три основна механизма машина и шта се код њих остварује? 12. Шта је узрок напрезања машина и које су основне врсте напрезања? 13. На ком принципу функционишу фрикциони преносници? 14. Шта су зупчасти преносници и које врсте познајеш - основна карактеристика? 15. Шта чини ремене преноснике и који је њихов основни недостатак? 16. Када се примењују ланчасти преносници?

119


4.6. ПРОИЗВОДНЕ МАШИНЕ (ВРСТЕ, ПРИНЦИП РАДА , ВРСТА ПРОИЗВОДЊЕ)

R

TA

L

Производне (радне) машине врше промену стања својства и облик материјала које претварају енергију добијену од погонских машина (мотора) у користан рад. Неке сте већ учили у претходним разредима (машине у дрвопрерађивачкој индустри, пољопривредне, грађевинске и др. ), а електричне машине учићете у 8. разреду. Овде ћете упознати основне производне машине у машиноградњи у коју групу спадају: машине за обраду материјала резањем и деформацијом, при чему се добијају готови производи, полупроизводи или пак алати и делови. С обзиром да ове машине врше обликовање материјала разноврсним заменљивим алатима, добиле су назив машине алатке. Ове машине су најмногобројније у индустрији, јер осим што израђују робу широке потрошње, израђују алате, делове машина и машине за различите производне процесе и врше њихово одржавање. Зато су у мањем или већем обиму присутне у скоро свим технолошким процесима као одељење машинске обраде. Најчешће се сврставају у групе према технолошком процесу обраде који могу да изводе, те се разликују: тестере, бушилице, стругови, глодалице, рендисаљке, брусилице, ковачки чекићи, пресе и специјалне NUMA машине код којих се користе CAD (ComputerAidedDesign) - компјутерско пројектовање и CАM (ComputerAidedManifakturing) технологије – компјутерска производња чиме је омогућена комплетна аутоматска производња. Приказујући технологију обраде метала у овом уџбенику, дато је објашњење принципа обраде и коришћење алата (одељак 4.4). Овде се додају још неки детаљи у вези машина који нису обухваћени и који су битни за укупни процес обраде.

KA -

PO

Као погон на машинама алаткама обично се корите класични електромотори који се постављају директно на машину, док се код новијих машина користе и корачни електромотори који омогућују прецизно управљање кретањем одређених радних склопова. На овим машинама је најсложеније ускладити главно и помоћно кретање што се постиже преносницима. Захваљујући примени информационих технологија при градњи машина и у технолошким процесима, данас постоје производне машине и процеси где се комплетно управљање машином (процесом) остварује коришћењем рачунара – потпуно роботизоване фабрике. Даље се наводе неки детаљи у вези машина алатки.

СТРУГОВИ

ED

U

Стругањем се обликују предмети цилиндричног облика скидањем струготине (Слика 4. 59). Обрада стругањем искључиво се изводи на машинама које се називају стругови, а као алати служе разни облици стругарских ножева. Док предмет обраде ротира (n), ножеви се померају уздужно (s) и попречно. Понекад је постављено више различитих ножева чиме се знатно п о в е ћ а в а п р о и з в о д н о с т с т р у го в а . С обзиром на специфичне намене, користе се универзални, попречни, полуаутоматски и аутоматски стругови, стругови са нумеричким управљањем и др. На слици 4.59.б приказан је мали школски струг са нумеричким управљањем, који је погодан за израду делова за школске моделе, као и за демонстрацију принципа стругања метала, а под в) стандардни струг који се користи у индустрији. 120

Слика 4.59. СТРУГОВИ: а) принцип стругања (n – главно обртно кретање, s – корак), б) школски струг са нумеричким управљањем, в) стандардни струг: главно кретање изводи главно вретено, а помоћно кретање подужни и попречни супорт

Техника и технологија / Ресурси и производња


БУШИЛИЦЕ

R

TA

L

Слика 4.60. БУШИЛИЦE: a) ручна електрична бушилица, б) стона бушилица

Принцип рада приликом бушења показан је на Слици 4.18. у одељку 4.5, а изводи се на бушилицама. Најширу примену има ручна бушилица и стона електрична бушилица (Слика 4.60). Обична школска електрична бушилица може се, са одговарајућим носачем, претворити у стону бушилицу. У индустријској производњи користе се веће стубне, вишевретене, конзолне и специјалне бушилице, а бушење се може успешно обавити и на стругу. За сложена бушења користе се нумерички управљане машине којима остварујемо обраде са више алата истовремено. Код бушилица се електромотором преко преносника остварује кружно кретање алата, док се помоћно транслаторно кретање остварује ручно или преко посебног преносника за помоћно кретање. Поступак бушења захтева максималну пажњу и заштиту на раду. Нарочиту опасност представља ломљење бургије, ручно одстрањивање струготине без заустављања бургије и лоше учвршћен предмет који се буши.

PO

ГЛОДАЛИЦЕ

KA -

Глодањем се обликују равне површине, жлебови, профили, зупчаници и др. скидањем струготине (Слика 4.61). Обрада се изводи на глодалицама, а као алат служе глодачи састављени од више оштрица. Алат се обрће, а учвршћени предмет постепено се помера. Због специфичне намене користе се универзалне, хоризонталне и вертикалне глодалице. И глодалице се користе као агрегатне нумерички управљане машине са више алата у форми агрегатних машина.

ED

U

Слика 4.61. ГЛОДАЛИЦЕ: а) принцип глодања: 1) алат глодало, 2) радни предмет, б) стандардна глодалица

Слика 4.62. БРУСИЛИЦЕ: индустријска брусилица за равно брушење

БРУСИЛИЦЕ Брушење се најчешће примењује у завршној, финој доради равних, цилиндричних и профилисаних површина. Изводи се на брусилицама брусним тоцилима (Слика 4.62). Међутим, брушењем се и оштри алат, грубо се дорађују одливци па чак и секу шипке, цеви, траке и сл. Основни алат за брушење најчешће су тоцила. Брусна површина састоји се од ситних зрнаца корунда, силицијум–карбида или праха индустријског дијаманта, слепљених керамичким везивом. Приликом брушења, поједина зрнца делују као ситне оштрице које испадају када се истроше, а рад настављају друге честице. У примени су нумерички управљане брусилице са високом тачношћу код којих је комплетан процес комјутеризован тако да тачност бршења не зависи од човека.

121


САВРЕМЕНЕ ПРОИЗВОДНЕ МАШИНЕ И ТЕХНОЛОГИЈЕ

ED

U

KA -

PO

R

TA

L

Прва фаза развоја производних машина састојала се у аутоматизацији применом разних додатних уређаја када се добило на динамици и квалитету. Вршено је физичко програмирање кретања алата додатним плочама, граничницима и слично. Била је то делимична аутоматизација, тзв. мала аутоматизација која је доприносила рационализацији процеса производње. Велики напредак у квалитету ових машина је настао применом специјалних завојних вретена и корачних мотора који су обезбеђивали кретања високе тачности, а и могућност управљања рачунаром. Примена рачунара у почетку се одвијала бушеним картицама. Савремене производне машине користе максималну рачунарску подршку применом система за програмирање CAD / CАM тако да се: геометрија обратка програмски припрема у моделу 3D или 2D у CAD-у коме су задате обрадне равни, док се у CAM - програмски припрема NC код за CNC машину на којој ће се предмет израдити одређеним поступком, Слика 4.63. На Слици 4.64. показан је пример израде дела ласерским поступком где је примењен CAD / CАM систем за програмирање и производњу. Карактеристично је да су радни предмети врло прецизних димензија, а не долази до деградације структуре материјала у режућем делу. Данас постоје потребе за врло сложеним технолошким процесима који захтевају висок степен тачности повезаности одређених операција и процеса, где се користе CNC обрадни системи. На Слици 4.65. приказана је потпуно компјутеризована машина заснована на савременом програмирању и управљању процесом производње.

Слика 4.63. ПРИНЦИП CAD / CАM ПРОГРАМИРАЊА КОД НУМЕРИЧКИ УПРАВЉАНИХ МАШИНА

Слика 4.64. МАШИНА ЗА ЛАСЕРСКУ ОБРАДУ МЕТАЛА: користе се програми за пројектовање CAD и за производњу CAM за израду предмета од плоча

3D ШТАМПА - КОНЦЕПТ И ТЕХНОЛОГИЈА Једна од нових модерних технологија је 3D штампа за брзу производњу тродимензионалних објеката. У тродимензионалној штампи објекат се креира сукцесивним наношењем слојева материјала. 3D штампа представља генерално брже, јефтиније и лакше решење од других технологија производње 3D објеката. Омогућава израду макета делова и склопова од више различитих материјала, различитих механичких и физичких својстава у јединственом процесу. Ова технологија производи моделе који верно опонашају изглед, утисак и функционалност производа прототипа.

122

Техника и технологија / Ресурси и производња


PO

R

TA

L

Слика 4.65. CNC ОБРАДНИ СИСТЕМ: потпуно компјутеризована машина са применом CAD / CAM програмирања; има већи број обрадних агрегата који раде независно; роботизована је и самостално врши измену алата; високопродуктивна машина; користи се у серијској и масовној производњи.

ED

U

KA -

У последњих неколико година 3D штампачи су постали финансијски доступни малим и средњим предузећима, чиме се израда прототипа помера из тешке индустрије и у канцеларијско окружење. Сада је могуће и истовремено уклапање различитих врста материјала. Осим израде прототипова, 3D штампачи нуде велики потенцијал за производњу различитих апликација у области: производње накита, обуће, индустријског дизајна, архитектуре, аутомобилске индустрије, авио, стоматолошке и медицинске индустрије, па чак и штампања кућа и др. Ближи се време градње сложених објеката 3D штампачима. Иначе 3D штампа користи различите технике штампања: Inkjet, Fused Deposition Modeling, стереолитографија, селективно ласерско синтеровање, производња објеката ламинацијом итд. Представља младу научну област која је у успону и све већој примени чак и за изузетно велике објекте. За конструкторско обликовање прототипова школских модела и макета, ова технологија израде прототипа представља врло погодан начин да се брзо сачини прототип и омогући брзо сагледавање успеха пројекта.

Слика 4.66. НОВЕ ТЕХНОЛОГИЈЕ - 3D ШТАМПА МОДЕЛА И МАКЕТА: а) 3D штампач за кућне потребе при изради портрета, б) сложенији облици предмета од метала израђени 3D штампом

123


ВЕЖБА 4.7. ПРОИЗВОДНЕ МАШИНЕ Истражити у чему је предност савремених производних машина у односу на класичне. При посети предузећу, упознати савремене роботизоване линије. Нека ваш модел буде производна линија по угледу на координантну бушилицу Слика 4.66. рад ученика. Користите софтвер MEHANIZMI за симулацију са DVD-а.

L

DVD – ПРОИЗВОДНЕ МАШИНЕ (Insert Video-Internet)

R

PO

Класичне производне машине су: струг, бушилица, рендисаљка, глодалица, брусилица, пресе и др. Прва фаза развоја производних машина састојала се у аутоматизацији применом разних додатних уређаја када се добило на динамици и квалитету; вршено је физичко програмирање кретања алата додатним плочама, граничницима и слично; била је то делимична аутоматизација, тзв. мала аутоматизација, која је доприносила рационализацији процеса производње. Савремене производне машине користе максималну рачунарску подршку применом система за програмирање CAD / CАM тако да се: геометрија обратка програмски припрема у моделу 3D или 2D у CAD - у коме су задате обрадне равни, док се у CAM – програмски припрема NC код за CNC машину на којој ће се предмет израдити одређеним поступком.

КЉУЧНЕ РЕЧИ

KA -

TA

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

ED

U

производне машине – врше промену стања својства и облик материјала завојно вретено са куглицама - специјално вретено за прецизну транслацију CАD / CАM системи – рачунарско програмирање дизајна обратка у 3Д или 2Д (CАD), а припрема за производњу CАM на машинама CNC CNC ОБРАДНИ СИСТЕМ – потпуно компјутеризована машина са применом CAD/CAM програмирања; има већи број обрадних агрегата који раде независно; роботизована је и самостално врши измену алата; високопродуктивна машина; користи се у серијској и масовној производњи

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ 1. Шта су производне машине и шта оне производе? 2. Шта су CАD / CАM системи и које су њихове предности у односу на класичне производне машине, а у чему су недостаци?

124

Техника и технологија / Ресурси и производња


4.7. РОБОТИКА - ВРСТЕ, КОНСТРУКЦИЈА И МОДЕЛИРАЊЕ ОСНОВНИ ПОЈМОВИ Замисао о роботу, стара више векова, постала је стварност захваљујући значајном развоју микроелектронике. Зато је ова технолошка иновација, у последње време, постала врло актуелна.

ШТА ЈЕ РОБОТ

Слика 4.67 ВАТОВ РЕГУЛАТОР

ED

U

KA -

PO

R

Свакако да је дефиниција робота дата у 4. тачки најпотпунија и одговара данашњем нивоу развоја робота и представља општеприхваћену дефиницију. Међутим, у развоју робота било је низ машина које се данас не би могле сврстати у роботе у правом смислу и којима би више одговарала реч „манипулатор“ или „аутомат“. Наиме, тако је један од првих облика аутоматске контроле био Ватов парни регулатор (1788), Слика 4.67, који је у то време називан роботом. Регулатор је функционисао тако што је при већем броју обртаја од жељеног (повратна информација) вршио аутоматски затварање вентила за довод паре. Следила је значајна примена робота у ткачкој индустрији код механизованог разбоја за ткање (1801) управљањем бушеним картицама. Први индустријски роботи примењени су у Фордовим фабрикама у САД (1954) и они су омогућили програмирани пренос делова (изум Џ. Девола). У другој половини XX века, роботи су се развијали у индустријски развијеним земљама света, а посебно у Јапану, Америци и Великој Британији, тако да данас у свету постоји више милиона робота. Данас на роботе гледамо много практичније, јер нам степен развоја технике то омогућава. То су врло сложени уређаји који су се могли појавити када су се развиле оне гране наука на којима се данашња роботика заснива: теорија машина, аутоматско управљање, рачунарска техника, вештачка интелигенција, као и технологија сензора и претварача. На роботе данас гледамо као на уређаје који омогућавају даљу и флексибилнију аутоматизацију. Они замењују човека првенствено на опасним, монотоним и тешким пословима. Тако роботи истовремено доприносе повећању производње и хуманизацији рада.

TA

L

Не постоји једнозначна дефиниција, али се може прихватити неколико упрошћених објашњења: 1. Робот је аутомат с људским ликом. 2. Робот је машина којом се управља путем рачунара: која обавља различите, често врло сложене, операције. 3. Робот је машина израђена по узору на човека. 4. Индустријски робот је репрограмабилни вишефункционални систем пројектован за покретање материјала, делова алата или специјалних уређаја дуж променљивих програмских кретања који, притом, обавља различите задатке.

Слика 4.68. КУЋНИ РОБОТ „ТОПО“

Слика 4.69. РОБОТ „МЕХАНИЧКЕ РУКЕ“ 125


ШТА БИ ТРЕБАЛО ДА ЗНАМО О РОБОТИМА Да бисмо лакше користили роботе и аутомате, као и да бисмо их могли сами израдити, треба познавати следеће о роботу: • механику, тј. која се кретања и како извршавају, • конструкцију, • погон и • управљање.

МЕХАНИКА РОБОТА

H

Е

R

б)

в)

PO

а)

TA

L

Робот се састоји од елемената (делова) који су чврсто спојени или се могу померати. Два међу собом померљива елемента робота чине кинематски пар. Најчешће примењивани кинематски парови код робота јесу цилиндрични зглоб, који омогућава једну ротацију, и клизно лежиште, које дозвољава једну транслацију. Парови могу бити и сложенији, као што је показано на Слици 4.70. Најмањи број параметара, којима се описује кретање, зове се степен слободе кретања, што је у директној вези са врстом кинематских парова. На Слици 4.70. показане су три варијанте модела роботске руке са три степена слободе кретања са различито коришћеним кинематским паровима. Простор у коме се креће хватач представља радни простор робота (квадар ABCDEFGH). Више повезаних кинематичких парова чини кинематски ланац.

G

F D

KA -

A B

U

C

ED

Слика 4.70. ВАРИЈАНТЕ РУКЕ РОБОТА: а) три транслације (радни простор ABCDEFGH), б) једна ротација и две транслације, в) две ротације и једна транслација

Да би се решило одређено кретање робота, морају се формирати дијаграми кретања по сваком степену слободе, тзв. циклограми кретања. Основна карактеристика робота, јесте његов радни простор који мора бити доступан кретањем. За остваривање кретања и за преношење одређеног оптерећења робота користе се разни елементи и преносни механизми дати у одељку 4.5, а најчешће се користе: полуге, зупчасти и ланчасти преносници. Поред тога, код робота се примењују и специфични уређаји, као што су: сензори на притисак, сензори на светлост, електропрекидачки сензори, сензори за контролу положаја (потенциометри, бројачи и сл.) и др. ПОГОН РОБОТА Погон робота је најчешће електрични: електромоторима и ређе електромагнетима (детаљније у уџбенику за техничко и информатичко образовање за осми разред). Тада је потребно да се обртно кретање прилагоди потребном кретању. Зато се обично електромотори спрежу са неким од преносника, нпр. са пужним редуктором због прилагођавања брзине обртања. Понекад се примењује и хидраулични или пнеуматски погон робота, када се користе хидраулични цилиндри или хидраулични мотори (детаљније у одељку 4.8). 126

Техника и технологија / Ресурси и производња


УПРАВЉАЊЕ РОБОТИМА

ED

U

KA -

PO

R

TA

L

Свакако најосетљивији део јесте управљање роботима. У принципу, постоје два начина управљања роботима: • по отвореној и • по затвореној спрези. По отвореној спрези, елементима робота се задаје кретање и региструје се стање само кад је кретање извршено за настављање циклуса. Тада се ради о манипулатору. По затвореној спрези, елементу робота се задаје кретање и одмах се добија податак о извршењу, упоређује се са задатим кретањем и аутоматски се кретање коригује (дато детаљније у одељку 3.6). Без обзира на то о ком се управљању ради, за управљање роботом, пре свега, треба дефинисати све потребне елементе: • циклограм кретања (захтев); • везу између циклограма и извршних органа кретања (број обртаја електромотора, ход електромагнета, ход цилиндра и др.); • трајање одређеног кретања. Даље се проблем своди на дефинисање аутоматике укључења и искључења погона, односно мотора, тј. одговарајућих релеја и разводника. Постоје различити начини реализације овог проблема: од ручног укључења, укључења преко програмских добоша и кулиса и сл. Роботом се најједноставније управља помоћу рачунара. Тада се постављени задатак лако реализује коришћењем одређеног програма и укључењем/искључењем управљачког релејног система преко интерфејса у реалном жељеном времену. Као практичан пример, показана је на Слици 4.71. роботска рука – манипулатор, израђена од ученичког „Конструктора”. Кретања се остварују пнеуматским цилиндрима и полугама. Завршна шака – хватач 1 изведена је као полужни механизам који се отвара и затвара транслаторним померањем зглоба хватача пнеуматским цилиндром C1. Угаоно нагињање полуге 2 остварује се померањем цилиндром C2, а ротационо закретање носеће платформе – стуба 3 остварује се померањем цилиндра C3. Овде се остварују три степена слободе кретања: ротација стуба 3 око вертикалне осе α, ротација стреле 2 у зглобу β и транслација зглоба хватача s, што се обично означава (α, β, s). Носећи стуб 3, стрела 2 и хватаљка 1 чине кинематички ланац чија је шема показана под (а). За одређено кретање хватаљке (на пример за хватање и премештање предмета са једног места на друго), одређују се потребна кретања роботске руке по свим степенима слободе кретања и црта се циклограм кретања (б). У овом случају ради се о прерачунавању захтева кретања хватаљке на кретање пнеуматских цилиндара C1, C2 и C3. Цилиндри се укључују преко електромагнетних разводника по циклограму. То укључење се врши преко релеја (електромагнетних прекидача) по тачно утврђеном редоследу, сагласно циклограму потребног кретања. Релејима се управља коришћењем персоналног рачунара и одређеног програма посредством интерфејса. На Слици 4.72. показан је изглед робота руке који представља једноставнији пример школског учила. Стуб и стрела робота (рука) (1) израђени су од конструкторског комплета, хватач (шака) (2) реализован је преко полужних механизама, а стезање се изводи једним транслаторним кретањем цилиндра C1 (s). Транслаторним кретањем цилиндара C2 и C3 врши се ротација око стуба и нагињање стреле. Цилиндри се активирају укључивањем електричних разводника који се укључују преко релеја. Релеј се укључује по тачно дефинисаном програму преко персоналног рачунара (7) и везе интерфејса (4). Пнеуматски блок, осим погонског компресора, има разводнике за укључење цилиндара и пригушиваче за промену протока ваздуха, а тиме и брзине кретања. Променом програма на рачунару мењају се циклуси рада робота. Гранични прекидачи (5) служе да се робот заустави у неком од граничних положаја.

Вежба 4.8. МОДЕЛОВАЊЕ РОБОТА Реализујте манипулатор/робота као идејно решење. Пројекат модела завршите на вежбама из конструкторског моделирања. Користите школско учило „Интерфејс“. Користи DVD.

127


2 а)

3

L

1

в)

PO

R

TA

б)

ED

U

KA -

Слика 4.71. ПНЕУМАТСКА РУКА РОБОТА: а) кинематски ланац, б) циклограм кретања, в) пнеуматска шема

Слика 4.72. ИЗГЛЕД ПНЕУМАТСКЕ РОБОТСКЕ РУКЕ – ЕДУКАТИВНИ РОБОТ: 1) носећи стуб и стрела (рука), 2) хватач (шака), 3) пнеуматски цилиндри, 4) интерфејс, 5) гранични прекидачи, 6) макета робота индустријских колица, 7) рачунар

128

Техника и технологија / Ресурси и производња


DVD – РОБОТИКА – ВРСТЕ, КОНСТРУКЦИЈА И МОДЕЛИРАЊЕ (Insert Video-Internet)

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА – РОБОТИКА

L

TA

R

Робот представља сложену машину која може самостално извршавати одређене задатке и може се, по потреби, репрограмирати за решавање неких других задатака. Данас постоје и роботи са „вештачком интелигенцијом“ који могу, на основу програмираних задатака, да решавају нове задатке и доносе одређене одлуке. Конструкциона структура робота се састоји од следећих сегмента: скелетне носеће структуре састављене од полужних и других носача, зглобова који омогућавају потребна кретања (ротације и транслације), одређених погона, хватача и управљајућег система који чини „мозак“ робота (обично је рачунар). Конструисање савремених робота подразумева решавање механике робота, система управљања, роботских чула, роботског вођења и вештачке интелигенције. Индустријски робот је програмибилни систем опремљен, најчешће, механичком руком великих могућности кретања и управљачким системом високе аутоматизације најчешће реализованим на дигиталном рачунару. Роботи се непрекидно све више и више усавршавају тако да данас роботи четврте генерације успешно обављају врло сложене контроле користећи развијене сензоре свих врста, ултразвучне и ласерске уређаје и све врсте визуелних система.

КЉУЧНЕ РЕЧИ – РОБОТИКА

PO

ED

U

KA -

вештачка интелигенција – стварање материје која има разум интелигентне машине – роботи који могу да мисле и доносе одлуке за необучено индустријски робот – програмибилни систем опште намене опремљен механичком руком великих могућности кретања и управљачким системом велике аутономије погон робота – може бити електрични (електромотори или електромагнети), хидраулични и пнеуматски роботика – је област технике која се бави пројектовањем, израдом и применом робота робот – машина која обавља различите операције подржана за управљање рачунаром управљање роботом – дефинише се аутоматика укључења и искључења погона циклограми кретања – дијаграм кретања по сваком степену слободе кретања

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Шта се у данашњим условима сматра роботом? Када су роботи незаменљиви? Где се све примењују роботи? Због чега? Које су предности, а који недостаци примене робота? У чему се састоји основна механика робота? Набројте врсте погона код робота. Како се управља роботом? Да ли ће роботи постати интелигентнији од човека? Образложите свој став. Постоји ли опасност да ће роботи у будућности владати светом?

129


4.8. ПОГОНСКЕ МАШИНЕ – МОТОРИ (ХИДРАУЛИНКИ, ПНЕУМАТСКИ И ТОПЛОТНИ) Погонске машине се користе за покретање радних машина и механизама, транспортних машина и у друге сврхе. Називају се још и мотори. Погонске машине – мотори користе различите изворе енергије, коју на одређени начин претварају у механичку. Често се механичка енергија користи за погон генератора и претвара се у електричну струју, која је даље погодна за коришћење преко електромотора. Јачина мотора мери се на основу механичке енергије, односно рада A [J] који може да изведе у јединици времена, тј. снагом P која износи:

P = A/t = F ∙ v [kW]

TA

PO

ХИДРАУЛИЧНИ МОТОРИ

R

У зависности од извора енергије, коју користе за претварање у механички рад, мотори могу бити: – хидраулични, – пнеуматски, – топлотни и – електрични. О електричним моторима учићете више у осмом разреду.

L

где је t [s] протекло време у коме је извршен рад, F [N] је произведена сила, а v [m/s] брзина кретања.

KA -

Мотори који користе енергију воде (течности) за претварање у механичку енергију називају се хидраулични мотори. Притом се може користити потенцијална (притисна) или кинетичка енергија воде. Најчешће се срећу као хидраулични цилиндри, пумпе и турбине. ХИДРАУЛИЧНИ ЦИЛИНДРИ И ПУМПЕ

F=p∙A

ED

U

Хидраулични цилиндри представљају тзв. линеарни хидраулични мотор, који има задатак да изведе транслаторно кретање и да притом пренесе силу F која износи:

где је p [Pa] притисак течности, а површина клипа A [m2] (Слика 4.89.д). Овде се притисна (потенцијална) енергија течности претвара у механичку енергију кретања. Коришћење хидрауличких цилиндара врло је широко (Слика 4.90): – код транслаторних померања у механизмима и деловања одређеном силом; – код пумпи за стварање притиска у течности (б); – код хидромотора код кога се притисна енергија течности претвара у механичко кретање (флексибилан погон) (в); – код грађевинских и других машина (а) и др.

Слика 4.73. ХИДРАУЛИЧНИ МОТОРИ И ХИДРОСИСТЕМИ: једнострани цилиндар – изглед (а), принцип (б), делови (в), двострани цилиндар (г), хидросистем (пумпа – цилиндар)(д)

Код пумпи је пренос деловања притиска исти као код цилиндара и показан је на ручној пумпи Слика 4.73.д. Код центрифугалних пумпи притисак флуида се остварује обртањем радног кола чија се кинетичка енергија претвара у притисну, слика 4.90.д хидроагрегат. 130

Техника и технологија / Ресурси и производња


L TA

Слика 4.74. ПРИМЕНА ХИДРОМОТОРА И ХИДРОСИСТЕМА: а) коришћење хидроцилиндара код багера, б) ручна хидропумпа, в) хидромотор, г) хидроцилиндри са регулацијом, д) хидроагрегат

PO

R

На Слици 4.74. показана је примена хидрауличких цилиндара и мотора код разних машина: багера, дизалица, агрегата, пумпи, хидромотора. Код модерних машина, кретање и остваривање одређених сила, тј. пренос оптерећења, скоро је незамисливо извести без коришћења различитих хидрауличких компоненти. То се посебно односи на области аутоматизације и роботике.

ED

U

KA -

Слика 4.75. ХИДРАУЛИЧНЕ ТУРБИНЕ: а) воденички точак: 1) са падом воде, 2) проточни; б) Франсисова турбина: 1) коло, 2) млазница; в) Пелтонова турбина: 1) радно коло, 2) лопатица; г) модел турбине

ХИДРАУЛИЧНЕ ТУРБИНЕ Хидрауличне турбине користе потенцијалну енергију воде. Она се на погодан начин уводи у радно коло, преноси му потисну енергију, окреће га и изводи механички рад. Најстарија хидраулична машина јесте воденички точак који се примењује од давнина (Слика 4.91.а). У зависности од висине воде, постоје разне хидрауличне турбине (Слика 4.75): – Пелтонова (за веће падове) (б), – Франсисова (за средње падове) (в) и – Капланова (за мале падове и велике протоке). Турбину чине: систем за довод и усмеравање воде, радно коло (1) са лопатицама (2) у које удара вода и одводни систем. Обично се турбина спојницом повезује са неком од радних машина (нпр. генератором, стругаром и др.). На Слици 4.76. приказана је примена хидрауличних турбина код хидроелектране са великим протоком воде, каква је наша највећа хидроелектрана „Ђердап“, са Каплановим турбинама. 131


L TA R

PO

Слика 4.76. ПРИМЕНА ХИДРАУЛИЧНИХ ТУРБИНА: а) хидроелектрана: 1) доток воде, 2) турбина, 3) генератор, 4) електрична мрежа, 5) брана; б) турбина великог протока (Капланова турбина): 1) доток воде, 2) турбина, 3) генератор; в) хидроелектрана „Ђердап“; г) ротор

ПНЕУМАТСКИ МОТОРИ

ED

U

KA -

Коришћење притисне енергије ваздуха за претварање у механичку енергију назива се пнеуматски мотор и они се углавном се израђују као пнеуматски цилиндари. Пнеуматски цилиндри представљају тзв. линеарни хидраулични мотор, који има задатак да изведе транслаторно кретање и да притом пренесе силу F која се рачуна као код хидрауличких цилиндара само је радни притисак ваздуха много мањи па је и радна сила мања. Примена пнеуматских цилиндара врло је широка. Користе се: – код транслаторних померања деловањем мањом силом у разним механизмима; – код аутомата као извршни елемент за остварење одређених кретања, или укључивање одређених пнеуматских вентила и разводника; – код ударних машина са брзом променом смера кретања и др. На Слици 4.77. приказан је принцип рада једносмерног цилиндра (а), изглед цилиндра (б) и његова примена код пнеуматског чекића (в).

Слика 4.77. ПНЕУМАТСКИ ЦИЛИНДАР ЈЕДНОСМЕРНОГ ДЕЈСТВА: а) принцип рада-шема, б) изглед цилиндра, в) пнеуматски чекић

Вежба 4.9. ХИДРАУЛИЧНИ / ПНЕУМАТСКИ МОТОРИ Користећи материјале из школских комплета и додатка, моделирајте рад хидрауличног или пнеуматског цилиндра или хидрауличне турбине. 132

Техника и технологија / Ресурси и производња


ТОПЛОТНИ МОТОРИ Машине, које производе механички рад коришћењем топлотне енергије сагоревањем горива, називају се топлотним моторима. Код топлотних мотора се хемијска енергија горива (угаљ, нафта, бензин, гас итд.) претвара у топлотну енергију. Топлотна енергија прелази у потенцијалну енергију радне материје (паре). Потенцијална енергија се затим претвара у механички рад или у енергију кретања (ширење у радном цилиндру). За ове моторе неопходно је ослобађање топлотне енергије у процесу сагоревања, што се дешава у самом мотору или изван њега.

TA

L

Прво су се појавили мотори са спољашњим сагоревањем. Код њих се процес ослобађања топлотне енергије одвија изван топлотног мотора, у парним котловима, а у новије време у нуклеарним реакторима. Затим се радни флуид (пара), са повећаном потенцијалном енергијом, као погонски флуид уводи у топлотне моторе, као што су: – парне машине и – парне турбине. Тек касније, појавио се мотор са унутрашњим сагоревањем код кога се процес сагоревања одвија у мотору. ПАРНЕ МАШИНЕ

ED

U

KA -

PO

R

Парне машине користе водену пару произведену у парном котлу и претварају потенцијалну енергију притиска у механички рад (Слика 4.78). Прву клипну парну машину саградио је Енглез Џемс Ват (1769). Даљим усавршавањем дошло се до данашњих конструкција парних машина, које су у XIX веку представљале основну погонску снагу у индустрији и саобраћају. Парна машина је покретала локомотиве, бродове, индустријске погоне и др. Међутим, степен искоришћења енергије код парних машина веома је низак (до 10 одсто) па се данас све мање користе у пракси и замењују се парним турбинама или другим моторима.

Слика 4.78. ПАРНА МАШИНА: а) Ватова машина (1769); б) парна локомотива: 1 – ложиште, 2 – грејне цеви, 3 – котао са паром и водом, 4 – димњак, 5 – разводник паре, 6 – клипни механизам, 7 – погонски точкови; в) клипни механизам локомотиве: 1 – клип, 2 – укрсна глава, 3 – осовиница, 4 – клипњача, 5 – ексцентар са уравнотежењем, 6 – вратило

133


ПАРНЕ ТУРБИНЕ

Слика 4.79. ПРИМЕНА ПАРНЕ ТУРБИНЕ КОД ТЕРМОЕЛЕКТРАНЕ: а) термоелектрана: 1) угаљ, 2) котао, 3) турбина, 4) генератор, 5) расхладни торањ; б) принцип акционог дејства паре; в) радно коло; г) модел турбине

ED

U

KA -

PO

R

TA

L

Парне турбине су топлотни мотори у којима се као радни флуид користи водена пара произведена у парном котлу или на други начин. Оне користе кинетичку енергију паре претварајући је у механички рад (ротацију). Прву технички употребљиву парну турбину саградио је шведски инжењер Де Лавал (de Laval, 1884). Развој парних турбина био је брз па се оне данас све више користе као погонски мотори генератора за производњу електричне енергије, за погон бродова и др. Принцип рада парних турбина састоји се у следећем: пара из котла, која има потенцијалну притисну енергију, доводи се кроз регулатор брзине у млазницу, у којој се енергија претвара у кинетичку. Излазећи из млазнице, пара удара лопатице радног кола које прима кинетичку енергију и обрће ротор, односно вратило, извршавајући рад и покрећући генератор. Искоришћена пара се даље одводи у кондензатор паре, одакле се враћа у котао. Млазнице имају нарочит облик, а распоређене су по периферији радног кола (Слика 4.79). Осим наведеног акционог дејства паре, у парној турбини се користи и принцип реакционог дејства, слично као код хидрауличних турбина, као нпр. на показаном моделу.

МОТОРИ СА УНУТРАШЊИМ САГОРЕВАЊЕМ Код мотора са унутрашњим сагоревањем (мотори СУС) процес сагоревања одвија се у самом мотору, где се директно створена потенцијална енергија претвара у механички рад. Мотори СУС нагло су се развијали последњих деценија. Примењују се за погон аутомобила, авиона, бродова итд. Клипни мотори са унутрашњим сагоревањем (клипни мотори СУС) представљају топлотне машине код којих се сагоревање горива, тј. ослобађање топлотне енергије и њено претварање у механички рад, врши у цилиндру мотора. Клипни мотори СУС нашли су значајну примену код возила, бродова, на железници и др. Могу се израђивати као стабилни и покретни, малих и великих снага. Данас се примењују два основна типа клипних мотора СУС: – ото-мотори или бензински мотори (смеша ваздуха и горива ствара се у карбуратору); – дизел-мотори (гориво се убризгава у цилиндар у коме се налази сабијени ваздух). Оба типа мотора изводе се као четворотактни и двотактни. Клипни мотори СУС као гориво користе деривате нафте и то бензин код ото-мотора (зато се и називају бензински мотори) и дизел – уље за дизел-моторе. Због трења између додирних елемената мотора, додирне површине подмазују се уљима и мастима. 134

Техника и технологија / Ресурси и производња


ED

U

KA -

PO

R

TA

L

Четворотактни бензински (ОТО) мотори раде у четири радна такта. На Слици 4.80. показан је мотор чији су главни делови: мешач ваздуха и горива – карбуратор, цилиндар, клип, клипњача, коленасто вратило, кућиште, глава мотора, усисни вентил, издувни вентил, брегасти механизам, стартер и свећица. Поред тога, за нормалан рад мотора потребни су и следећи уређаји: – уређај за напајање горивом; – уређај за паљење смеше бензина и ваздуха; – систем за хлађење мотора; – систем за подмазивање и – уређај за стављање мотора у погон (стартовање).

Слика 4.80. ЧЕТВОРОТАКТНИ БЕНЗИНСКИ МОТОР: а) саставни делови, б) принцип рада (усисавање I, сабијање II, сагоревање III, издувавање IV)

Ови мотори обично имају више цилиндара због мирнијег рада. Принцип рада четворотактног бензинског мотора остварује се са четири такта, тј. са два обртаја коленастог вратила и једним обртајем брегасте осовине. То су усисавање, сабијање (компресија), сагоревање и издувавање (Слика 4.80). Да би се сва четири такта обавила на описани начин, помоћни уређаји мотора обезбеђују да се процес усисавање – сабијање – сагоревање – издувавање оствари са четири померања клипа, тј. два обртаја коленастог вратила. Смеша се пали једанпут у току једног циклуса, што се постиже 135


PO

R

TA

L

електричном варницом коју обезбеђује систем за паљење. Он има разводник са обртним елементом (руком), који у одређеном тренутку успоставља електрични контакт са свећицом. Смеша, која се убацује у цилиндар, припрема се у карбуратору, у који се доводе ваздух и гориво. Преко карбуратора (количине смеше) регулише се снага мотора. Двотактни бензински (ОТО) мотори сва четири радна процеса, који и овде чине радни циклус, обављају у два хода или такта клипа, односно за један обртај коленастог вратила. По својој конструкцији слични су четворотактним бензинским моторима, с тим што немају вентиле и брегасто вратило. Уместо тога, мотор има канале у самом кућишту за довод смеше и одвод гасова, а клип је специјалног облика ради усмеравања струјања гасова при раду мотора. Као гориво користе мешавину бензина и уља, чиме се обезбеђује самоподмазивање клипа, али је потрошња уља већа. Једноставне су конструкције па су погодни за мање снаге те се доста користе код мотоцикла, чамца, тестере итд. Принцип рада састоји се у следећем: I такт − усисавање и сабијање: клип се помера и усисава смешу кроз моторно кућиште, затим затвара усисни отвор и отвор за одвод сагорелих гасова и сабија смешу; II такт − сагоревање и издувавање: при крају сабијања смешу пали електрична варница, затим она сагорева и шири се до момента када се услед кретања клипа отвори издувни отвор. То је почетак издувавања, а отварањем улазног канала почиње улазак смеше. Извесно време су истовремено отворени издувни отвор и канал за улазак смеше. При свом уласку у цилиндар, смеша потискује заостале сагореле гасове и убрзава њихово избацивање (испирање цилиндра). Због тога долази до губитка горива. Дизел-мотори слични су бензинским четворотактним моторима. Разликују се по томе што немају карбуратор ни уређај за паљење, већ само пумпу за убризгавање горива под притиском. Паљење се остварује када се гориво убризга у претходно сабијен ваздух, који је због високог притиска загрејан. Недостатак свих клипних мотора СУС јесте клипни механизам за претварање транслаторног кретања клипа у ротационо кретање коленастог вратила. Због тога се ови мотори израђују углавном са више цилиндара.

KA -

Вежба 4.10. МОТОРИ СУС У школској радионици на моделу упознајте начин рада и основне елементе бензинских и дизел-мотора и њихову функцију. Потражите анимацију рада мотора СУС на интернету (DVD-у).

U

ГАСНА ТУРБИНА И ПРОПУЛЗОРИ

ED

Гасна турбина спада у моторе са унутрашњим сагоревањем. За обављање механичког рада користе се гасови, добијени сагоревањем у самој турбини, или горива (петролеум, парафин, угљена прашина итд.) (Слика 4.81). Ваздух загрејан у компресору улази у комору за сагоревање, у коју се пумпом стално убацује гориво, где се оно пали и сагорева ослобађајући топлотну енергију. Добијени гас се нагло шири и својом кинетичком енергијом покреће турбину, а енергија се предаје радном колу турбине. Ове турбине су једноставне конструкције, нема удара ни хлађења, али троше више горива од клипних мотора СУС, што им је основни недостатак. Примењују се за погон бродова, аутомобила, авиона и др.

136

Техника и технологија / Ресурси и производња

Слика 4.81. ГАСНА ТУРБИНА: Кертисова турбина (Curtis)


KA -

PO

R

TA

L

Млазни пропулзори спадају у моторе СУС. Кретање остварују на принципу реакције млаза сагорелих гасова (отуда млазни), а по конструкцији су у облику шупље цеви, односно пропулзора (Слика 4.82). Примењују се за погон авиона и ракета, јер достижу врло велике брзине (веће и од брзине звука). Принцип рада млазних пропулзора састоји се у следећем: ваздух се усисава у мотор малом брзином v1, затим се сабија и сагорева са горивом у комори за сагоревање услед чега на излазу, на супротној страни, струје сагорели гасови великом брзином v2. Због разлика у брзинама млаза, јавља се потисна сила супротно од смера струјања млаза, која покреће пропулзор у том смеру. Ракетни пропулзори су млазни пропулзори који кисеоник за сагоревање не узимају из ваздуха, већ га носе са собом (Слика 4.83). Принцип рада ракетних пропулзора сличан је принципу рада млазних пропулзора, при чему се потисна сила ствара услед струјања млаза сагорелих гасова великом брзином. Несумњиво је да су највећи домети у развоју топлотних мотора достигнути код млазних и ракетних пропулзора. Помоћу ракета носача достижу врло велике раздаљине, као што су чак и суседне планете. Савршенство у свему томе је, свакако, амерички васионски брод, спејс-шатл, који представља летелицу попут авиона, с тим што се посредством ракета носача транспортује на велике раздаљине, а маневри и слетање се обављају самим бродом као код авиона.

ED

U

Слика 4.82. МЛАЗНИ ПРОПУЛЗОР: а) принцип рада: 1) улаз ваздуха, 2) усисни систем, 3) компресор, 4) комора за сагоревање, 5) излазни систем са млазником, 6) припрема смеше за сагоревање, 7) гасна турбина, 8) систем за убризгавање горива, 9) сабијање ваздуха, 10) ваздух; б) авионски млазни пропулзор

Слика 4.83. РАКЕТНИ ПРОПУЛЗОР – ПРИНЦИП РАДА: 1) резервоар горива, 2) резервоар оксидатора, 3) компресор, 4) комора за сагоревање са млазником, 5) регулатори, 6) турбина

Вежба 4.11. ГАСНЕ ТУРБИНЕ И ПРОПУЛЗОРИ Од материјала из комплета или од материјала из школске радионице направите модел турбине или пропулзора, нпр. као што је приказано на Слици.

137


DVD – ПОГОНСКЕ МАШИНЕ (Insert Video-Internet)

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА • •

• •

R

PO

КЉУЧНЕ РЕЧИ

KA -

U

TA

L

Енергија у ужем смислу је способност материје да изврши рад и јавља се у облику потенцијалне (енергије положаја) и кинетичке (енергије кретања). Мери се у џулима, J. Енергија je, у ширем смислу, појам којим одређујемо сва стања у природи, као: кретање или мировање тела (механичка), топлотна стања (термичка), хемијски процеси (хемијска), електромагнетски процеси (електрична), простирање светлости (светлосна) везе у атомима (нуклеарна). Ово су и основни облици енергије у природи. Основни извори енергије који се користе (изузев нуклеарне) потичу на разне начине од Сунца, која се енергијом зрачења преноси у свемирски простор и који представља трајан извор енергије. Енергија, која се налази акумулирана у природи на Земљи, углавном потиче од енергије Сунца. Природна енергија на Земљи може се разврстати у следеће ресурсе: необновљиве изворе енергије – угљенисани фосили (угаљ, земни гас и нафта), минерали (уранове руде); обновљиве изворе енергије – вода (реке, водопади, мора, језера), ветар (струјање ветра), мишићи (мишићна енергија); алтернативни обновљиви извори енергије (соларна енергија, хидрогенска енергија, енергија биомасе). Због ограничених расположивих количина природне енергије на Земљи, енергија се мора трошити рационално и тежити да се што више користе обновљиви и алтернативни извори енергије. Један од значајних облика коришћења енергије код погонских машина – мотора је да се енергија горива трансформише у механичку енергију вршећи одређени рад. Ту спадају погонски мотори: хидраулуични, топлотни и електрични. У хидрауличне моторе спадају: хидраулични цилиндри, пумпе и хидрауличне турбине (Пелтонова, Франсисова и Капланова). У топлотне моторе спадају мотори са спољашњим сагоревањем (парне машине и турбине) и мотори са унутрашњим сагоревањем (бензински и дизел-мотори, гасна турбина, млазни и ракетни пропулзори).

ED

дизел–мотор – мотор СУС код кога је погонско гориво нафта енергија – способност да се добије рад, сила, кретање или топлота енергетски извори – необновљиви (угљени, фосилни и руда урана), обновљиви и алтернативни обновљиви извори енергије облици енергије – механичка, термичка, светлосна, хемијска, електрична и нуклеарна обновљиви и алтернативни извори енергије – обновљиви (вода, ветар и мишићи), алтернативни обновљиви (соларна, хидрогена и биомаса) ото-мотор – мотор СУС код кога је погонско гориво бензин млазни пропулзор – мотор СУС у облику цеви; користи се код авиона и ракета рационално коришћење енергије – потрошња енергије са највећим искоришћењем и из најповољнијих извора топлотни мотори – мотори који користе потисну топлотну енергију за претварање у механичку енергију (парне машине, парне турбине и мотори СУС) турбина – машина која има радно коло са лопатицама где се радним флуидом остварује кретање, тј. трансформација потенцијалне енергије у потисну, а затим у механичку хидраулични мотори – мотори који користе енергију воде (течности) за претварање у механичку енергију (хидраулични цилиндри, пумпе и турбине) 

138

Техника и технологија / Ресурси и производња


ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

R

TA

L

1. Какви облици енергије постоје у природи? 2. Наведите облике механичке енергије. 3. Објасните како практично разумете закон о одржању енергије. Да ли постоји однос енергије и масе и како гласи? 4. Које изворе енергије у природи познајете? Шта су алтернативни извори енергије? Који од њих има перспективу? 5. Објасните зашто се каже да је Сунце основни извор енергије на Земљи. 6. На који начин може бити угрожен развитак и опстанак човечанства због недостатка енергије и начина њеног коришћења на Земљи? 7. Набројте врсте хидрауличних мотора. 8. Како се одвија претварање енергије у топлотним машинама? 9. Које врсте турбина постоје? Који је принцип њиховог рада? 10. По чему се разликују бензински и дизел-мотори? 11. Који је принцип рада гасне турбине? Где се она примењује у пракси? 12. На ком принципу раде млазни пропулзори? Где се примењују?

ВРЕМЕПЛОВ РАКЕТНИ МОТОРИ − ЗА РАДОЗНАЛЕ

• • •

ED

U

PO

Највиши домети у развоју мотора достигнути су код млазних и ракетних пропулзора. Био је велики изазов стићи на велика растојања. То је било могуће само ракетним моторима који су морали понети са собом не само довољну количину горива већ и неопходни оксидант за процес сагоревања. Видите на слици како се одвијао развој ракетних пропулзора. Ракете су се увећавале. Добијале су и савременију структуру. Зато данас више знамо не само о Месецу већ и о Сатурну и о многим другим врло удаљеним планетама. Данас се мотори и даље усавршавају, како по принципу рада, тако и по врсти горива које користе.

KA -

139


5. КОНСТРУКТОРСКО МОДЕЛОВАЊЕ 5.1. ПРОНАЛАЖЕЊЕ ИНФОРМАЦИЈА, СТВАРАЊЕ ИДЕЈЕ И ДЕФИНИСАЊЕ ЗАДАТКА 5.2. МОДЕЛОВАЊЕ И ПРЕДУЗЕТНИШТВО 5.3. РАД НА ПРОЈЕКТУ – САМОСТАЛАН ИЛИ ТИМСКИ

R

НАУЧИЋЕТЕ, САЗНАЋЕТЕ ОДГОВОРЕ НА ПИТАЊА

TA

L

Припрема за рад • Обновите знање о појмовима у вези са кретањем и енергијом – Физика за шести разред. • Обновите оно што сте учили о конструкторском моделовању из уџбеника за техничко и информатичко образовања за пети и шести разред. • За време посете техничком музеју или предузећу, упознајте неке од модела машина и механизама.

ED

U

KA -

PO

Досад сте (у петом и шестом разреду) научили шта је конструкторско моделовање и како се моделирају објекти од папира, дрвета, коже, гуме, тканине, грађевинских материјала и др. У практичном делу, кроз експерименте и израду модела, упознали сте потребне технологије обраде и алате за сва моделовања, као што су: – обликовање папира и картона; – обрада дрвета и његових прерађевина; – обрада пластичних маса; – градња коришћењем грађевинских материјала и др. Сада сте своје знање употпунили сазнањима о машинама и механизмима, о њиховим елементима, погонским моторима и о применљивости разних машина: погонских, прозводних, трансмисионих, транспортних и роботизованих. Упознали сте и неке технологије које се примењују при градњи машина, као што су: – производња и обрада елемената од метала; – израда нове констукције – машине, механизма „од идеје до реализације“. Вероватно вам се намећу питања како моделовати машине и механизме и шта још треба сазнати. Намеће се и изазов како конструисати и израдити моделе попут оних који су представљени на Слици 5.1. које су урадили ваши вршњаци. Наравно, све оно што сте досад научили о моделовању важи и при моделовању машина и механизама. И у овом случају користе се исти материјали за моделовање, с тим што се још додају носећи елементи од метала и пластике, елементи кретних механизама од метала и пластике, управљајући системи и др. Посебна пажња мора се посветити технологији монтаже и компоновању модела од готових, полуготових или новоизрађених компонената и детаља. Овде се наводе детаљније фазе стварања нове конструкције или модела. У прилици сте да опробате своје идеје. Зато, самостално или у групи, истражите захтеве окружења и дефинишите своју идеју користећи стечена знања Много успеха у изради модела по вашем избору! Надамо се да ће вам анализе и примери, који се наводе ради инструкција, бити од користи.

140

Техника и технологија / Конструкторско моделирање


5.1. ПРОНАЛАЖЕЊЕ ИНФОРМАЦИЈА, СТВАРАЊЕ ИДЕЈЕ И ДЕФИНИСАЊЕ ЗАДАТКА АЛГОРИТАМ ПРОЈЕКТА ОД ИДЕЈЕ ДО РЕАЛИЗАЦИЈЕ

ED

U

KA -

PO

R

TA

L

У техничкој пракси конструисање и моделовање (моделирање) имају велики значај за стварање нових производа и процеса. Шта се подразумева под појмовима конструисање и моделовање? Конструисање машина и механизама у ширем смислу представља низ најразноврснијих послова. Конструктор или проналазач од идеје до стварања нове конструкције мора, најчешће, да прође следеће фазе према алгоритму „од идеје до нове конструкције“ (видети Слику 2. 26): – дефинисање задатка; – избор носеће структуре; – решење извора енергије, односно погона; – избор кретних, преносних и извршних механизама; – управљање; – компоновање конструкције; – одређивање спољног облика и технологије обраде; – монтажа; – испитивање конструкције или модела; – израда техничке документације. Ученички модели конструкција машина, уређаја, апарата, процеса и сл. обично се израђују од готових елемената из конструкторских комплета. Ради што бољег сналажења при моделовању конструкција, овде се детаљно наводе фазе конструисања.

Слика 5.1. ИЗАЗОВИ КОНСТРУКТОРСКОГ МОДЕЛИРАЊА – ВРСТЕ: а) модел мобилне дизалице изведен од готових конструкторских компонената, б) модел гатера од приручног постојећег материјала, в) и г) модел робота са рачунарском подршком и готовим елементима 141


ПОСТАВЉАЊЕ ЗАДАТАКА КОНСТРУКЦИЈЕ

ИЗБОР НОСЕЋЕ СТРУКТУРЕ

PO

R

TA

L

Доћи до поставке задатка нове конструкције доста је сложено. То је, може се рећи, најтежи део стварања нове конструкције. Најчешће задатак дефинише сам конструктор, а понекад га задаје поручилац, или га потпуно, односно делимично, формулишу експерти и експертске групе. За вашу идеју модела користите сва расположива средства: интернет, литературу, пријатеље. Од вас све зависи, а треба успети и објавити своје резултате. Задатак дефинише конструктор на основу стеченог знања и информација, поступно разрађујући општу почетну идеју за решење неког проблема. Као прво, мора се знати почетни циљ. Даље, како се идеја буде развијала, она ће се рашчлањивати и свака нова етапа у решавању прошириваће и даваће ближе податке у вези са коначним решењем. Ово је условљено развојем појединих делова конструкције и њиховим међусобним усклађивањем. Међутим, у било којој етапи разраде конструкције и било коју целину да решава, конструктор треба да има у виду следеће елементе: – намену или коришћење; – услове рада и радну средину; – функцију; – материјал; – облик; – стандарде; – безбедност у раду; – начин и могућност израде; – склапање, расклапање и руковање;  – транспорт и габаритне мере и – економске услове.

ED

U

KA -

Свака конструкција у реалном систему мора имати ослонац и потребну носећу структуру. Тако нпр. струг се фундаметима ослања на тло, а носећу структуру представља ливено кућиште на које се монтирају остали елементи који остварују функцију машине. Код аутомобила ослонац је пут, а носећа структура је каросерија. Тако и модели морају имати ослонац и носећу структуру. Као ослонац обично се користи подлога (сто, плоча, под), а као носећа структура могу се користити разни носачи: металне и пластичне траке и пуни и перфорирани носачи, лим (обликован), а и други носачи од расположивих материјала. На Слици 5.2. показани су неки комплети расположивог материјала који се могу користити за моделовање носеће структуре машина и механизама.

ЕНЕРГЕТСКО РЕШЕЊЕ КОНСТРУКЦИЈЕ При стварању конструкције потребно је решити енергетски проблем па је због тога конструктору неопходно знање у вези са врстом, трансформацијом и могућностима коришћења енергије. Овде се наводе само појединости у вези са енергетским решењем конструкције. Ако се нпр. конструише неки транспортер, који у суштини остварује кретање, крајњи резултат је остварење механичке енергије. У највећем броју случајева, када се ради о непокретним машинама и уређајима, механичка енергија се ствара помоћу разних врста мотора, од којих се најчешће користе електромотори. За покретање ученичких модела најпогоднији је електромотор, који се изводи са константним бројем обртаја без редуктора и са редуктором и корачни електромотор са могућношћу програмирања кретања.

142

Техника и технологија / Конструкторско моделирање


б)

Слика 5.2. НОСЕЋА СТРУКТУРА И КОМПОНЕНТЕ МОДЕЛА: а) носеће компоненте од пластике, б) компоненте за пренос оптерећења, в) носеће компоненте од перфорираног лима, г) елементи за везу, д) мотор редуктор, е) материјал са даљинским управљачем

ED

U

KA -

PO

R

TA

L

а)

КРЕТНИ, ПРЕНОСНИ И ИЗВРШНИ МЕХАНИЗМИ КОНСТРУКЦИЈЕ Преносник има задатак да трансформише параметре кретања покретача у потребне параметре кретања извршног органа, при чему се могу користити све врсте преносника. Посебна могућност школских комплета материјала јесте израда модела преносника или пак коришћење преносника мотор - редуктор (на Слици 5.2.д). Детаљи дати у Контрктору УК7. Често се једним преносним механизмом не може решити трансформација механичке енергије па се користе комбиновани механизми. При изради модела мора се решити кинематска шема преноса оптерећења и кретања. То подразумева решење покретача (мотора), кретног, преносног и управљајућег механизма и извршних органа. Ови механизми и елементи могу се израдити од приручног материјала, а врло често постоје потпуно или делимично израђени у конструкторским комплетима те их је потребно само добро компоновати и евентуално допунити. 143


УПРАВЉАЊЕ КОНСТРУКЦИЈОМ

R

TA

L

При стварању машине или модела, конструктор мора да реши управљање на оптималан начин те мора имати у виду све наведене елементе система човек – машина. Наиме, да би се остварио одређени процес или кретање код машине, потребно је решити управљање које може бити изведено на два начина и то: – са учешћем човека (потпуно или делимично), – без учешћа човека (аутоматско управљање). Конструктор мора увек да тежи да машину прилагоди могућностима човека. Тако је управљање машином решено синтезом психофизичких могућности човека (ергономски услови) и конструкционих експлоатационих захтева машине. При избору система управљања машином и потребних механизама, треба имати у виду какав је однос човек–машина. Да би се управљање машином учинило што лакшим и сигурнијим, тј. да би се повећала управљивост машине, дошло је до усавршавања управљања, а оно се састоји у следећем: – усавршавање извршних органа управљања како би се тиме смањила енергија; – довођење додатне енергије за управљање да би се растеретио човек. Kоришћењем рачунара, може се доста једноставним поступком извршити потпуна или делимична аутоматизација процеса или машина како је то показано на практичним примерима у одељку 3.3. (Управљање помоћу персоналног рачунара).

КОМПОНОВАЊЕ КОНСТРУКЦИЈЕ

KA -

PO

При стварању сваке конструкције, неопходно је извршити компоновање конструкције, односно модела. Притом, првенствено треба имати у виду захтеве које конструкција треба да задовољи при коришћењу. Заправо, неопходно је остварити јединство између идеје конструктора и практичне потребе, а у складу са избором конструкционих материјала и технологије израде. Некад се жели да се конструкцијом оствaри импозантност, раскошност, веома често удобност, сврсисходност, а понекад и једноставност. Осим тога, постојеће изведене конструкције дају могућност за међусобно комбиновање. Ову потребу, да се комбинују механизми и елементи, нарочито захтева остварење услова великосеријске производње, јер се један склоп појављује у више конструкција па му се тиме смањује цена итд.

ОБЛИКОВАЊЕ КОНСТРУКЦИЈЕ

• • • • • • • • • • 144

ED

U

Одређивање спољашњег облика конструкције − обликовања или модела, такође спада у област компоновања конструкције. Сваком предмету својствен је неки глобални облик. Без обзира на друге елементе, на основу глобалног облика можемо распознати шта нека конструкција представља. Међутим, у одређеној врсти конструкције може се уочити одређена специфичност облика. Ове особине изражавају се кроз следеће специфичности облика (Слика 5.4). То је следеће: пропорционалност (складност међусобних димензија); ритам (равномерно низање елемената); статичност (има центар или осу симетрије облика); динамичност (нема центар или осу симетрије или се ниже од статичких елемената у растућем/ опадајућем ритму); симетричност (симетричан облик или симетрична композиција од статичких елемената); асиметричност (несиметричан облик или несиметрична композиција од статичких елемената); запреминска просторна структура (стварање естетске и функционалне целине у складу са просторним и запреминским карактеристикама); тектоника (погодност распоређивања масе у конструкцији); размерност (однос елемената конструкције према човеку); боја (складност боја – колористичко и тотално јединство).

Техника и технологија / Конструкторско моделирање


а)

г)

д)

б)

в)

PO

R

е)

TA

L

ђ)

KA -

Слика 5.3. ПРИНЦИПИ ОБЛИКОВАЊА КОНСТРУКЦИЈЕ: а) пропорционалност, б) ритам, в) динамичност, г) симетричност, д) естетика и функционална целина, ђ) тектоника, е) размерност

МОНТАЖА И ОДРЖАВАЊЕ КОНСТРУКЦИЈЕ

ED

U

Основна пажња при стварању конструкције посвећује се решавању функционалности, при чему се решавају облици и механизми. Међутим, све те делове и механизме треба повезати у једну целину, која ће чинити жељену конструкцију. Дакле, треба извршити монтажу. Да би се постигла оптимална монтажа, механизми и елементи конструкције треба да задовоље одређене захтеве, као што су: – непокретљивост, која је неопходна због чврстоће појединих склопова; – покретљивост одређених елемената и механизама, који обезбеђују кретања; – конструкциона стабилност, чиме се обезбеђује сигурност рада у односу на темељ; – раздвојивост веза механизама, које могу бити раздвојиве, нераздвојиве и др.

ИСПИТИВАЊЕ КОНСТРУКЦИЈЕ Важан сегмент стварања нове конструкције представља испитивање конструкције. Заправо, када се изради прототип или модел, онда се конструкција испитује, при чему се проверава: – да ли конструкција испуњава функционалне захтеве; – да ли је сигурна и поуздана; – издржљивост конструкције; – удобност конструкције; – утицај конструкције на окружење и човека и др. Конструкција се испитује по посебно планираном експерименту, а ученички модели се проверавају током мањих и једноставнијих проба.

145


в)

а)

г)

TA

L

б)

R

Слика 5.4 МОДЕЛИ МАШИНА И МЕХАНИЗАМА ОД ГОТОВИХ МЕТАЛНИХ ЕЛЕМЕНАТА: a) мостна дизалица, б) портална покретна дизалица, в) систем котурача, г) двојна котурача F = Q/4

б)

ED

U

KA -

PO

а)

Слика 5.5. ТРАНСПАРЕНТНИ МОДЕЛИ: a) мотора СУС, б) модел обраде на стругу

ИЗРАДА ТЕХНИЧКЕ ДОКУМЕНТАЦИЈЕ Развој конструкције прати и израда техничке документације. Као што конструкција у свим фазама развоја трпи одређене промене, тако и техничка документација изискује промене и допуњавања. Техничку документацију чине: конструктивна документација за израду прототипа, нулте серије и документација за серијску производњу. Свака од ових документација решава се преко одговарајућих конструкционих цртежа (одељак 3).

146

Техника и технологија / Конструкторско моделирање


ПРИМЕРИ МОДЕЛА

R

TA

L

Примери моделовања из Констуктора УК7 коришћењем перфорираног лима дати су на Слици 5.4, док су на Слици 5.5. приказани транспарентни модели од пластике. На Слици 5.6. показан је робот индустијска колица који се креће по програму коришћењем рачунара преко интерфејса ИНТ1 (3), а може се демонстрирати и ручно трополним прекидачем (4). Притом је као материјал коришћен један Конструктруктор УК7. На Слици 5.7. приказан је модел роботизоване двопогонске платформе (1) са порталом (2) и дизалицом (потребна 4 Конструктора УК7 и групни рад).

ED

U

KA -

PO

Слика 5.6. ИНДУСТРИЈСКА КОЛИЦА - РОБОТИЗОВАНА СА ПОГОНОМ И УПРАВЉАЊЕМ У ДВЕ ВАРИЈАНТЕ: 1) варијациони редуктор, 2) електромотор - редуктор, 3) интерфејс ИНТ1, 4) трополни прекидач

Слика 5.7. РОБОТИЗОВАНА ПЛАТФОРМА СА ДИЗАЛИЧНИМ ПОРТАЛОМ: 1) двопогонска платформа, 2) дизалица са порталом, 3) интерфејс ИНТ1, 4) трополни прекидач за кретање, 5) трополни прекидач за портал и дизалицу

Вежбе 5.1. ПРИМЕР МОДЕЛА РОБОТА Демонстрирајте роботе дате на слици и упознајте њихове конструкције и алгоритам пројектовања биће од користи за моделирање. 147


DVD – АЛГОРИТАМ ПРОЈЕКТА ОД ИДЕЈЕ ДО РЕАЛИЗАЦИЈЕ (Insert Video-Internet)

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

PO

R

L

Важну фазу у процесу стварања нове конструкције представља моделирање (моделовање) машина, уређаја, процеса и слично. У техници се под моделом подразумева објекат израђен у смањеном облику, на коме се могу реализовати кретања и процеси смањеног интензитета. Конструисање машина и механизама у ширем смислу представља низ најразноврснијих послова: разрада идеје, израда елемената, монтажа и испитивање, до коначног настанка новог уређаја, машине, апарата итд. Конструисање машина и механизама, што према алгоритму „од идеје до нове конструкције“ обухвата следеће фазе: дефинисање задатка, избор носеће структуре, решење извора енергије – погона, избор кретних преносних и извршних механизама, управљање, конпоновање конструкције, одређивање спољног облика и технологије обраде, монтажу, испитивање конструкције или модела и израду техничке документације. Коришћењем рачунарских симулационих програма (Механизми) могу се симулирати конструисани модели и експериментом проверити пројектоване параметре.

TA

КЉУЧНЕ РЕЧИ

ED

U

KA -

дефинисање задатка – формулисање и скицирање основне идеје дизајнирање – обликовање елемената целине машине (модела) извршни орган машине – представља део машине / модела који обавља завршну функцију, нпр. хватач робота конструисати – створити, измислити, израдити машину (модел) компоновање конструкције – усклађивање појединих елемената конструкције у функционалну, рационалну целину монтажа машине – састављање машине од делова (елемената) носећа структура – компоновани носачи конструкције са ослонцем погон машине – остварује се моторима (хидрауличким, топлотним, електричним и др.) рачунарска симулација модела – провера рада модела у симулационим програмима управљање машинама – изводи се ручно или аутоматски

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

148

Шта треба све узети у обзир при постављању задатка за конструкцију? Које врсте преносника је погодно користити код модела и зашто? Шта се може подразумевати под аутоматским управљањем код модела? Шта је управљивост машине? Шта је компоновање и пропорционалност конструкције? Зашто су динамички модели повољнији за функционалну анализу од статичких? Опиши разлику између симетричне и асиметричне конструкције? На основу свог искуства попиши монтажу конструкције, односно модела? Како се и шта проверава испитивањем конструкције?

Техника и технологија / Конструкторско моделирање


5.2. МОДЕЛОВАЊЕ И ПРЕДУЗЕТНИШТВО

ED

U

KA -

PO

R

TA

L

До сада сте, реализујући своје практичне пројекте, стекли одређена знања и вештине на основу којих можете да реализујете своје идеје израдом (производњом) модела, а за почетне идеје су вам послужили дати инструктивни примери на разне начине. Међутим, из предузетништва сте научили да је пут стварања новог производа (модела) много дужи и да, осим производње производа, подразумева одређене организационе бизнис активности, које предузетник мора остварити да би успео у својој идеји као што су: 1. Стварање бизнис идеје. Да би заокружили цео процес стварања новог производа (модела) и пласирате своју идеју, прво је потребно да сачините мини–бизнис план. Он треба да садржи податке о намерама шта желите да реализујете, да ли самостално или у групи, шта је потребно за реализацију, колико је оквирно потребно средстава, где ћете и како презентовати и коначно пласирати производ – свој модел. 2. Процена могућности реализације пројекта. Проучите садржај материјала и моделе дате у материјалима и DVD-у. Та информација треба да вам послужи да процените шта се од материјала може конструисати и како изгледају неки угледни примери. Неке од њих реализујте, посебно оне које процењујете да ће вам користити у вашој креацији. 3. Испитивање тржишта. Проучавајући захтеве окружења, и посебно пратећи своју жељу, дефинишите, оквирно, идеју свог модела и скицирајте решење. 4. Израда предпројекта за модел. Сачините скице за планирани модел ради оформљења сепецификације потребног материјала пројекта. 5. Спецификација потребног материјала. Специфицирајте потребан материјал у Еxcel документу Конструктор УК7 – избор материјала (или на други начин), сагледајте да ли имате све компоненте, шта вам још недостаје, да ли можете да их набавите и за коју цену. 6. Додатне набавке материјала. Комлетирајте набавку материјала и започните пробну монтажу модела. Искрснуће и још неки проблеми. Можда ће бити потребно понешто дорадити, или израдити. 7. Израда пројекта. Израдите комплетну техничку документацијију - конструкциону и технолошку за модел. 8. Израда производа (модела). Од набављеног материјала и са расположивим алатом и машинама израдите пројектовани модел. Извршите одређене технолошке дораде и потребну монтажу. 9. Презентација (маркетинг) производа. За презентацију и пласирање ваших модела сачините што краћу презентацију у форми елабората у писаној и електронској форми (Е - форму објавите на сајту школе и у другим медијима). 10. Афирмација пројекта. Искористите пригодан сајам школе или поводом дугих свечаности, да афирмишете ваш пројекат, презентујете и демонстрирате ваш модел. 11. Завршни извештај. На крају сачините завршни извештај о изради вашег модела који обухвата цео ток активности са оценом успешности појединих сегмената и са комплетним финансијским извештајем и проценом шта је погодно још урадити у будућности у вези модела у смислу побољшања и афирмације. Цео ток стварања новог производа треба да буде праћен од стране наставника, уз чију ћете подршку успети у својим намерама. НАПОМЕНА: На DVD-у дати су примери тока израде модела по сопственој креацији. Да бисте боље и ближе разумели бизнис активности при освајању новог производа, наведен је детаљно један пример Групе “Феликс” која се прихватила да освоји нови производ, да га произведе и пласира на тржишту. Треба имати у виду да је потребно решити један шири предузетнички концепт који садржи три важна сегмента стварања новог производа: 1. Маркетиншку припрему за одређивање идеје, 2. Производњу производа и 3. Афирмацију и пласирање производа на тржишту.

149


5.3. РАД НА ПРОЈЕКТУ – САМОСТАЛАН ИЛИ ТИМСКИ Да бисте боље разумели како реализовати рад на сопственом пројекту самостално или тимски, наводи се пример рада на пројекту предузетничке групе „Феликс“ који обухвата цео протокол организације бизнис активности датог у одељку 5.2. Организациони метод је назван израда модела у 13 корака и има за циљ да послужи за узор не само за тимски, већ и за самосталан рад.

МОДЕЛ робота ПРЕДУЗЕТНИЧКЕ ГРУПЕ „ФЕЛИКС“ Израда модела у 13 корака

L

Милан, Драган и Наташа (Група) следећи упутства из уџбеника, збирке материјала за вежбе (Конструктора УК7) и наставника одлучили су да формирају Групу „Феликс“ за израду модела како би омогућили израду сложенијег модела. Ево приказа сажетка њиховог укупног рада. 1. КОРАК

TA

Формирана је Група „Феликс“ коју чине Милан – руководилац групе, Драган и Наташа ОШ „Петар

R

Лрковић” Пожега, са задатком да ураде сложени модел по свом избору, од својих и додатних материјала, да модел прикажу на сајму науке у школи и на сајту школе, а и по могућности да модел пласирају на тржишту. Да заједнички деле одговорност за успешност реализације пројекта и да га по потреби финасирају. 2. КОРАК

Истраживање тржишта и дефинисање идеје: Група констатује да је посредством разних медија,

ED

U

KA -

PO

а посебно интернетом, консултацијом својих другова, родитеља и посебно наставника, сакупила информације о захтевима окружења. С обзиром да су научили доста о машинама и механизмима и основе о роботици, Група се одлучује да изради мини–робот – колица која се крећу, платформу са четири точка да покрећу преко рачунара. Као почетну конструкцију користиће већ урађена колица у вежбама о саобраћају само их треба „компјутеризовати“. Надградњу ће додати касније по потреби кад утврде намену робота. Дакле, основна идеја је створена па се може формулисати иницијативни задатак: Треба реализовати “Робот–колица” (у завршници коначни назив) са два погонска точка управљана преко рачунара са реализацијом одређених тестова кретања и функције. Предњи точкови неће бити директно управљиви – принцип кретања гусеничких возила.

Слика 5.8. СПЕЦИФИКАЦИЈА МАТЕРИЈАЛА ЗА МОДЕЛ - Excel наруџбеницa

150

Техника и технологија / Конструкторско моделирање


3. КОРАК

Специфицирање потребног материјала - план трошкова. Користећи Excel програм за избор материјала из Конструктора UK7 сачињена је спецификација потребног материјала за робот. Спецификација је дата на Слици 5.8. са називом делова, димензијама, бројем комада укупном ценом од 12037,2 поена (1поен = 1,0 РСД), онда је укупна цена материјала по спецификацији 12,037.20 РСД - директни трошкови. План укупних трошкова са додатком, резервом и пласирањем модела робота износи 18,000.00 РСД. О лиценци следи договор касније. Детаљи трошковника дати на DVD–у. 4. КОРАК

L

Упознавање наставника са идејом Групе: Милан је упознао наставника о идеји и показао скицу будућег робота коју је сачинила Наташа, са напоменом да, вероватно имају довољно материјала из два Конструктора УК7 за шта су сачинили спецификацију материјала и сачинили план трошкова. Наставник се сагласио са идејом са напоменом да имају школски интерфејс ИНТ1 који ће имати на раполагању за демонстрацију кретања робота и да ће им он помоћи у формирању програма, ако затреба. 5. КОРАК

TA

Израда модела. Потребан материјал за робот је комплетиран и може се извршити монтажа. Најпре се

R

монтира шасија од три бушена U профила који су спајањем подужно ојачани са чела са два L -профила. Монтирају се два предња точка на осовину као код колица. Затим се постављају два задња точка са редуктором и мотором причвршћивањем везицама за шасију. Могу се, евентуално, редуктори лепити за плочу шасије лепилима. Прикључе се два пара проводника различитих боја за напајање мини-мотора. Тиме је конструкција машине готова, модел дат је на Слици 5.13. Али још треба решити управљање. Kако?

PO

6. КОРАК

ED

U

KA -

Управљање моделом. Најпре се мора дефинисати шта се жели од робота – која кретања треба да реализује, у ком тренутку и за које време и шта је остварљиво. Оно што до сада знамо је да кад прикључимо ЕМ на батерију/исправљач (3-6 V), погонски точак ће се кретати у једном смеру, а кад променимо полове контакта, у другом смеру. Експриментишите са кретањем точка. У том случају, решавајући логистику могућих кретања, можемо да закључимо: aко имамо два извора напајања, онда са једним извором и једним прекидачем можемо остварити кретање у једном смеру, а другим извором са промењеним половима и прекидачем остварити кретање у другом смеру. Ако на места прекидача прикључимо одређене релеје преко интерфејса, онда је могуће управљање преко рачунара уз програм временског укључења релеја. За ручно управљање постоје и тзв. трополни прекидачи са дуплом унакрсном везом.

a)

б) Слика 5.9. УПРАВЉАЊЕ СА ДВА ЕМ: а) рачунаром, б) ручно

7. КОРАК

Алгоритам кретања: Платформа се креће на четири точка од кога су два погонска – задња и два предња без закретања. Тако се кретање остварује укључењем задњих точкова напред (Н) и рикверц (Р) 151


по принципу кретања возила са гусеницама. Потребно је дефинисати путању кретања робота при тестирању, која је приказана на Слици 5.10.б. Да би се лакше разумео режим кретања, дат је алгоритам кретања на Слици 5.10.а. Види се да се путања кретања састоји од кретања, по четвртини кружнице и две путање праволинијске (НП и РП). Неопходно је експериментално (ручно или рачунаром) одредити време кретања по кружници односно четвртини кружнице који податак је неопходан за програмирање кретања.

б)

PO

R

TA

L

a)

Слика 5.10. АЛГОРИТАМ (а) И ПУТАЊА КРЕТАЊА (б) ДВОПОГОНСКЕ ПЛАТФОРМЕ - ТЕСТ

8. КОРАК

Логистика управљања: Треба дефинисати логистику управљања роботом, тј. које релеје

ED

U

KA -

(прекидаче) треба укључити за одређено кретање, Слика 5.11. табела. Релеји Р1 – Р8 су прикључени на кодна места дигиталних бројева и имају одређен број бајта. Укупни број бајта је и децимални број, који кад програмски пошаљемо на паралелнин излазни порт, укључују се одређени релеји. Нпр. за извршење наредбе кретање напред (Н) треба укључити оба релеја (мотора), укупан број бајта је 3, што значи да на излазни порт треба послати број 3 и укључиће се прва два релеја за кретање напред.

Слика 5.11. ЛОГИСТИКА УПРАВЉАЊА ДВОПОГОНСКОМ ПЛАТФОРМОМ –ТЕСТ 152

Техника и технологија / Конструкторско моделирање


9. KORAK

PO

R

TA

L

Рачунарси програм управљања: Тек на основу познавања потребнoг времена за одређене акције и логистике управљања преко рачунара може се сачинити програм за кретање платформе по задатој путањи, који је дат на Слици 5.12. У програму се користи тек неколико наредби FreeBASIC-а који се односи на укључење одређених релеја у задатом временском трајању (одељак 3.7). Наравно да ће бити неопходних корекција, посебно реалног времена кретања.

ED

U

KA -

Слика 5.12. ПРОГРАМ ЗА УПРАВЉАЊЕ ДВОПОГОНСКОМ ПЛАТФОРМОМ У FrееBASIC - у

Слика 5.13. ДВОПОГОНАСКА ПЛАТФОРМА – РОБОТ КОЛИЦА: а) платформа, б) погон; обележавања: 1 – погонски точак, 2 – електромотор/редуктор, 3 – кабл за напајање, 4 – L профил, 5 – завртањ са навртком М3, 6 – осовина, 7 – U профил, 8 – терет; в) интерфејс, г) трополни прекидачи за ручно управљање

153


10. КОРАК

Тестирање робота: Тек сада треба проверити шта се добија пробним тестом и подесити параметре. Наравно, ако кретање буде и приближно планираном, биће то велики успех. Сви у Групи не крију задовољство да је њихов “Робот-колица” доживео почетни успех. Но анализирајући добијено решење на Наташин предлог, треба голу платформу уредити у нешто пријемчивије, додати неку лутку, или неки утоваривач и слично што су сви одобрили. Сви су, такође, сагласни да нису изабрали најбољи назив за свог робота па и о томе треба размислити. На крају је Милан предложио да припреме мини-презентацију њиховог робота и да идеју подвргну широј анализи својих другова из одељења. 11. КОРАК

Процена успешнoсти реализације пројекта. Презенатација је показана одељењу уз сагласност

TA

L

наставника, који је похвалио рад Групе. Била су кисела лица другова и другарица све док није подигнута завеса са робота и док није демонстрирано кретање. Сви су били одушевљени са реализацијом Групе и сугеришући шта би још могло да се дода роботу. Било је још много, много сугестија. На крају наставник је изразио високу похвалу за Групу и предложио да се изврши припрема за школску изложбу ствaралаштва и да се припреми материјал за презентацију на сајту школе. Великим аплаузом поздрављен је успех . 12. КОРАК

Коначна документација пројекта: Тек сада се може дефинисати коначни задатак па почетну верзију

ED

U

KA -

PO

R

треба кориговати и сачинити елаборат са коначном документацијом, која треба да садржи : – ауторе модела, – назив модела, – кратак опис модела (задатак, намена, функција и др.), – техничка документација модела (спецификација материјала, цртежи – фото, израда, тест и др.) – економски параметри модела (трошкови и вредност модела), – мини-презентација модела (реклама). Наравно, Група је сачинила елаборат са документацијом за модел, а овде се даље наводи део који се односи на мини-презентацију која је припремљена за школску изложбу стваралаштва и сајт школе (детаљно дато на DVD–у). 13. Корак Транспарентност израђенoг робота: Прво представљање модела извршено је презентацијом модела пред својим одељењем. Да би шира јавност била информисана о раду Група “Феликс” са својим моделом учествује на школској изложби техничког стваралаштва, где презентира и демонстрира свој модел. Поред тога на сајт школе се поставља презентација о израђеном моделу. Наташа у листу школе “Полетарац” објављује кратак чланак о роботу са основним подацима. Судећи по великом броју позитивних реакција, међу којима се нaшла понека сугестија, али и критика, модел је наишао на велико интересовање јавности па се могу очекивати и заинтересовани купци. Ево и извода из реклама и презентација: Пезентација реализована на три начина: 1. Пројекат који садржи сву документацију: конструкциону, проспектну и информациону, 2. Три транспарента за изложбу и експонат (робот) и 3. Презентацију у MPP са свим подацима конструкције, програмима, маркетингом за пласирање са продајном ценом и др., као и видео-запис тестирања робота. Додатни детаљи су дати на DVD–у подршке уџбеника и материјала. Вежбе 5.2. ПРАКТИЧНО МОДЕЛОВАЊЕ МАШИНА ПРИМЕНОМ АЛГОРИТМА КОНСТРУИСАЊА И ИНТЕРФЕЈС ТЕХНОЛОГИЈА Реализујте сопствене идеје према склоностима, примењујући поступак „од идеје до нове конструкције”. Притом користите приручни материјал, полуготове моделе и материјал из конструкторских комплета, као и друге материјале до којих дођете. Максимално користите рачунар, јер је врло погодан, посебно за управљање моделима.

154

Техника и технологија / Конструкторско моделирање


DVD – МОДЕЛОВАЊЕ И ПРЕДУЗЕТНИШТВО (Insert Video-Internet)

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА У изради замишљеног конструисаног модела обично се користи одређени технолошки редослед који се састоји у следећем: – сачини се бизнис план, – добро се проучи препројектна документација за изабрани замишљени модел, – сачини се спецификација потребних елемената којих има у расположивим комплетима материјала и изврши одвајање и потребне дораде материјала, – утврди да ли постоје и додатни елементи које треба посебно набавити или израдити од приручног материјала, – изради план монтаже модела, – изврши склапање (монтажу) модела, – изврше потребна испитивања, тестови и пробе, – демонстрира функционалност и рад модела, – анализирају остварене карактеристике модела са оценом успешности, – предвиди могућност измена и побољшања модела и на крају – сачини коначна техничка документација, афирмише и пласира на тржишту. • Педузетнички концепт садржи три важна сегмента стварања новог производа: 1. Маркетиншку припрему за дефинисање идеје, 2. Производњу производа и 3. Афирмацију и пласирање производа на тржишту. • Предузетништво се одвија у више корака: стварање бизнис идеје, испитивање тржишта, израда мини-пројекта, практична израда производа, маркетинг производа, продаја и оцена пословања.

КЉУЧНЕ РЕЧИ

KA -

PO

R

TA

L

ED

U

афирмација пројекта – огласите свој пројекат на јавним медијима бизнис активности – активности које предузетник мора остварити да би успео у својој идеји испитивање тржишта – проучавање захтева окружења мини-бизнис план – треба да садржи податке о намерама шта реализујете испитивање тржишта – проучавање захтева окружења предузетништво – пословна активност усмерена ка стварању нових материјалних (производа) и друштвених вредности (услуга) предузетник – особа која своје производе или услуге пласира на тржишту презентација и маркетинг производа – за презентацију и пласирање ваших модела сачините што краћу презентацију у форми елабората

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ 1. 2. 3. 4.

У чему се огледа успех предузетника? Које су главне карактеристике једног успешног предузетника? Да ли је предузетник, у свом послу, изложен напорном раду и великим ризицима? Када и које задовољство има предузетник у свом послу?

155


РЕЧНИК

ВИСОКА ПЕЋ – постројење у коме се сирово гвожђе издваја из руде.

АКСИЈАЛНО – у правцу осе, уздужно.

ВРАТИЛО – машински елемент за пренос снаге и обртног момента, оптерећен на савијање и увијање.

АЛТЕРНАТИВА – друга могућност, замена. АНАЛОГИЈА – сличност по неким особинама, упоређење.

ГРАВИТАЦИЈА – сила којом се, у простору, тела привлаче. ДЕРИВАТИ – хемијска једињења изведена из другог једињења. ДЕТАЉНИ (РАДИОНИЧКИ) ЦРТЕЖ – приказује увек само један предмет, односно део, са свим подацима према којима се он може израдити. ДЕФИНИСАТИ – објаснити тачну садржину неког појма.

PO

АТОМСКИ ЧАСОВНИК – користи микроталасни осцилатор (maser) подешен изменама енергије елемената као што су цезијум, рубидијум или водоник; то је најпрецизнији часовник; aтомски сатови, који користе цезијум, данас се користе као званични мериоци јединица времена.

ГОРИВО – материја која може да сагорева у присуству кисеоника или оксидатора, при чему ослобађа топлотну енергију.

L

АЛАТНА МАШИНА – машина на којој се врши обрада радног предмета уз помоћ одређеног типа алата.

ГВОЖЂЕ – хемијски елемент који се из природе као сирово гвожђе добија топљењем руде гвожђа у високим пећима.

TA

АКЦЕЛЕРАТОР – уређај у коме се изазивају судари атома за разбијање атомског језгра.

R

АКСОНОМЕТРИЈА – начин просторног приказивања предмета.

AUTOCAD – један од најпознатијих софтвера за пројектовање уз помоћ рачунара.

KA -

AUTODESK INVENTOR – рачунарски програм за тродимензионално пројектовање и техничко конструисање.

ДИНАМОМЕТАР – мерни инструмент за мерење интензитета силе (момента); принцип рада заснован је на промени дужине еластичне опруге, или мерне траке, при деловању силе.

АУТОМАТИЗАЦИЈА – функционисање без људске помоћи (машине и др.).

U

АУТПУТ – излаз (енгл. output, излазна информација).

ED

БИТ – једно слово бинарног језика (има их само два: 0 и 1) чијим се комбинацијама саставља информација у рачунарству и дигиталним комуникацијама. БРЗИНА – мера промене положаја у времену и мери се m/s. ВАЉАЊЕ – обртање ваљака око осе, појединачно ваљање пута, или у паровима лима. ВАНКЕЛОВ МОТОР – мотор са ротационим клипом (изумео Ванкел). ВЕНТИЛ – уређај који пропушта гас или течност из једног простора у други. ВИЗУЕЛНА – видна, представа добијена чулом вида.

156

ДИФЕРЕНЦИЈА – разлика. ЕКОЛОГИЈА – наука која проучава односе живих бића према средини, утицај средине на њих и заштиту природе од штетних утицаја. ЕЛАСТИЧНОСТ – особина која исказује способност материјала да се врати у првобитни облик после деформације настале услед деловања неке силе. ЕЛЕКТРИЧНИ ЧАСОВНИК – инструмент који показује време и који синхроним мотором ради у сагласности са фреквенцијом електричне струје мерењем периода наизменичне струје. ЕЛЕМЕНТ – основна проста материја; саставни део неког сложеног система. EНЕРГИЈА – способност да се добије рад, сила, покрет или топлота. ЕТАЛОН – материјализована мера, мерни инструмент или мерни систем намењен да дефинише, остварује, чува или репродукује једну јединицу, односно једну или више познатих вредности јед-

Техника и технологија / Речник / Литература / Индекс појмова


ЖИЛАВОСТ – представља комплексну карактеристику материјала која описује способност материјала да се одупре кртом лому услед дејства ударне силе. МЕТАЛУРГИЈА – производња метала и легура из руда. МИКРОМЕТАР – ручни мерни алат за разна прецизна мерења спољашњих и унутрашњих мера, тачност може бити од 1/100 до 1/1000 милиметара, у зависности од квалитета уређаја. МОДЕЛ – представљање система, уређаја или процеса у математичком облику или у одређеној сразмери у односу на природно стање.

ОРТОГОНАЛНА ПРОЈЕКЦИЈА – главни начин представљања предмета, делова, објеката, машина, итд. на техничким цртежима. ОСОВИНА – машински елемент за обртно кретање, обично кружног попречног пресека; за разлику од вратила, оптерећена је само на савијање и није намењена преносу снаге ни обртног момента. ОСЦИЛАЦИЈЕ – кретање које се понавља временом по одређеној законитости. ПАРАЛЕЛНИ ПОРТ – врста рачунарског порта који се раније углавном користио за повезивање принтера (штампача) са рачунарима. ПАРАМЕТРИ – битна мера, одређено мерило.

PO

МОМЕНТ СИЛЕ – или обртни момент, у механици обртног (ротационог) кретања игра улогу која је једнака улози силе код праволинијског (транслационог) кретања, односно он изазива промене у обртном кретању тела.

ОКСИДАТОР – материја која спојена са неком дру- гом потпомаже да она гори одајући количину топлоте.

L

ЕХО – одјек.

TA

ЕФИКАСНОСТ – успешна делатност.

ОБРАДА ДЕФОРМАЦИЈОМ – врста обраде код које долази до промене облика обрађиваног дела.

R

не величине како би се поређењем могле пренети на друга мерила.

ПОВРАТНА СПРЕГА – део система аутоматског управљања затворене структуре.

KA -

МОНТАЖА – састављање техничких конструкција.

ПНЕУМАТСКИ – рад уређаја под притиском ваздуха или гасова.

МЕТАЛУРГИЈА – производња метала и легура из руда.

НОНИЈУС – кљунасто мерило или шублер, ручни мерни алат за разна прецизна мерења спољних и унутрашњих дужина, тачности 1/10 и 1/20 mm.

МОДЕЛ – представљање система, уређаја или процеса у математичком облику или у одређеној сразмери у односу на природно стање.

НОРМА – утврђена мера количине рада, начело, правило.

МОМЕНТ СИЛЕ – или обртни момент, у механици обртног (ротационог) кретања игра улогу која је једнака улози силе код праволинијског (транслационог) кретања, односно он изазива промене у обртном кретању тела.

НАПРЕЗАЊЕ – у механици, унутрашње силе којима се тело супротставља спољашњем оптерећењу.

ED

U

НЕУТРОН – део језгра атома, ненаелектрисана честица.

НОСЕЋА СТРУКТУРА – носећи и потпорни елемен- ти неке конструкције или машине. НУКЛЕАРНА ЕЛЕКТРАНА – електрана која користи водену пару добијену помоћу топлоте остварене у нуклеарном реактору. НУКЛЕАРНИ РЕАКТОР – или атомски реактор, јесте објекат у коме се одиграва ланчана реакција распада атома. НУКЛЕАРНА ФИСИЈА – ланчано цепање атома када се ослобађа велика количина топлоте.

МИКРОМЕТАР – ручни мерни алат за разна прецизна мерења спољашњих и унутрашњих мера, тачност може бити од 1/100 до 1/1000 милиметара, у зависности од квалитета уређаја.

МОНТАЖА – састављање техничких конструкција. ПОГОН – покретачки елемент система. POWERPOINT (пауерпоинт) – програм фирме Microsoft; графички програм за израду презентација у које се могу уносити анимације, филмови и звук, што презентацију чини занимљивом и атрактивном.

157


ПРЕВЕНТИВА – предупређивање, мере спречавања, заштита.

СИНТЕТИЧКИ – произведено хемијским сједињавањем.

ПРЕНОСНИК – елемент за пренос оптерећења и кретања између елемената у систему.

СИСТЕМАТИЗАЦИЈА – сређивање по одређеним начелима.

ПРИРОДА – назив за сву материју и енергију.

СКИЦА – цртеж који је нацртан обично слободном руком.

ProENGINEER (Проенџинер) – рачунарски програм за тродимензионално пројектовање и техничко конструисање.

СКЛОПНИЦРТЕЖ – показује састав и међусобну повезаност појединих делова (начин склапања и структуру склопа); често се цртају и подсклопови који обухватају мање целине склопа. СНАГА – извршени рад у јединици времена или промена енергије у јединици времена.

L

ПРИРОДНИ РЕСУРСИ – појаве, процеси или објекти у природи који утичу конструктивно или деструктивно на развој живих бића и њихових активности.

SOLIDWORKS – рачунарски програм за тродимензионално пројектовање и техничко конструисање.

ПРОФЕСИЈА – израз којим се описује нечији посао или занимање за чије је обављање потребно специфично стручно образовање и оспособљавање.

СПЕЦИФИКАЦИЈА – списак појединачних предмета једне целине.

R

СТАНДАРДИ – технички прописи за уједначавање величине, облика, квалитета, начина приказивања итд. (СРПС – Српски Стандарди, ISO и др.).

PO

РАДНИ ПРЕДМЕТ (обрадак) – део који се обрађује резањем на некој алатној машини.

TA

ПРОТОТИП – назив за први примерак слике, фигуре, неког предмета или уређаја који ће после тога ући у серијску или масовну производњу.

РАЦИОНАЛАН – разуман, целисходан, у производњи економичан.

KA -

РАЧУНАР (компјутер) – електронска машина за рачунање; снабдевена је меморијом и може за врло кратко време да изведе веома велики број рачунских операција.

СТЕПЕНИ СЛОБОДЕ – број независних координата које у потпуности одређују положај и оријентацију неког тела у простору.

U

РАЧУНАРСКИ ПОРТ – конектор или прикључак, јесте интерфејс на рачунару са којим се може повезати неки уређај. РЕГУЛИСАЊЕ – подешавање.

ED

РЕЛАТИВНО – стање зависно од других околности и вредности. РОБОТ (од чешког – роб, робота, работа – тежак, присилан рад) – машина која је у стању да аутономно, по неком програму, или под контролом човека, изводи одређене задатке. РОБОТИКА – наука о роботима, њиховом пројекто- вању, изради и примени. САЈЛА – уже од уплетених челичних жица. СЕРИЈСКИ ПОРТ – врста рачунарског порта који се раније често користио за повезивање разних уређаја са рачунарима. СИЛА – мера узајамног дејства између два тела.

158

ТВРДОЋА – способност материјала да се одупре дејству спољашње силе која је последица контакта са неким другим мекшим или тврђим предметом. ТЕНДЕНЦИЈА – стремљење у одређеном правцу. ТЕРМИЧКИ – топлотни. ТЕХНИКА (грч.) – веома широка област људске делатности која се заснива на примени различитих природних наука, као што су физика, хемија и математика. ТЕХНИЧКИ ЦРТЕЖ – графичко-технички приказ предмета који одређује облик, димензије, састав и начин израде предмета; може бити склопни и детаљни (радионички) цртеж. ТЕХНОЛОГИЈА – означава развој и примену алата, машина, материјала и процеса који могу помоћи у решавању људских проблема. ТОЛЕРАНЦИЈА – дозвољено одступање неке мере од идеалне мере (нпр. дужине). ТРАНСЛАЦИЈА – изометријска трансформација при којој се позиција сваке тачке неког геоме-

Техника и технологија / Речник / Литература / Индекс појмова


тријског објекта помера за дати вектор.

грам за уређивање векторске графике.

ТРАНСМИСИЈА – механизам преноса кретања.

ЧАСОВНИК (или сат) – инструмент за мерење времена.

ТУРБИНА – ротациона машина која помоћу струје флуида (ваздуха, водене паре или неког другог гаса) претвара хемијску или унутрашњу енергију флуида у механички рад. УГЛОМЕР – инструмент који се користи за мерење углова. УНИВЕРЗАЛНО – свестрано, вишенаменски.

ЧВРСТОЋА материјала – максималан напон којим се материјал може оптеретити, а да притом не дође до лома. ЧЕЛИК – легура гвожђа (Fe) и угљеника (C) која садржи мање од 2,14 одсто (масених %) угљеника.

TA

PO

ФЛЕКСИБИЛНИ СИСТЕМИ – системи који се брзо могу прилагодити одређеним променама.

R

ФАЈЛ – датотека (енгл. file), скуп записа који чине целину и који су записани на диску, или на некој другој меморији.

L

USB ПОРТ (енгл. Universal Serial Bus – универзална серијска магистрала) – спољашњи прикључак за разне периферне уређаје (штампач, миш, тастатуру, дигиталну камеру, модем итд.); карактерише га велика брзина и једноставност прикључења.

ХАБАЊЕ – трошење површинског слоја услед трења.

KA -

ХИДРАУЛИЧНО – када се за рад користи дејство течности под притиском. CATIA (енгл. Computer Aided Three-Dimensional Interactive Application; српски – рачунарски вођена тродимензионална интерактивна примена) – рачунарски програм за тродимензионално пројектовање и техничко конструисање.

ED

U

COREL DESIGNER – технички оријентисан про-

159


ЛИТЕРАТУРА

U

KA -

PO

R

TA

L

[1] Антоан Икар, Шта знам о науци, Београдски издавачко-графички завод, Београд, 1986. [2] Фернанд Лот, Дечије свезнање, Велика открића и проналасци, Београдски издавачко-графички завод, Београд, 1986. [3] *** Еnciklopedia Enkarta, Microsoft Corporation, електронско издање, 1999. [4] *** The Kingfisher Children’s Encyсlopedia, Велика енциклопедија света, Змај, Нови Сад, 2002. [5] *** Наука и техника младима: Електротехника, Машинство, Енергетика, Кибернетика и аутоматика, Радиотехника, Микрорачунари, Конструкторство и проналазаштво, Научнотехничко стваралаштво младих Србије, Београд, 2002. [6] Драган Голубовић, Управљање рачунаром – интерфејс технологије, Технички факултет, Чачак, 2002. [7] Steve Parker, Brian Wiliams, Question & Answer Encyclopedia, Emiles Kelly Publishig Ltd, Essex, 2004. [8] Michel Bright, David Burnie, Tamsin Constable, Paul Simons, Hiljadu čuda prirode, Mladinska knjiga, Beograd, 2006. [9] Зоран Лапчевић, Техничко и информатичко образовање за 5. разред, Едука, Београд, 20018. [10] Зоран Лапчевић, Техничко и информатичко образовање за 6. разред, Едука, Београд, 2010. [11] Драган Голубовић, Бошко Стојановић, Милан Гудељ, Саша Липовац, Методика наставе техничког и информатичког образовања, универзитетски уџбеник, Компјутер библиотека, Београд, 2008. [12] Слободан Попов, Марина Петровић, Техничко и информатичко образовање за 5. разред, Завод за уџбенике и наставна средства, Београд, 2009. [13] Драган Голубовић, Ђурђе Перишић, Техничко образовање за 7. разред, Завод за уџбенике и наставна средства, Београд, 2009. [14] Драган Голубовић, Ђурђе Перишић, Техничко образовање за 8. разред, Завод за уџбенике и наставна средства, Београд, 2009. [15] Драган Голубовић, Техничко и информатичко образовање за 7. разред, радна свеска, Едука, Београд, 20011. [16] Слободан Попов, Тања Тешан, Техничко и информатичко образовање за 6. разред, Завод за уџбенике и наставна средства, Београд, 2009. [18] Сајтови

ED

http://www.wikipedia.rs http://www.google.rs http://www.muzejnt.rs http://www.planeta.rs http://energetika.ibn.com http://www.hobbyvista.com http://www.all-model.com http://www.itn.sanu.ac.rs http://www.pronalazac.org http://www.mfkg.rs http://www.solidworkslaunch.com http://www.polj.uns.ac.rs http://www.vokabular.org ttp://www.samsvojmajstor.com

160

http://www.cent.mas.bg.ac.rs http://www.metalurgija.org.rs http://www.duzs.org.rs http://www.izvorienergije.com http://www.alwayshobbies.com http://www.svastara.com http://www.internetmodeler.com http://ldd.lego.com/download/default.aspx http://www.focuseducational.com/category/ design- technology/2 http://www.focuseducational.com/product/designtechnology-mechanisms/38 http://www.corel.com/servlet/Satellite/eu/en/ Content/1150905725000

Техника и технологија / Речник / Литература / Индекс појмова


ИНДЕКС ПОЈМОВА

126, 129, 130, 134, 148 интерфејс 5, 9, 40, 70, 71, 72, 73, 74, 79, 81, 128, 129, 148, 152, 154, 155, 159

L

Л ланчаник 31, 67, 108, 118, 119, 120 легуре 6, 82, 88, 89, 90, 92, 94, 158, 160

PO

Г гвожђе 89, 94, 157, 160 горива 6, 17, 34, 84, 90, 91, 94, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 157

TA

В вештачка интелигенција 126, 130 вратило 111, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 134, 135, 136, 137, 157, 158, 159 време електрификације 13

К квалитет обраде 45, 48, 52 кинематски парови 111, 127 клип 12, 21, 24, 26, 35, 59, 61, 64, 65, 67, 69, 101, 102, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 117, 118, 119, 120, 127, 131, 134, 135, 136, 137 клипњача 118, 120, 134, 136 коленасто вратило 120, 136, 137 композит 93, 94, 145 компоновање 7, 53, 58, 141, 142, 145, 149 конструисање 14, 59, 66, 82, 83, 88, 130, 142, 149, 155, 157, 159, 160 котирање 45, 46, 47, 52, 61 кретање 6, 9, 14, 29, 45, 67, 69, 74, 80, 83, 102, 108, 109, 110, 111, 112, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 137, 138, 139, 141, 143, 144, 145, 146, 148, 149, 151, 152, 153, 154, 155, 158, 159, 160

R

А A/D претварач78, 80, 81 аксонометрија 41, 43, 44, 66, 157 алат 5, 7, 8, 10, 23, 40, 58, 59, 60, 65, 71, 72, 83, 102, 104, 106, 109, 111, 114, 115, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 135, 136, 139, 141, 142, 145, 149, 150, 151, 155, 157, 158, 159, 160 алтернативни извори енергије 18, 19, 139, 140 анимација 9, 43, 67, 69, 137, 159 атомски часовник 100, 157 AutoCAD 56, 59, 66, 157 Autodesk Invertor 56, 66

U

KA -

Д D/A претварач 78, 80, 81 детаљни (радионички) цртеж 44, 157 дефинисање задатка 7, 53, 58, 141, 142, 149 дигитални сигнал 73, 74, 78, 81 дизајнирање 9, 10, 14, 22, 53, 58, 65, 70, 149 дизалице 9, 36, 37, 39, 110, 112, 132, 142, 147, дизел-мотор 135, 137, 140 динамометар 100, 157 доба електронике 13 доба информатиke 14 друмска возила 30

ED

Е еластичност 30, 92, 94, 157 електронски часовник 100 енергетски извори 139 енергија 3, 4, 11, 12, 14, 17, 18, 19, 20, 25, 26, 53, 58, 83, 84, 91, 110, 120, 121, 131, 132, 133, 134, 135, 137, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 149, 157, 159, 160 Ж железница 135 З завртањ 112, 113, 120, 154 зглобови 22, 130 зупчаник 45, 67, 69, 110, 111, 114, 115, 116, 117, 119, 120, 122 И извршни 7, 53, 58, 128, 133, 142, 144, 145, 149 индустријске револуције 12, 13, 16 индустријски 12, 13, 14, 16, 25, 40, 59, 111, 122, 124,

М мазива 31, 90, 91, 94, 114, 136, 137 маса 6, 16, 81, 96, 97, 111, 116, 117, 120, 124, 125, 136, 139, 140, 141, 145, 159, 160 материја 6, 9, 10, 16, 25, 48, 67, 82, 83, 88, 90, 92, 93, 95, 101, 110, 111, 112, 118, 119, 121, 123, 124, 125, 126, 130, 133, 134, 138, 139, 141, 142, 143, 144, 145, 148, 150, 151, 152, 155, 156, 157, 158, 159, 160 машина 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 28, 29, 35, 36, 37, 39, 40, 41, 44, 45, 48, 52, 53, 56, 59, 63, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 74, 76, 79, 81, 82, 83, 88, 89, 90, 92, 94, 96, 97, 98, 101, 103, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 139, 140, 141, 142, 143, 145, 147, 149, 150, 151, 152, 155, 157, 158, 159, 160 машиноградња 40, 41, 44, 88, 121 машински материјали 6, 82, 88 мењач 24, 29, 30, 31, 32, 115, 116, 117, 119, 120, 128 мере заштите на раду 6, 101, 105 мерило са нонијусом 96, 100 мерна трака 100, 157 механизам 3, 4, 6, 9, 10, 11, 12, 16, 30, 31, 32, 34, 45, 56, 58, 67, 68, 69, 82, 88, 108, 110, 111, 112, 119, 120, 128, 131, 134, 136, 137, 141, 142, 143, 145, 146, 147, 149, 160 модел 7, 9, 10, 30, 35, 37, 40, 45, 52, 53, 57, 58, 59, 66, 67, 70, 76, 80, 82, 86, 97, 110, 112, 113, 116, 121, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 130, 132, 133, 135, 137, 138, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 155, 156, 158, 160 момент 6, 14, 67, 69, 82, 96, 97, 98, 100, 110, 114, 115, 119, 120, 137, 157, 158, 159 монтажа 7, 15, 38, 41, 44, 53, 58, 112, 141, 142, 146, 149, 150, 152, 156, 158 161


Н напрезање 92, 94, 111, 119, 120, 158 носећа структура 142, 143, 144, 149, 158

ротација 119, 120, 127, 128, 130, 135

ED

U

L

TA

KA -

PO

П паралелни порт 5, 70, 71, 72, 73, 76, 77, 78, 81, 158, 159 погон 7, 9, 10, 14, 15, 30, 31, 34, 40, 44, 56, 59, 61, 66, 70, 74, 79, 82, 83, 88, 108, 110, 114, 115, 117, 119, 121, 124, 127, 128, 130, 131, 132, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 141, 142, 143, 145, 148, 149, 150, 151, 152, 154, 155, 159 погон робота 7, 127, 130 презентација 8, 65, 66, 69, 75, 150, 155, 156, 159 преносник 30, 32, 53, 58, 67, 68, 69, 94, 108, 110, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 127, 142, 144, 149, 159 пресек 5, 41, 45, 46, 47, 48, 49, 52, 84, 120, 158, примена рачунара у машинском техничком цртању природа 6, 9, 10, 12, 16, 19, 22, 24, 25, 27, 52, 80, 84, 85, 86, 108, 139, 140, 157, 158, 159, 160 ProEngineer 56, 59, 66, 159 производне машине 6, 9, 14, 59, 82, 83, 121, 123, 125 пропулзори 137, 138, 139, 140 простор 5, 14, 16, 20, 21, 24, 34, 40, 41, 44, 59, 61, 66, 115, 127, 139, 145, 157, 159 прототип 53, 58, 123, 124, 146, 147, 159 професија 3, 4, 14, 15, 159

Т техника 3, 4, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 43, 44, 45, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 98, 100, 102, 104, 106, 108, 109, 111, 113, 115, 117, 119, 121, 123, 124, 125, 126, 127, 129, 130, 131, 133, 135, 137, 139, 141, 143, 145, 147, 149, 151, 153, 155, 157, 159 технички цртеж 5, 9, 40, 41, 44, 45, 52, 56, 59, 61, 62, 66, 158, 159, 160 технологија 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 59, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 71, 72, 73, 74, 76, 78, 80, 82, 83, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 98, 100, 101, 102, 104, 105, 106, 108, 109, 111, 113, 115, 117, 119, 121, 123, 124, 125, 127, 129, 131, 133, 135, 137, 139, 141, 142, 143, 145, 147, 149, 151, 153, 155, 157, 159, 160 топлотни мотори 7, 134, 135, 138, 139 точак 12, 28, 74, 108, 109, 116, 119, 120, 132, 152, 154

R

О облици енергије 17, 139, 140 обновљиви извори енергије 139 обрада деформацијом 106, 158 oбрада метала скидањем струготине оптерећење 6, 9, 14, 25, 67, 69, 83, 97, 108, 111, 112, 114, 115, 117, 118, 119, 120, 127, 132, 144, 158, 159 организација рада 56 ортогонална пројекција 41, 42, 43, 44, 48, 59, 66, 158, 159 осовина 74, 80, 114, 119, 120, 134, 136, 152, 154, 158, 159 осцилације 119, 158, 159 ото мотор 7, 83, 134, 135, 137, 138, 139

С самообразовање 10 серијски порт 70, 73, 77, 81, 159 сила 6, 14, 56, 67, 69, 84, 90, 96, 97, 98, 101, 102, 108, 109, 110, 114, 119, 120, 121, 122, 123, 125, 131, 132, 133, 138, 139, 157, 158, 159 скица 41, 44, 45, 53, 58, 149, 150, 152, 159 склопни цртеж 41, 44, 53, 57 снага 6, 108, 112, 114, 115, 118, 119, 120, 131, 134, 135, 137, 157, 158, 159 SolidWorks 56, 66, 159 софтвери за цртање 58, 59, 65, 66 степени слободе кретања 120, 127, 128, 130

Р радни предмет 52, 96, 102, 122, 123, 157, 159 рационално коришћење енергије 139 рачунарска симулација 149 редуктор 114, 115, 116, 120, 127, 143, 144, 148, 152, 154 ременик 8, 10, 67, 83, 86, 87, 97, 113, 114, 117, 119, 120, 125, 130, 140 ресурси 6, 9, 11, 24, 26, 27, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 98, 100, 102, 104, 106, 109, 111, 113, 115, 117, 119, 121, 123, 125, 127, 129, 131, 133, 135, 137, 139, 159 робот 7, 9, 13, 15, 40, 57, 80, 81, 82, 83, 93, 121, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 141, 142, 148, 149, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 159 роботика 7, 13, 81, 82, 126, 130, 159 162

У управљање са повратном спрегом 74, 79, 80 управљање без повратне спреге 74, 79, 80 управљање рачунаром 40, 79, 80, 81, 123, 130 управљање роботима 7, 128 Ф фазе конструисања 142 фазе конструисања 142 флексибилни системи 14, 160 хидраулични мотори 7, 127, 131, 139, 140 Ц Catia 56, 59, 66, 160 циклограми кретања 127, 130 CorelDESIGNER 10, 59, 66 Ч часовник 98, 99, 100, 157, 160 челик 6, 88, 89, 96, 111, 114, 116, 117, 159, 160 чврстоћа 92, 94, 109, 111, 119, 146, 160

Техника и технологија / Речник / Литература / Индекс појмова

Profile for ivana.milosevic

Техника и технологија, уџбеник за седми разред основне школе  

Уџбеник за седми разред основне школе Аутор: Др Драган Голубовић, Небојша Голубовић

Техника и технологија, уџбеник за седми разред основне школе  

Уџбеник за седми разред основне школе Аутор: Др Драган Голубовић, Небојша Голубовић

Advertisement