کمیکار - جلسه چهارم
اهداف:
طراحی شاسی
ساخت شاسی و تعبیه مکان چرخ ها
وسایل مورد نیاز: پلکسی 4 میل با ابعاد 40×30 سانتی متر مربع، بلبرینگ،2 عدد شفت فلزی با قطر 4 میلی متر و طول 30 سانتی متر، بوش های 8 میلی متری با قطر داخلی 4 میلیمتری، خواندن آموزش کمیکار
طراحی کمیکار
در طراحی صورت گرفته برای آموزش از پلکسی با ضخامت 4میلی متر استفاده شده است. نرم افزار موردنظر برای طراحی، نرم افزار اتوکد بوده که به وسیله لیزر برش خورده است. برای طراحی یک کمیکار باید چند نکته را رعایت کرد.
1- قوانین کمیکار بیان می دارد که کمیکار باید دارای ابعاد مشخص باشد. عموما هر مسابقه حد مشخصی دارد اما گستره آن از اندازه 18×30×40 سانتی متر مربع خارج نیست. طبق قوانین اگر ابعاد ماشین به نظر داوران از این حد خارج باشد، یک جعبه با ابعاد استاندارد قرار می دهند و اعضای تیم باید ماشین را در داخل جعبه قرار دهند. جداسازی اجزا مجاز می باشد اما به این شر که اعضا بتوانند مجددا این اعضا را در کنار هم سرهم کنند.
استفاده از جوش، پرچ و .... دیگر اتصالاتی که اتصال مجدد نیاز به ابزار خاص دارد، توصیه نمی شود. اگر اجزا در جعبه قرار نگیرند، امتیاز منفی برای کمیکار در نظر گرفته می شود. استفاده از ابزار ساده مانند پیچ گوشتی مجاز است.
جنس بدنه از نکات مهم است. سبک بودن و استحکام کافی دو شرط لازم برای بدنه کمیکار است. اگر بدنه، برای کاهش وزن نازک انتخاب گردد ولی استحکام کافی را نداشته باشد، بدنه قوس می گیرد.
هم چنین اگر بدنه ای سنگین برای این منظور در نظر گرفته شود، افزایش وزن نیاز به گیربکس بهتر دارد. پلکسی گلس، چوب و ... جنس مناسبی برای ساخت شاسی می باشد. از دیگر شروط لازم برای انتخاب جنس شاسی می توان به سهولت برش و هم چنین عدم واکنش با مواد شیمیایی اشاره کرد.
برای مثال اگر شاسی از فلزی باشد که با محلول واکنش می دهد و خورده می شود، استفاده از آن فلز اشتباه خواهد بود. در تصویر زیر طراحی صورت گرفته به وسیله اتوکد را مشاهده می کنید. همان طور که مشاهده می کنید، شاسی دارای ابعاد 28×39 سانتی متر مربع است. همین طور شاسی برش خورده نیز در تصویر بعد آن قابل مشاهده است.
طراحی صورت گرفته با نرم افزار اتوکد
شاسی برش خورده از طراحی تصویر قبل
2- انتخاب چرخ بسیار حایز اهمیت است. اندازه چرخ با توان موتور متناسب است اما به طور کلی چرخ های کوچک بیشتر استفاده می شوند. به دلیل اینکه چرخ های بزرگ فشار بیشتری به موتور می آورند و هرچه فاصله از زمین بیشتر شود، نیروی لازم برای شروع حرکت بیشتر می شود. هم چنین از آنجا که چرخ بزرگ تر محیط بزرگ تری دارد، با هر چرخش محور، مسیر بیشتری را طی می کند، لذا خطا بیشتر می شود. چسبندگی چرخ نیز مهم است. اگر چسبندگی سطح چرخ زیاد باشد، اصطکاک تقویت شده و بر عملکرد کمیکار اثر می گذارد. هم چنین اگر چسبندگی کم باشد، کمیکار به راحتی بر روی سطح می لغزد.
3- استفاده از 4 چرخ مسلما بهترین روش برای ایجاد تعادل کمیکار است. برای هر چرخ، نیاز به یک فضا می باشد که چرخ در آن به راحتی بتواند بچرخد. این فضا باید حداقل از قطر چرخ 1 سانتی متر بزرگ تر باشد. برای مثال اگر از چرخ 5 سانتی متری استفاده می کنید، بهتر است برای سهولت حرکت چرخ از یک فضای 6 سانتی منری استفاده کنید تا چرخ راحت تر در آن قرار بگیرد. برای طراحی شاسی آموزشی، چرخ 5 سانتی متری رد نظر گرفته شده است. لذا همان طور که گفته شد، از اندازه 6 سانتی متری استفاده می کنیم.
اندازه گیری فضای لازم برای چرخ ها
4- در فضای بین دو چرخی که موتور قرار است به محور آنها متصل گردد، یک فضا با ابعاد 6 در 9سانتی متر مربع نیاز است. این فضای برای سهولت اتصال چرخ دنده ها یا تسمه استفاده خواهد شد.
5- از گوشه های تیز در طراحی تا حد امکان دوری کنید زیرا این نقاط مکان مناسبی برای ایجاد ترک و در نهایت شکست است.
6- برای سهولت حرکت کمیکار از می توانید از بلبرینگ استفاده کنید. بلبرینگ به ردیفی از ساچمه یا استوانه گویند که به راحتی به روی هم می لغزند تا حرکت ماشین روان و بدون اصطکاک باشد. باید در شاسی جایی را برای قرار گیری بلبرینگ قرار دهیم. از آنجا که بلبرینگ با مشخصات متفاوت در بازار موجود است، بهتر است ابتدا بلبرنگ مورد نظر تهیه شود، سپس طراحی صورت گیرد. هر بلبرینگ با 3 عدد مشخص می شود.
بلبرینگ 4×4×12 (قطر خارجی 12 میلی متر، قطر داخلی 4 میلی متر و ضخامت 4 میلی متر)
فیکسچر بلبرینگ همراه با زایده
اندازه مادگی و زایده در شاسی آموزشی
از آنجا که این شاسی دارای ضخامت 4 میلی متر است، لذا ارتفاع زایده را بیشتر از 4 میلی متر در نظر نمی گیریم. همین طور به دلیل اینکه قطر و ضخامت بلبرینگ به ترتیب 12 و 4 میلی متر است لذا، قطر دایره داخلی فیکسچر بلبرینگ برابر 12 میلی متر و ضخامت پلکسی مورد استفاده برای فیکسچر نیز برابر با 4 میلی متر می باشد.
7- در طراحی فیکسچر باید به این نکته توجه گردد که بلبرینگ از داخل حفره خارج نشود. برای این منظور راهکارهای متفاوتی وجود دارد. نکته ای که در طراحی کمیکار آموزشی بدان توجه شده است، استفاده از دو قطعه کمکی از جنس پلکسی اما با ضخامت کم (2 میلی متر) است که به صورت ساندویچی بلبرینگ ها را در بر می گیرد و اجازه خروج بلبرینگ را نمی دهد. برای چسباندن پلکسی از کلروفرم استفاده می گردد. لذا این لایه ها به وسیله کلروفرم به فیکسچر می چسبند. در تصویر زیر، نحوه تزریق کلروفرم را مشاهده می کنید. همچنین در تصویر بعد، نحوه قرارگیری بلبرینگ را در فیکسچر آموزش داده شده است.
کلروفرم و طریقه تزریق آن برای اتصال قطعات پلکسی به هم
طریقه اتصال اجزا برای ایجاد فیکسچر همراه با بلبرینگ
8- بعد از این مرحله نوبت به اتصال شفت و بوش بر روی شاسی می رسد. شفت همان طور که بالا ذکر گردید، یک میله مقاوم است که در برابر وزنه ای که بر روی آن قرار می گیرد باید دچار خمش نشده و تاب نگیرد. در تصویر زیر، شمای شفت مورد استفاده در کمیکار آموزشی را مشاهده می کنید.
شفت مورد استفاده در کمیکار آموزشی با قطر 4 میلی متر
باید شفت ها را با توجه به اندازه شاسی اندازه زد. برای این کار باید اندازه مورد نیاز بوش و میزانی از شفت که در داخل چرخ فرو می رود را اندازه زد. بوش برای ثابت نگه داشتن محور نسبت به موقعیت خود استفاده می شود. در صورتی ثابت بودنی در کار نباشد، شفت جابجا شده و چرخ دنده ها دیگر با هم انطباق مطلوبی نخواهند داشت.
هم چنین امکان انحراف از مسیر اصلی نیز وجود دارد. واجب است که قطر داخلی بوش با قطر شفت یکسان باشد تا ثابت نگه داشتن به بهترین حالت ممکن صورت گیرد. برای مثال در کمیکار آموزشی از بوش هایی برای ثابت نگهداشتن شفت استفاده گردیده است که دارای قطر داخلی 4 میلی متر است.
بوش 1 سانتیمتری با قطر داخلی 4 میلی متری
طول بوش و مقدار شفتی که در چرخ قرار می گیر را اندازه زده و سپس طول مناسب برای شفت اندازه گیری شده و اضافه آن بریده می شود.
شفت پس از اندازه گیری بریده شده است
9- سپس بوش های چرخ جلو بسته شده و چرخ های آن نصب می گردد. چرخ های محور عقب بعدا (بعد از نصب موتور و چرخ دنده ها) نصب خواهد شد. حالا دیگر شاسی آماده است.
تکلیف1: بررسی کنید که پلکسی جز کدام دسته از مواد قرار می گیرد؟
تکلیف2: شاسی چه نقشی در خودروی با ابعاد واقعی دارد و عموما چه موادی را برای شاسی استفاده می کنند؟
محل بازدید/ اردو/ خرید: برای این جلسه می توانید به تعمیرگاه های خودرو رفته و به بررسی کاربرد شاسی در عملکرد خودرو بپردازید. برای خرید وسایل به فروشگاه لوازم مکانیکی مراجعه کنید. همچنین برای برش پلکسی، به مراکز برش لیزر سر بزنید.
