기구설계학_project

목차

1. 설계목적 ...............................................................1

2. 초기설계안 ...........................................................1

3. 최종설계안 ...........................................................2

4. 위치, 속도, 응력 해석 ............................................5

5. 결론 및 고찰 .........................................................6

본문내용

. 그때 밀려 나는 순간 호두가 옆 바구니에서 자동적으로 하나가 채워 진다. 손을 놓으면 스프링에 의한 탄성력이 때문에 호두와 부딪치는 부분은 앞으로 밀려날것이고, 그때 생기는 충격으로 호두가 깨질 것이다. 이로써 편리성이 증가하였고, 사람의 힘도 스프링이 압축 되는 만큼의 힘만 가하면 되는 힘의 이득도 보았다.
하지만 스프링 탄성력에 의한 책상에 충격이 가해진다는 문제가 생겼다. 두 번째 설계모델을 다시 모티브로 스프링을 제거하여 충격량에 의한 호두까기가 아닌 힘 전달에 의한 호두까기를 생각하기로 하였다.
3. 최종설계안
<호두까기의 측면도>
세 번째로 설계한 모델은 두 번째 시도한 설계 모델과 비슷한, 부재의 길이 차를 이용하여 짧은 부재에 큰 힘을 받도록 설계를 하였다. 짧은 부재과 피스톤 왕복운동을 하는 부분에서 작두와 같은 방법으로 호두를 반으로 자르게 된다. 이과정에서 작두와 같이 절단 하는 것은 2개의 긴부재 사이로 짧은 부재가 호두를 밀어냄으로써 호두를 깨는 것이다. 반으로 잘려진 호두는 기구 옆에 설치된 바구니로 옮겨지게 되고, 최초에 힘을 가하는 실제 설계 부분에는 스프링을 이용한 발판을 통해 반복운동이 가능하도록 설계하였다. 그리고 Working model 프로그램을 이용하여 만든 이 기구에서 발을 밟아 힘을 전달하는 부분을 원형의 모터로 대체하여 모델링 해보았다.
<호두까기의 정면도>
연속적인 동작을 위해 호두의 계속적인 충전을 생각하게 되었는데 경사면을 통한 중력가속도를 이용해 위에서 아래로 내려오게 된다. 작업의 연속성을 위해 호두가 담기는 순간 호두가 충전되어야 하므로, 적절한 주기마다의 호두 투입량을 결정하기 위해서 작두부분이 충전기의 입구를 제어할 수 있도록 위의 그림과 같이 크랭크축을 이용하였다. 위의 크랭크축 운동은 원운동에 연결되어 있는 축이 실린더를 통해 상하운동을 하므로 회전수당 1개의 호두가 통과 하도록 조절할 수 있다.
아래 그림은 호두가 투입되는 모습을 순차대로 나타내었다.
4. 위치, 속도, 응력 해석
(1) 속도해석
5. 결론 및 고찰
위 그림은 우리가 설계한 모델이 잘 작동 되는지 Working model 프로그램을 이용하여 재현해 보았다. 왼쪽 그림은 호두가 투입되는 기구에 힘을 전달하기 직전의 모습이다. 그 다음 그림은 호두가 투입되고 나머지 호두의 출입을 차단한 후 기구에 힘이 가해지는 모습이다.
이번 ppt를 작성하는 동안 아쉬웠던 점은 Project 발표 날이 다른 시험과목들과 겹쳐 기일이 미루어지기도 했고, 06학번들이 주를 이루는 우리 조는 아직 컴퓨터를 능숙하게 다루는 조원이 없었기 때문에 응용 Program을 쓰는데 많은 어려움을 겪었다.
호두까기 설계하고 직접 만들게 됨으로써 Working model 이란 Program 을 쓰는 것도 알게 되었고, 위치 해석과 속도 해석에 대해 다시 한 번 책을 펴 보는 계기가 되었다. 보기엔 일상생활에서 쉽게 다루는 간단한 기구들을 설계학적으로 해석하는 게 쉽지 않음을 알았고, 주위에 기구들을 새로운 눈으로 보게 되었다.

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