Faglig innhold

Systematikk for maskindeler.

1. Dimensjonering mot utmatting: Wöhler-kurve, utmattingsgrense, Faktorer som reduserer utmatting, Smith-diagram, reduksjonsfaktorer, kjerveffekter, flerakset spenningstilstand, spektrumsutmatting.
2. Maskindynamikk: Fjærende oppstilte maskiner, kritiske turtall, statisk og dynamisk balansering.
3. Mekanismer og transmisjoner: Skruemekanismen, tannhjul og tannhjulsveksler.
4. Bremser og clutcher: Skivebremse, jevnt fordelt trykk og slitasje, Trommelbremse innvendig og utvendig, løsbar og ikke løsbare koblinger.
5. Lager: Rullingslager, dimensjonering, levetid.
6. Fjærer: Torsjons-, skrue-, blad-, ring- og gummifjærer.
7. Press- og krympeforbindelser: Deformasjons- og spenningsanalyse av tykkvegget rør, toleranser og pasninger.
8. Skrueforbindelser: Gjenger, statisk fasthet, forspenning, tilsettingsmoment, skruediagrammet.
9. Sveiseforbindelser: Styrke- og utmattingsanalyse.

Læringsutbytte

Kunnskap: Studenten har kunnskap om:

• Maskindelers utforming, virkemåte, mekanismer, og sammensetning til maskiner. - Funksjonen hos noen vanlige maskindeler, og å kunne løse dimensjonerings- og konstruksjonsoppgaver for disse.
• Etablering av strukturelle og dynamiske modeller for mekanisk oppførsel med basis i subsystem/kompoenet.
• Anvendelse av designkriterier for ulike (mekaniske) funksjonskrav til ulike maskinkomponenter.
• Valg av fornuftige design og konstruksjonsløsninger med basis i grunnleggende basisforståelse rundt mekanisk oppførsel og designkriterier.

Ferdigheter: Studenten skal beherske følgende:

• Anvende kunnskap fra grunnleggende fag som matematikk, fysikk, mekanikk, statikk, fasthets- og materiallære til vurdering, design og engineering av virkelige komponenter/ maskindeler.
• Redusere (enkle) maskinsystem til forenklede, representative modeller for mekanisk analyse.
• Gjøre overslagsberegninger som utgangspunkt for mer effektiv og riktig vurdering av kritiske forhold knyttet til maskinkomponenter.
• Å ha nødvendige forutsetninger til (kritisk) å evaluere resultater fra mer avansert numeriske analyse metoder FEM.

Generell kompetanse: Studenten skal på generell basis:

• Ha perspektiv på hva som inngår i en produktutviklingsprosess for en maskinkomponent.
• Ha forhold til hva som er fornuftige konstruksjonsprinsipper for utvalgte maskinkomponenter.
• Generelle konstruksjons- og engineeringsprinsipper for maskindeler.
• Selvstendig kunne erverve kunnskap om mer komplekse maskindeler og dimensjoneringsprinsipper.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, demonstrasjoner, regne- og dataøvinger.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

Emnene TKT4116 Mekanikk 1, TKT4122 Mekanikk 2, TMM4100 Materialteknikk 1 eller tilsvarende.

Kursmateriell

G. Härkegård: Dimensjonering av maskindeler, Tapir Akademisk Forlag, Trondheim, 2004. Støttelitteratur: J.A. Collins, H.R. Rusby, G.H. Staab: Mechanical Design of Machine Elements and Machines: A Failure Prevention Perspective, Wiley 2010