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기계시스템설계

기계 시스템 설계Topic : Automatic Library1. 시스템의 필요성 ……………………………2. 시스템 설계 고려사항 ……………………3. 시스템 개략도 ………………………………4. 설계 흐름도 …………………………………5. 설계 Time Table ……………………………6. 상세설계 ……………………………………………7. 시스템 완성도 ………………………………8. 원가 계산 및 SWOT분석 ……………………9. 업무 분담 ……………………………………10. 결론 및 고찰 ………………………………11. 참고 문헌 및 출처 사이트 ………………1. 시스템의 필요성* 빅데이터 : 데이터의 생성 양ㆍ주기ㆍ형식 등이 방대한 데이터u[네이버 지식백과] 빅데이터 [big data] (시사상식사전, 박문각)빅데이터란 걷잡을 수 없이 방대한 데이터를 의미한다. 최근에는 이렇게 방대한 데이터를 연구하는 학자들도 나타날 만큼 많은 관심을 가지고 있다. 하지만, 빅 데이터를 처리하고 관리할 만한 공간들이 부족한 것이 현실이다. 이러한 공간은 도서관에서 이루어 질수 있다.또한, 지식정보화 사회에서 도서관은 현대사회에서 가장 중요한 공적기관이다. 비록 최근에 전자문서와 같은 매체들이 보편화 되었지만 아직도 많은 사람들이 도서관을 이용하고 있다. 실제로 도서관을 이용하면서 얻은 아이디어를 기반으로 설계안을 선정했다.도서관을 이용하다 하면서 여러 가지 불편한 점이 있었다. 책이 제자리에 꽂혀 있지 않고, 많이 훼손되어 있으니 도서관 사서가 책을 정리하는데 많은 에너지를 쓰는 것처럼 보였다. 이러한 불편한 점들을 자동화도서관으로 개선하여, 이용하는 사람들에게 편의를 제공하고 책의 훼손을 방지하며 노동력 절감을 통해 효율성 증가를 도모한다.해외에서는 자동화 도서관에 대한 사례가 있다. Macquarie University 의 도서관이 대표적인 사례인데, 기존 도서관보다 노동력이 감소되었고, 학생들의 만족도 수준도 높다. 또한, 체계적인 서적보관을 통해서, 세계적인 자동화 도서관의 표본이 되고 있다.2 하중 W/2를 집중하중 W로 가정해서 굽힘에 의한 변형 설계를 한다.d` GEQ ` root {4} of {{4`W`l ^{2} `} over {pi E` beta _{a}}}이다.또한beta _{a`} `=`10 ^{-3} `rad의 값을 가진다.SM45C의E`=`21000`kg BULLET mm 이므로l`=`2500mm`,``W``=`1331`kg,beta _{a`} `=`10 ^{-3} `rad 을 위의 공식에 대입하게되면d` GEQ ` root {4} of {{4` TIMES 1331 TIMES `2500 ^{2} TIMES 1000`} over {pi TIMES 21000}} =149.86mm`? 비틀림 모멘트에 의한 축의 변형Bach 공식에 의해d` GEQ `120 root {4} of {{H} over {N}} `=`120 TIMES root {4} of {{6} over {200}} `=`49.94`mm따라서, 강도설계와 강성설계를 통해d`=`150mm3) 축의 진동회전체가 2개인 Dunkerley의 실험식을 통해서{1} over {N _{c} ^{2}} `= {1} over {N _{0} ^{2}} `+` {1} over {N _{1} ^{2}} +` {1} over {N _{2} ^{2}} `N _{c} `:`위험속도,``N _{0`} :`자중에`의한`위험속도`#N _{1} :`회전체1에`의한`위험속도,`N _{2} :`회전체`2에대한`위험속도우선 자중에 의한 위험속도를 구해보면N _{0} `=` {30} over {pi } sqrt {{g} over {delta _{0}}}delta _{0} `=` {5} over {384} {``w`l ^{4}} over {E`I}w``=` {pi d ^{2} gamma } over {4} `= {pi TIMES 150 ^{2} TIMES 0.00785} over {4 TIMES 1000} ``=`0.13872`kg` BULLET mmI`=` {pi } over {64} d ^{4} `=` {pi } oot {4} of {{4Wl^{3}}over{3piE`delta_{a}}= root {4} of {{4times2times87.7times2100^{3}}over{3timespitimes21000times0.7}}=`82.75`mm비틀림모멘트에 의한 축 변환G`=`8100kg/mm^2Bach의 제한조건을 적용하면,d` GEQ `120 root {4} of {{H}over{N}}=`120 root {4} of {{2.66}over{400}}````=34.26`mm}=> 축의 지름을 85mm로 결정한다.4) 키2 설계묻힘키로 설계한다.축의 지름은d``=``85`mm이다.표 4.3c에 따르면 묻힘키는 80이상 95이하에 속한다. 폭(b)=24mm,높이(h)=16mm , 두께(t)=8mm 으로 선정한다.키의 폭은 보통l``=1.5d 인 키가 많이 사용된다.b``=` {d} over {4} `d``=`4b``=`4 TIMES `24``=96`mml``=1.5d =1.5 TIMES 85``=`127.5mm축에 작용하는 회전력을 고려 하여 본다.T```=` {d} over {2} PP```=` {2T} over {d} ``=` {2 TIMES 4762.73} over {85} =112.06(kg)발생하는 전단응력을 계산한다.tau _{k} ```=`` {P} over {bl} ``=` {112.06} over {24 TIMES 127.5} ``=`0.0366(kg/mm ^{2} )발생하는 압축응력을 계산한다.sigma _{c} ``=`` {2P} over {hl} ``=`` {2 TIMES 112.06} over {16times127.5} ``=`0.11(kg/mm ^{2} )sigma _{Y} =30``(kg/mm ^{2} )이고,허용압축응력sigma _{a} = {30} over {5} =6``(kg/mm ^{2} ) 이다.tau _{Y} = {sigma _{Y}} over {2} = {30} over {2} =15``(kg/mm ^{2} )에서허용전단응력tau _{aover {d}##````````=1.536 {N _{a}} over {d}처짐의 차이는{1} over {2} mv ^{2} = {1} over {2} kx ^{2}로부터P=0.2kg의 경우x=0.0096mP=3kg의 경우x=0.0374m이다.위의 계산식으로부터 처짐의 차이는 안전율을 고려하여 30mm로 설정한다.delta _{1} - delta _{2} =(1.536-0.1024) {N _{a}} over {d}##```````````````````````=(1.4336) {N _{a}} over {d} =30mm##RARROW {N _{a}} over {d} =20.93(2) 응력수정계수K= {4C-1} over {4C-4} + {0.615} over {C}##```````=`1.184(3) 스프링의 전단응력tau =K {8PD} over {pi d ^{3}}##````=K {8PCd} over {pi d ^{2}}#``#`````=K {8PC} over {pi d ^{2}}##```````=(1.184) {(8)(3kg)(8)} over {pi d ^{2}}(BECAUSE 합금강의 최대전당응력tau =75kg/mm ^{2})THEREFORE 스프링 와이어의 지름d=0.982mm이다.표14.2로부터 유효감김수N _{a} =(20.93)d#```````#```````````=`(20.93)(0.982mm)##````````````=20.55` RARROW 21로`설정코일 평균지름 D=Cd=(8)(0.982mm)=7.856mm최대하중 3kg이 작용할 때 최대처짐delta _{max} = {N _{a}} over {d} (1.536)= {21} over {0.982mm} (1.536mm)##````````````````=`32.85mm#(4) 스프링상수k= {P} over {delta } = {(3kg-0.2kg)} over {(30mm)}##`````=0.0933kg/mm#밀착높이h _{s} =dN _{t} =d(N _{a} +2)##````````=22.58 설계가 끝났다고 생각했지만, 기체 전체의 무게를 버티는 봉의 지름 D가 스프로킷 휠의 지름보다 큰 값이 나오므로 스프로킷 휠을 다시 설계해야 한다. 체인은 그대로 두고, 잇수를 21로 늘렸을 때,d _{max} =89mm이므로 최대 축지름을 기준으로 하여 재설계한다. 축의 지름이 150mm이므로 이를 표에서 찾아보면, 잇수 25개, #100의 체인이 되어야 한다.V _{m} = {Npz} over {60 TIMES 1000} =2.646m/s#P= {75H _{r}} over {V _{m}} = {75 TIMES 5.29} over {2.646} =149.94kg#s= {P _{f}} over {P} = {8850} over {149.94} =59.02이에 대해서 스프로킷 휠을 다시 설계하면,D= {p} over {sin {180 ^{o}} over {z}} = {31.53} over {sin {180 ^{o}} over {25}} =253.32mmD _{o} =D+d _{r}#```````````=p(0.6+cot {180 ^{o}} over {25} )#```````````=31.75(0.6+cot {180 ^{o}} over {25} )#```````````=270.38mm#d _{r} =17.06mm#D _{b} =236.26mm`7. 시스템 완성도1) 반납요소(1) 벨트(2) 스프링2) 대출요소* 옆방향과 아랫방향-옆방향- -아랫방향-3) 각 요소 NFX 해석*NFX는 자동 도서관 시스템중 부하가 있을 것이라고 예상되는 부분 위주로 수행했다.*어느정도 위의 상세설계와는 오차가 있지만 응력이 집중되는 부위와, 변위의 방향의 위주로 수행했다.1) 축 해석- 축1(비틀림각) -- 축2(변위) --축2(응력)-2) 기어 해석--기어(응력)--기어(변위)-3) 스프링 해석- 스프링판 -- 체인(변위) -4) 벨트 해석-벨트(변위)-8. 원가 계산 및 SWOT분석1) 원가 계산* 부산대 도서관에 사용되는 예산은 68억인데 이를 바탕으로 시설물들의 가격을 책정하사

공학/기술| 2015.11.16| 49페이지| 6,000원| 조회(455)

컨베이어벨트, 기계시스템설계, 자동도서관

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열시스템공학 텀프_ 평가A좋아요

열시스템 공학Term Project주제 : 가스터빈 사이클 특성 해석1. 가스터빈 이상 사이클 설계 성능 해석그림 1. 가스터빈 이상 사이클 대략도그림 1과 같은 가스터빈 이상 사이클의 설계변수 변화에 따른 성능변화 해석을 하고자 한다.해석에 사용된 조건과 가정은 다음과 같다.●T_{1}`=`288Kgamma`=`1.4●closed system●연소과정은 외부 열원으로부터 열을 받는 정압가열 과정●배기과정은 주위로 열을 방출하는 정압방열 과정●압축기와 터빈에서 일어나는 과정은 등엔트로피●연소기에서 압력 손실이 없음eta _{th} =1-( {1} over {PR} ) ^{gamma -1/ gamma }{w _{n e t}} over {c _{p} T _{1}} `=`t(1-( {1} over {PR} ) ^{gamma -1/ gamma })`- (PR^{gamma-1/gamma}-1),```t `=`T_{3}overT_{1}위의 식을 이용하여 이상적인 가스터빈 사이클의 압력비와 터빈입구온도에 따른 thermal efficiency와 specific work에 대하여 그래프를 그렸고 그림2 와 같다그림 2. 압력비와 터빈입구온도에 따른 specific work 와 thermal efficiency표 1. 터빈 입구온도에 따른 터빈 입구 온도T_{3} (K)PR_opt7004.738005.989007.34PR_{opt}^{gamma-1/gamma}`=`sqrtt에서 최대 specific work에서 압력비를 알 수 있으며 표1과 같다.2. 이상 가스터빈 사이클과 실제 가스터빈 사이클과 비교실제 가스터빈 사이클 해석 시 고려해야할 점은 다음과 같다.● 압축 및 팽창과정의 비가역성 => 비가역성에 따른 효율 감소● 연소실에서의 압력손실 => 압축기 토출 압력의 4~6%정도 감소● 작동 유체의 물성치 => 작동유체의 고려● 연료의 연소특성 => 공연비 또는 연료의 발열량 고려● 압축기 및 터빈의 다단 특성 => Polytropic 효율 (~단효율)고려● 터빈의 냉각 특구하였다.그림 3. 압축기 대략도압축기의 대략도는 그림3과 같다.T_{a,``b}에서 a = 1 은 입구를 의미하며 a = 2 는 출구를 의미한다. b 는 압축기 단을 의미한다. (b = 1,2,3, ... , 18)전체 압축비는PR `=`15.4 이며 각 단에서의 압축비는PR^1/18`=`1.164 로 정하여 계산하였다. 다음의 그림4의 순서도에 따라 실제 압축기의 property를 계산하였다.그림 4. h, s 계산 대략도첫 번째 단T_{1,1}`=`288.15KP_{1,1}`=`101.3kPah_1,1`=`288.37kJ/kgs_1,1`=`6.8258 kJ/kg BULLETKP_{2,1}`=`101.3times15.4^1/18`=`117.92kPah_2s,1`=`h(P_{2,1}`,`s_{1,1})``=``301.21kJ/kgh_{2a,1}`=`(301.21-288.37)/0.875`+`288.37`=`303.04kJ/kgT_{2,1}`=`T(h_{2,1}`,`P_{2,1})`=`302.77Ks_{2,1}`=`6.8319kJ/kg bulletK두 번째 단T_{1,2}`=`302.77KP_{1,2}`=`117.92kPah_{1,2}`=`303.04kJ/kgs_{1,2}`=`6.8319kJ/kg bulletKP_{2,2}=117.92times15.4^{1/18}`=`137.27kPah_{2s,2}`=`h(P_{2,2},`s_{1,2})`=`316.54kJ/kgh_{2a,2}=(316.54-303.04)/0.875+303.04`=`318.47kJ/kgT_{2,2}`=`T(h_{2,2},`P_{2,2})`=`318.12Ks_{2,2}`=`6.8380kJ/kg bulletK위 과정을 열여덟번째까지 진행한다. 결과는 표 4와 같다.표 4. 압축기 다단 특성aT_1,a}(K)P_{1,a}(kPa)h_{1,a}(kJ/kg)-s_{1,a}(kJ/kg bulletK)3318.12137.27318.47-6.8380T_{2,a}(K)P_{2,a}(kPa)h_{2s,a}(kJ/7293.38408.17-6.8685T_{2,a}(K)P_{2,a}(kPa)h_{2s,a}(kJ/kg)h_{2a,a}(kJ/kg)s_{2,a}(kJ/kg bulletK)427.43341.51426.33428.926.8746aT_1,a}(K)P_{1,a}(kPa)h_{1,a}(kJ/kg)-s_{1,a}(kJ/kg bulletK)9427.43341.51428.92-6.8746T_{2,a}(K)P_{2,a}(kPa)h_{2s,a}(kJ/kg)h_{2a,a}(kJ/kg)s_{2,a}(kJ/kg bulletK)448.83397.54448450.736.8807aT_1,a}(K)P_{1,a}(kPa)h_{1,a}(kJ/kg)-s_{1,a}(kJ/kg bulletK)10448.83397.54450.73-6.8807T_{2,a}(K)P_{2,a}(kPa)h_{2s,a}(kJ/kg)h_{2a,a}(kJ/kg)s_{2,a}(kJ/kg bulletK)471.2462.76470.76473.626.8868aT_1,a}(K)P_{1,a}(kPa)h_{1,a}(kJ/kg)-s_{1,a}(kJ/kg bulletK)11471.2462.76473.62-6.8868T_{2,a}(K)P_{2,a}(kPa)h_{2s,a}(kJ/kg)h_{2a,a}(kJ/kg)s_{2,a}(kJ/kg bulletK)494.61538.68494.65497.656.8929aT_1,a}(K)P_{1,a}(kPa)h_{1,a}(kJ/kg)-s_{1,a}(kJ/kg bulletK)12494.61538.68497.65-6.8929T_{2,a}(K)P_{2,a}(kPa)h_{2s,a}(kJ/kg)h_{2a,a}(kJ/kg)s_{2,a}(kJ/kg bulletK)519.08627.05519.74522.906.8990aT_1,a}(K)P_{1,a}(kPa)h_{1,a}(kJ/kg)-s_{1,a}(kJ/kg bulletK)13519.08627.05522.90-6.8990T_{2,a}(K)P_{2,a}(kPa)h_{2s,a}(kJ/kgg bulletK)18658.171340.2669.1-6.9295T_{2,a}(K)P_{2,a}(kPa)h_{2s,a}(kJ/kg)h_{2a,a}(kJ/kg)s_{2,a}(kJ/kg bulletK)689..551560.1698.55702.766.93562.2 연소기 해석연소기에서 압축된 공기와 연료의 연소반응으로 작동유체의 조성이 변한다. 압축기를 나온 공기의 일부는 터빈의 냉각유량으로 이용된다.(dot{{m_cool}})dot{m_air}`=`430kg/sAir 의 1몰당 질량은29g/1mol 이므로450kg/s`times 1mol/29g`=`14828 ``mol/sN_2 :14828`times`0.7812`=`11584 `mol/sO_2 :14828 times0.2095`=`3106`mol/sAr :14828`times`0.0093`=`138`mol/sdot{m_fuel}`=`9.4kg/sCH_4 의 1몰당 질량은16g/1mol 이므로9.4kg/s`times`1mol/16g`=588mol/s- Combustion reaction (CH_{4}`+2O_{2}``->`CO_{2}`+`2H_{2}O )CH_{4} 는 모두 연소한다. 연소 후 각 성분의 몰분율은 표 5 와 같다.표 5. 연소 후 몰분율 O_{2}N_{O_{2}pro duct}`=`(dot{m_{air}}-dot{m_cool}})times1mol/29g``times`0.2095``-`2N_{CH_{4}}CO_{2}N_{O_{2}pro duct`}`=`N_{CH_{4}}``=`588`mol/sH_{2}ON_{H_{2}Opro duct`}`=`2N_{CH_{4}}``=`2times588`mol/sN_{2}N_{N_{2}pro duct}`=`(dot{m_{air}}-dot{m_cool}})times1mol/29g``times`0.7812ArN_{Ar``pro duct}`=`(dot{m_{air}}-dot{m_cool}})times1mol/29g``times`0.0093dot{m_{air}} 의 18.6%57kJ/kg bullet K이다.2.3 터빈 해석터빈은 3단으로 이루어져 있다. 세 번째 단의 터빈의 출구압력은 101.3kPa라 가정한다.그림 6. 터빈 대략도터빈의 대략도는 그림6 과 같다.T_{a,``b}에서 a = 1 은 입구를 의미하며 a = 2 는 출구를 의미한다. b 는 터빈의 단을 의미한다. (b = 1,2,3, ... , 18)전체 압력비는PR `=`14.48 이며 각 단에서의 압력비는PR^1/3`=`0.41 로 정하여 계산하였다.첫 번째 단P_{1,1}`=`1466.5kPaT_{1,1}`=`1440.2Ks_{1,1}`=`7.7557kJ/kg bulletKP_{2,1}=1466.5`times0.41`=`601.2kPaT_{2,1}'``=`T`(`P_{2,1},`s_{1,1})`=`1171.8K0.884`=`{T_{1,1}-T_{2,1}}over{T_{1,1}-T_{2,1}'} 이므로T_{2,1}`=`1203K이다.h_{2}`=`h(T_{2,1}-P_{2,1})`=`1456.8kJ/kg 이며s_{2,1}`=`7.7884kJ/kg bulletK이다.표 8. 터빈 다단 특성aT_1,a}(K)P_{1,a}(kPa)h_{1,a}(kJ/kg)-s_{1,a}(kJ/kg bulletK)21203601.21456.8-7.7884T_{2,a}(K)P_{2,a}(kPa)h_{2,a}(kJ/kg)T_{2,a}'(K)s_{2,a}(kJ/kg bulletK)999.1246.51206.3972.357.8211aT_1,a}(K)P_{1,a}(kPa)h_{1,a}(kJ/kg)-s_{1,a}(kJ/kg bulletK)3999.1246.51206.3-7.8211T_{2,a}(K)P_{2,a}(kPa)h_{2,a}(kJ/kg)T_{2,a}'(K)s_{2,a}(kJ/kg bulletK)824.85101.3999.62801.987.8537압축기 일W_{c}`=`dot{m_{air}}`(h_{2}-h_{1})`=`430`times`(702.76``-``288.37)``=``17818.

공학/기술| 2015.11.16| 14페이지| 6,000원| 조회(240)

사이클, 해석, 가스터빈, 효율, 열시스템공학

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유한요소설계

1) (Analysis the problem) Divide the structure into several parts so that they can be independently solved by the corresponding FEM programs. Briefly explain how you will solve the parts. We will devide the structure into three parts ; truss, plate and column. As this structure is symmetric vertically, we consider only outer side to solve this problem.First, we will use TRUSS program to obtain nodal displacements, stresses and reaction forces. Secondly, for the plates, we will draw the region and the block diagram to make meshes, and then we will run the MESHGEN program to generate triangle-element meshes. So, using TRUSS solutions, we will use FE2CST program to calculate the stresses, displacements and reaction forces of the nodes on the plates. Lastly we will determine the reaction forces at the supports of the columns using FEM1D program with above results.

공학/기술| 2015.11.16| 19페이지| 5,000원| 조회(173)

영어, 유한요소설계, 구조해석, 텀프로젝트, FEM

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모터제어, PLC응용실험

기계공학응용실험 보고서7. 모터제어실험/PLC응용실험1. 실험목적자동화된 기계시스템은 사용자나 센서의 입력을 받아 정해진 로직이나 가동순서에 따라 모터, 솔레노이드, 스위치와 같은 출력장치를 제어하는 시스템이다. 입력과 출력 사이의 관계와 동작을 정해주는 로직이나 가동순서는 PC를 이용하여 컴퓨터프로그래밍(예: C언어) 으로 수행할 수도 있으며, ATmega128과 같은 마이크로컴퓨터를 이용하여 설계할 수도 있다. PLC(Programing Logic Controller)는 이러한 컴퓨터나 제어기 역할을 수행하는 장치로 컴퓨터 제어에 대한 기본지식이 없는 현장, 공장의 작업자가 손쉽게 필요한 제어로직을 설계할 수 있도록 제작된 제어기의 일종이다.일반적으로 생산 자동화를 위한 기술로는 센서기술, 유공압, 생산네트워크 기술, 서보 제어기수르 시퀀스 제어기술 등이 있고, 이러한 요소기술을 통합화한 소규모의 단위 자동화를 위해서는 PLC 인터페이스 기술이 필요하다.따라서, PLC의 명령구조, 사용법, 이용범위 등을 이해하고, 이를 응용하여 현장에서 자동화기기를 운용하기 위한 능력을 배양하는데 목적이 있다.2. 실험 순서 및 방법본 실험에서는 PLC의 동작 이해를 위한 입출력점 간의 결선을 통한 시스템 동작의 확인, 래드 다이어그램 작성과 실행을 통한 스테핑 모터의 제어 및 선형운동 모듈의 이송을 제어하는 실험과 다양한 물체가 흘러가는 컨베이어 시스템에서 물체의 특성에 따라 센서의 입력을 달리하여 입력의 상태에 따라 공압 밸브를 이용해 물체를 분류하는 실험을 PLC 로직 프로그램인 래더 로직 다이어그램(ladder logic diagram)을 작성하여 수행한다.1) PLC의 정의?종래 제어반에 사용하던 릴레이, 타이머, 카운터 등의 기능을 IC, 트랜지스터 등의 반도체소자로 대체?기본적인 시퀀스 제어 기능에 수치 연산을 추가하여 프로그램제어가 가능하도록 한 자율성이 높은 제어장치?미국공업협회(NEMA)에서는 “디지털 또는 아날로그 입출력 모듈을 통하여 로직, 시퀀싱,타ction Chart)4) PLC의 작동원리PLC는 입출력 장치 및 프로그램으로 기계나 프로세서 작업을 제어하는 장치가 결합되어 구성된다. NEMA(미국전기공업협회)의 정의로는 ‘기계나 프로세서를 제어하기 위해 논리 시퀀스. 카운터, 타이머, 산술 연산 기능을 첨가시킨 디지털 전자장치’로 PLC를 규정하고 있다. PLC의 세 가지 주요 부분은 프로세서와 메모리, 전원공급장치이다. 센서들로부터 입력신호를 받아서 메모리에 저장된 사용자 프로그램을 실행시켜 필드의 각 제어장치로 출력 명령을 보낸다. 이와 같이 입력을 읽고 프로그램을 진행시켜 출력신호를 내보내는 연속된 진행과정을 스캐닝이라고 한다.전압공급장치는 CPU의 적절한 동작을 위해 필요한 전압을 공급한다. 입출력장치는 필드장치들과 연결되어 있다. 이것을 인터페이스라고 하는데, 인터페이스란 필드장치로부터 주고받는 신호들의 경계에서 2개의 장치를 연결하는 하드웨어적 구성을 말한다.즉, 푸시 버튼, 나이프 스위치, 텀버휠 스위치, 셀렉터 스위치, 아날로그 센서들과 같이 센서로부터 전달받은 신호들은 입력 인터페이스에 있는 터미널로 연결된다. 그리고 솔레노이드 밸브, 파일럿 램프, 모터 가동기, 포지션 스위치 같은 제어장치들은 출력 인터페이스 터미널에 연결된다. 프로그램의 교체 또는 입력, 모니터링이 필요할 때는 컨트롤러에 프로그램 장치를 추가로 연결시켜 작업을 수행한다.3. 실험 장치구성과제1. 기본 시퀀스 명령에 대해 조사하여라.컴퓨터의 동작을 지시하기 위한 일련의 명령 지령 순서. 컴퓨터에 소기의 동작을 일으키게 하기 위해서는 일정한 절차에 의해서 동작을 지시해야 하는데, 이때 각각의 명령 순서가 중요하고, 이 지시 순서를 가진 명령군을 명령 시퀀스라 한다.2. 한 개의 버튼(키보드같은)으로 PLC를 이용하여 한 개의 램프를 ON/OFF하는 LD(래더다이어그램)을 만들고 IL(어셈블리언어)표와 타이밍차트를 작성하여라.? 래더 다이어그램? 어셈블리언어표스텝명령0LD X0031OUT X1032LD M1033ANI Y시퀀스 자동 운전방법은 별도의 피엘씨(PLC)를 필요로 하지 않으므로, 비용면에 있어서는 매우 경제적이지만 정해진 파라미터 값만 조정하여 시퀀스를 처리하므로, 복잡하고 다양한 시퀀스 처리가 곤란하며, 많은 수의 파라 미터 처리를 필요로 하므로, 프로그램 개발 시간 및 프로그램 코드 용량 등이 증가하는 문제점이 있다.② 해결 방안인버터 제어장치를 개발함으로써 기존의 PLC의 기능을 대신하는 PSC(Programmable Sequence Controller)를 인버터 기능을 처리하는 부분에 별도의 프로세서로 장착하고, 두 장치를 듀얼 포트 램(Dual Port RAM)을 이용 접속하여 고속 데이터 처리가 가능한 장치를 제공함으로써, 다양하고 유연한 시퀀스 처리를 위해 별도의 고가 PLC를 따로 설치하지 않고서도 비용 절감, 유연한 시퀀스 대응 가능, 고속 데이터 전송 처리, 노이즈 영향 감소 등을 실현하는 효과가 있다.5. 아래 그림과 LD(래더다이어그램을)보고 IL(어셈블리언어)표와 타이밍차트(screen shot)와 그림에 맞게 설명하여라.?타이밍차트? IL(어셈블리언어)표스텝명령0LDX0001ORM02ANIC03OUTM04LDM05ANIY0716OUTY0707LDM08OUTT0K309LDT010OUTY07111LDX00112OUTC0K613ANIY07114OUTRST C0가. 전원(X000)에 신호가 입력되면 3초간 버저(Y070)가 울린 다음 모터(Y071)가 켜지면 버저가 꺼진다.나. 모터가 켜져서 컨베이어벨트가 움직이고 컨베이어벨트 위에 상자가 센서(X001)에서 상자를 센다.다. 센서에 상자가 6번 입력되면 컨베이어벨트는 자동으로 정지한다.(C0 리셋)모터제어 과제1. 모터의 종류모터를기능면으로 나누게 되면 크게 3가지로 나눌 수 있습니다.? 일정한 속도로 운전하는 모터- AC 소형 모터의 대표적인 모델이며, 연속적으로 사용할 수 있습니다.- 단상용 CONDENSER RUN INDUCTIONS MOTOR와 삼상용 INDUCTION MOTOR가 있습니다 2종류가 있습니다.? 속도를 조절 할 수 있는 MOTOR- 속도 제어기와 MOTOR를 간단하게 접속하여 사용 할 수 있는 TYPE입니다.- 속도 제어기와 MOTOR를 따로 하여, 속도 제어기와 MOTOR를 사용 용도, 사용 목적에 따라 맞게선택하여 사용 할수 있는 TYPE입니다.[출처] 모터의 종류|작성자 qkrwnsals2. 모터의 구조????- ① 하우징 HOUSING(FRONT), ③ HOUSING(PAINTING) :??? HOUSING(하우징) 또는 FRAME(프레임), BRAKET(브라켓)라고 하며 이것은 MOTOR(모터)의??? 외관을 이루는 것이며 미적인 형상, 구조, 정밀 가공성이 우수 하여야 하며, STATOR내경에??? 위치한 ROTOR 성능이 유지되는 중요한 부품입니다. 재질은 ALUMINUM DIECASTING(알루미늄??? 다이케스팅) 과 철판 드로잉(DRAWING)등이 있으며, 폐사의 표준 GRARED MOTOR(기어드모터)??? 는 ALUMINUM DIECASTING(알루미늄 다이케스팅)로 되어 있습니다.?- ② STATOR(고정자) :????역할은 자석이므로 자속이 통하기 쉬운 철심과 전자석을 만들기 위하여?통전용 권선??? (COIL WINDING)이 있어야 합니다.?- ④ ROTOR(회전자), ⑤ SHAFT(샤프트) :????고정자에서 받은 전기 에너지를 기계적 에너지로 바꾸고 이것을 축(SHAFT)으로부터 외부로 전달??? 하는 MOTOR의 사명과 역할을 하는 중요한 것이기 때문에 전기적 성능과 기계적강도를 겸비하여??? 야 합니다.?회전자는 철심과 ALUMINUM DIECASTING으로 되어있는 ENDRING과ALUMINUM BAR??? (알루미늄 바)로 되어 있습니다. 또한 SHAFT는 튼튼한 강재(鋼材)를 절삭한 것을 사용합니다.?- ⑥ BALL BEARING(볼 베어링) :??? 회전자를 항상 똑바른 위치를 유지하고 고속으로 안심하게 회전시키는 역할을 합니다.????유도전동기는 AIR GAP(고정자와 회전자 틈새)이이 요구되는 용도에 가장 적합합니다.???????? 베어링에는 개방형 외에 시일드 또는 고무씨일로 밀봉한 BEARING 혹은 외륜외경에 스냅링이???????? 부착된 BERARING이 있습니다. 일반적으로 강판의 프레스 리테이너가 사용되고 있습니다.- ⑦ LEAD WIRE(도선) :??? 전원을 고정자에 공급해 주는 역할을 하며 단상 유도전동기의 전MODEL 및?삼상 220V이하인????MOTOR에 사용하는 LEAD WIRE는 UL STYLE NO. 3266 AWG NO. 20을 사용하고 있으며?삼상??? 280V~440V용 MOTOR에는 UL STYLE NO. 3271 AWG NO. 20을 사용하고 있습니다.3. 구동 원리??일단 말로 설명하면 전류가 흐르면 도선에 자기장이 생기고, 그 자기장이 자석에 의해서 움직이는 형식이다.반으로 나눠서 오른쪽은 언제나 +이고 왼쪽은 -가 되어야 하는데, 반바퀴 돌아서 극을 유지하기 위해 브러시가 필요하다.브러시는 이름대로 붓끄터머리 처럼 부드러운 철솜털같은 것으로 되어있는데, 부드러워야 회전에 방해가 되지 않고, 접촉면이 넓어야 불꽃이 튀지 않는다.4. 다관절형 로봇 제어 Souce와 TEXT LCD에 출력된 센서 값(사진)을 첨부하고, 구동 방식을 설명하여라.int main(void){unsigned short Force_tmp = 0;//변수선언signed char Haptic_degree = -40;//변수선언signed short i;//변수선언//3)Port_init();//port 초기화lcd_init();//lcd 상태 초기화Timer0_PWM();//모터제어위한 카운트 초기화Timer1_PWM();//카운트 초기화Timer3_PWM();//카운트 초기화//4)Duty_change(M2,cal_Angle(0)); //모터제어. 2번 모터 0도ms_delay(250);//250ms만큼 delayDuty_change(M1,cal_Angle(0)); // 1번 모터 0도ms_delay(250);//250ms만큼 e));

공학/기술| 2015.11.16| 18페이지| 2,000원| 조회(322)

모터제어, 기계공학응용실험, PLC응용실험

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스트레인게이지에 의한 변형률 및 하중측정실험

기계공학응용실험 보고서5. 스트레인게이지에 의한 변형률 및 하중측정 실험1. 실험목적: 스트레인게이지를 이용하여 스트레인 측정 원리 이해: 스트레인게이지에서 얻어진 PC 데이터 처리 방법 습득: Stress-Strain 관계를 이해하고 E를 구하는 방법 확인2. 실험 순서 및 방법(1) 시편제작 (SM45C)? 사포 (100-220-400-600-1000): 각 과정 5~10분? 아세톤으로 시편 닦기? 스트레인 게이지 부착? 게이지 터미널 부착? 납땜(2) 측정? 시편을 하중장치에 연결 (0~100kgf)? 각 채널에 로드셀, 스트레인게이지 연결0번 - w1번 -epsilon? Software 실험※ 영점조절 : repeat check -> average(오차) -> Signal Station의 Offset 조정 0점 조정 -> repeat check Xconnect com310mus , 1000 length로 repeat0, 1번 채널 check * sampling 1000mus -> 0.01초(간격)* AD length 1000=> 10초간 Data-> 실험 save 후 저장파일 생성 - 학번-> AD Start 후 핸들 돌리기-> AD Stop3. 실험 장치구성< 스트레인 게이지가 부착된 모습>- 수직용 이송장치(하중장치)- 사포- PC- 아세톤- 스트레인게이지- 순간접착제- 인장압축용 로드셀- 게이지터미널- Signal Station4. 실험내용? 탄성계수식 유도 (E유도)① Hooke's Law :E= {sigma } over {epsilon }② 최대 굽힘 응력 :sigma = {Mc} over {I} = {M`h/2} over {I}③ 사각단면 관성모멘트 :I```=` {bh ^{3}} over {12}④ 외팔보에 작용하는 모멘트 :M`=`W(l`-`a)③,④를 ②에 대입한 후, ②를 ①에 대입하면,E``=` {6W(l-a)} over {epsilon bh ^{2}}실험에서는 비용상의 문제로스트레인게이지 1개를 부착하여서(Quater Bridge) 실험했다. 원래 값을 나타내기 위해서 유도된 식에다가 보정계수인 4를 곱하였다.(Full Bridge)따라서,E``=` {6W(l-a)} over {epsilon bh ^{2}} ``times```4 이다.5. 실험결과?치수 (a, b, h ,l 측정)a = 111.7 mmb = 49.5mmh = 6mml = 254.5mm? t-w, t-epsilon, w-epsilon 그래프, 실사진 그래프< 실사진 그래프 >? w-epsilon 그래프에서 기울기(epsilonoverw)를 피팅 (Linear Fit)해서 E값 계산y = 8.14727times10^-5 + 1.21207times10^-4x 이다.a = 8.14727times10^-5 b = 1.21207times10^-4/kgfSlope(epsilonoverW) = 1.21207times 10^-4 /kgf 에서E``=` {6W(l-a)} over {epsilon bh ^{2}} ``times```4를 계산하기 위해 기울기의 값의 역수를 취해주면{W}over epsilon``=``8250.349 kgf 이를 대입하여 계산하면,E``=` {6W(l-a)} over {epsilon bh ^{2}} ``times```4=``8250.349 ``times``{6```times(254.5-111.7)}over{49.5times`6^2}``times4``=``15867.34```(kgf/mm^2})? SM45C 테이블 조사E & =205GPa= {(205N)(10 ^{9} )} over {1m ^{2}} TIMES {1m ^{2}} over {10 ^{6} mm ^{2}} TIMES {1kgf} over {9.81N} =20897.04kgf/mm ^{2}? 오차율 및 원인 분석? 오차율 :{20897.04-15867.34} over {20897.04} TIMES 100=24.07%? 오차원인? 버니어캘리퍼스로 시편을 측정할 때 a, b, h, l 값에 약간의 오차가 생기게 된다.? 스테레인 게이지를 부착할 때, 시편과 나란한 방향으로 정확하게 붙이지 않아 오차가 생기게 된다.? 시편을 사포질 하는 과정에서 고르게 시편을 다듬지 못해서 생기는 표면조도로 인해 오차가 생긴다. 시편이 울퉁불퉁하면 스트레인게이지이 시편이 밀착해서 붙어있지 않기 때문이다.< 스트레인 게이지에 관한 정보>? 스트레인 게이지는 24°C 50%의 습도의 조건에서 120.2+-0.2Ω의 저항을 나타내는데 실험당시의 온도와 습도가 24°C 50%이 아니였기 때문에, 저항 범위가 달라져서 이로 인한 데이터의 오차가 생긴다.? 로드셀로 집중하중을 가한다고 하지만 정확하게 집중하중을 가하기는 어렵기 때문에 오차가 생긴다.? 스트레인 게이지 4개로 Full Bridge 만들지 않고 스트레인 게이지 1개를 이용하여 실험하였기 때문에 오차 발생한다.? 시그널 스테이션에서 영점을 맞추어 줄 때 정확한 0 값으로 offset을 하지 못해 오차가 발생하게 된다. 실험 데이터를 보면 영점이 제대로 맞지 않아서 변형률 초기값이 정확하 게 0이 아니었다.?가해지는 하중이 보의 정 가운데에 정확히 가해져야 양쪽의 구부려 지는 정도가 같은데 정확하게 정 가운데 하중을 주기가 힘들다.? 접착제로 스트레인게이지를 부착할 때, 접착제의 두께로 인한 표면의 울퉁불퉁함이 오차를 만든다.6. 결론 및 고찰이번 시험은 스트레인게이지를 이용하여 하중과 변형률을 측정하고, 그 값을 이용하여 탄성계수 E를 구하는 실험이었다. 측정된 하중과 변형률 데이터를 이용해t-w ,t-` epsilon ,w- epsilon 그래프를 origin을 통하여 그렸고,w- epsilon 그래프를 통해 하중과 변형률이 선형적으로 비례한다는 것을 알 수 있었다.w- epsilon 그래프를 fit linear 하여 구한 기울기와 실험 전에 측정한 수치들을E``=` {6W(l-a)} over {varepsilon `b`h ^{2}} TIMES 4 에 대입하여 탄성계수 E를 계산할 수 있었다. 계산한 결과 실제 테이블에 나온 SM45C의 탄성계수 값과 큰 차이가 있었고 24.07%의 오차율이 발생했다. 이렇게 큰 오차가 발생한 원인에 대해 생각하고 분석했고, 여러 가지 오차의 원인을 찾을 수 있었다. 실험자와 실험기기가 오차원인의 대부분을 차지했다. 실험자가 좀 더 주의깊게 실험하고, 더 정밀한 실험기기로 실험을 하면 오차를 줄이고 실제값에 가깝게 나올 것이다. 어렵지않은 실험이었지만, 항상 오차는 발생하며, 오차를 줄이기 위해 각별히 신경을 써야한다는 것을 느꼈다.

공학/기술| 2015.11.16| 9페이지| 2,000원| 조회(279)

변형률, 기계공학응용실험, 스테레인게이지, 하중측정실험

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