Konstrukcijske Tehnike

Cilj predmeta pri vajah je združiti znanje o 3D modeliranju, metodiki konstruiranja in ostalih strokovnih predmetih in to prikazati na primeru razvoja izdelka / programske opreme. Velik poudarek je na realnosti problema in na sistematični in strokovni obravnavi. Pri metodiki konstruiranja je bil poudarek na kreativnosti in iskanju rešitev. Tokrat je teža na drugem delu razvoja izdelka, ki pomeni do delavniške risbe izdelana tehnična dokumentacija. Upoštevati je potrebno tudi stanje tehnike in regulativo. Zaželjeno je, da se izdela tudi prototip izdelka. Del postavljenih nalog bodo študentom ponujene (prispevale so jih različna podjetja). Od študentov se pričakuje, da polovico nalog poiščejo sami. Pričakuje se delo v skupinah od 3 do 5 študentov. Ocenjuje se, da bo za izdelavo seminarske naloge posameznik vložil okoli 100 ur časa.

Značilne skupine nalog:

• Konstrukcija orodja (npr. štanca ali brizganje plastike).
• Konstrukcija stroje ali naprave.
• Projektiranje in preračun nosilne konstrukcije.
• Projektiranje strojnih instalacij.
• Razvoj serijskega izdelka.
• Razvoj programske opreme.

Vaje so namenjene predvsem konzultacijam z asistenti in spremljanju dela na projektu. Posamezna skupina študentov bo delala le na eni od zgoraj naštetih nalog. Vsako končno poročilo mora vsebovati spodaj navedeno vsebino:

1. Definicijo naloge z jasno postavljenimi zahtevami
2. Funkcijska struktura / diagram poteka.
3. Pregled patentov ali regulative.
4. Sistematičen pristop pri iskanju rešitev, ureditev v morfološki matriki.
5. Vrednotenje in izbor rešitev.
6. FMEA (analiza možnih oblik napak) pri konstrukciji ali procesu.
7. Optimiranje konstrukcije / procesa (npr. numerične simulacije).
8. 3D model konstrukcije / izdelka.
9. Delavniške risbe.
10. Prototip izdelka.

Glede na vrsto projektne naloge se spreminja vsebina in teža zgoraj naštetih točk. Vsaka skupina mora v poročilu vsebovati vsaj 80 % od zgoraj naštetih točk. Vsaka skupina mora vnesti rezultate projekta v tehnični informacijski sistem (ARAS PLM).

Predmeti bodo pridobili na vrednosti, če jih med seboj povežemo v zaokroženo celoto – cilj je na sistematičen in strokoven način razvijati podjetniške ideje. En problem, ki se prične obravnavati pri metodiki konstruiranja, se nato nadgradi predmetu Konstrukcijske tehnike in še pri kakšnem. Študentom, ki uspešno sodelujejo pri EGPR seminarju (letni semester), se prizna vaje pri predmetu konstrukcijske tehnike. Vaje morajo biti zaključene ob koncu semestra. V nasprotnem primeru je potrebno ponovno opravljanje vaj.

Vsak od asistentov vodi vaje samostojne. Specifične kompetence posameznih asistentov so:

• Metod Čuk – nosilne konstrukcije, eurocode standardi, zakonodaja vezana na gradnjo objektov
• Leon Kos – programska oprema, elektronika, računalniki
• Janez Benedičič – regulativa, patenti, varnost strojev in naprav (CE znak)
• Tomaž Kolšek – orodjarstvo, numerične simulacije

Časovni plan:

1. teden - določitev projektne naloge
2. teden - čistopis zahtevnika pri projektni nalogi.
3. in
4. teden – variacija rešitev, pregled patentov in regulative
5. teden - ocenjevanje rešitev in izbira
6. teden - koncipiranje rešitve
7. in
8. teden - optimiranje konstrukcije (numerična simulacija)
9. in
10. teden - 3D modeliranje
11. teden - izdelava delavniške dokumentacije
12. in
13. teden - izdelava prototipa
14. teden - izdelava poročila in predstavitve
15. teden - predstavitev rezultatov projektne naloge

Postavljeni plan je v orientacijo in pomoč projektnim skupinam. Posamezne aktivnosti se lahko prekrivajo in tečejo vzporedno.

Domače naloge in ocenjevanje

Da bi zagotovili sprotno delo se po začetnih uvodnih vajah predvideva izdelava dveh domačih nalog s katerimi študentje prikažejo osnovne sposobnosti razumevanja problematike programiranja. Vsak študent dobi v prvi domači nalogi svoj seznam vaj, ki jih mora izdelati do naslednjega tedna. V drugi domači nalogi so le te iz področja PythonOcc.

Skupna ocena pri vajah KT je sestavljena iz:

• Prisotnost 5%
• Domače naloge 20%
• Priprava zahtevnika 5%
• Funkcijska struktura / diagram poteka. 10%
• Pregled patentov ali regulative. 10%
• Program 40%
• Predstavitev 10%

Projektne naloge skupine Razvoj programske opreme

1. skupina N17 ponedeljek 8:00 - 10:00 Leon Kos - klin, nseal, pnos, sozobje, hpcac
2. skupina N17 ponedeljek 10:00 - 12:00 Leon Kos - bendworks, amont, tpanel, jjevsevar, tkosmac, rebra
3. skupina N17 petek 7:00 - 9:00 Leon Kos

Pomemben del vaj KT je tudi pridobitev znanja programiranja CAD jedra v jeziku C++ ali Python. V predvidenem časovnem planu razvoja izdelka programiranje (dela) izdelka v CAD jedru OpenCascade nadomesti naloge 7.-14. tedna. Prvi del vaj je tečaj jezika Python s poudarkom na OpenCascade, ki se izvaja vzporedno z nalogo do koncipiranja rešitve. V dveh urah tedensko ima vsaka skupina eno uro praktičnih Python osnov na računalniku v učilnici N17 in nato še konsultacijo o napredku na projektu, ki jo študentje opravijo izven laboratorija. V drugem delu sledi individualno programiranje celote ali delov izdelka v dogovorjeni zahtevnosti, poročilo in predstavitev.

Vsebina in obseg projektne naloge se določi na vajah. Skupina študentov (do 4) lahko predlaga svojo tematiko naloge, ki pa jo je potrebno podrobno verificirati po obsegu in zahtevnosti. Če take naloge ne bodo predlagali, jim bo tematika dodeljena. Sami pa bodo morali uporabiti tehnike s predavanj, da problem ustrezno razdelajo. Projektne naloge so lahko individualne. Skupno delo si slušatelji razporedijo sami. Delo na računalniku pa je individualno in ni skupno, ter je ocenjevano ločeno od projektne skupine. Nalogo modeliranja v C++ se dogovori individualno na vajah.

PythonOcc je priredba knjižnice OpenCascade za programiranje v jeziku Python.

1. Upogibanje pločevine končne dolžine

V povezavi z robotsko roko je potrebno konstruirati stiskalnico robov za pločevininaste panele nepravokotnih oblik. Spremenljiva dolžina robov je 0.5 do 2m. Primer upogiba štirih panelov kaže naslednja slika:

• Koda projekta: bendworks
• Sodelujoči: Blaž Podričnik, Janez Ferlin, Martin Margetič, Gašper Jaka Zgonc, Jan Rak, Aljoša Orešek, Gal Hlebanja, Peter Čevnja, Aleš Janeš

2. Razrez klinaste izolacije

Ekspandiran polistiren je potrebno razrezati v klinasto obliko iz standardnih plošč. Širina klina je 100mm. Daljše klinaste izolacije se sestavljajo iz standardnih dolžin.

• Koda projekta klin
• Sodelujoči: Mihalič Srebnjak, Manca in Mihalič Srebnjak, Polona in Šavli, Jure

3. Sistem (avtomatizirane) montaže fasadnih panelov na visokih zgradbah

Ideja odstopkov montaže. Sistem obešanja. Obesiti na višini. Sistem paketa z žerjavom ali paket postavljanja iz etaže z manipulacijskimi rokami. Ali je še kaj možnega. Transport je problem. Posikati ideje in povezati obstoječe rešitve.

• Koda projekta: amont
• Sodelujoči: B. Starc, Ž. Simšič, P. Grkman

4. Sistem tesnjenja panelov, kjer je funkcija tesnjenja neodvisna od parametrov pritrjevanja

Tesnila naj bi se dajala naknadno ali pa ločiti smeri tesnenja x-y, dva ločena elementa tesnenja. Trenutna tesnila (m/z spoj) so odvisna od položaja. Pritrjevanje panela naj ne vplivalo na funkcijo tesnenja. Ločiti funkcijo pritrjevanja in tesnenja. Slike obstoječega tesnenja so na voljo.

• Koda projekta: tpanel
• Sodelujoča: M. Razpotnik in S. Jeranko

5. Sistem tesnjenja panelov, kjer se funkcija tesnjenja aplicira šele po dokončni pritrditvi elementov na objekt

Glej 4. Namontiramo. Obstoječi so s slilikonom. Panel s folijo za tesnenje. Zahtevna izvedba. Tesnilke se ne želijo stisniti. Da bi osvobodili tesnilo in se aplicira. Zagotovitev tesnosti naknadno je osnovna ideja.

• Koda projekta: nseal
• Sodelujoči: Staš Urbančič in Jure Zadravec in Peter Arko

6. Razvoj zvezno nastavljive 1-D v radij upogljive podložne mize za dodelavo panelov (1/2 kalupa)

Panel 5m upognjeni v radij 8. Običajno s kalupom. Lepljeni. Priprava kalupov je zahtevna. Sendvič iz jeklene podloge, ki bi se dala upogibati in zagotavljati radij.

• Koda projekta: pbender
• Sodelujoči

7. Razvoj fasadne plošče s povečano nosilnostjo

Volna v sredici. Ali bi se lahko sama nosila na večje višine.

• Multisendvič.
• Sistem reber

Razkorak med ceno, termiko in nosilnostjo. Kateri so najboljši termični material? Gorljivost, požarna zaščita.

• Koda projekta: pnos
• Sodelujoči: Marko Mrak, Nejc Jeršin, Mario Marinović

8. Razvoj avtonomne plezalne naprave za čiščenje/preglede fasadnih sistemov (koristna obremenitev do 500N pravokotno na fasado)

Pogledati, kako bi se lotili plezanja naprave po fasadi. Pločevina je tanka in tako magnetizem ne pride najbolje v igro.

• Koda projekta: climber
• Sodelujoča: ALEŠ MRAK (23112083) in KRISTIAN NAGLLIC (23112085)

9. Analiza in razvoj S-ozobja

Preračun in prikaz cikličnega ozobja, katerega se ne da na letev izrezovati ampak ga je potrebno izrezati z laserjem.

Dodatna dokumentacija:

• Geometrija S-zobnikov
• Osnutek dela za vaje

Vaje pripravlja in vodi: dr. Gorazd Hlebanja Super mentor: prof. dr. Jože Duhovnik

• Koda projekta: sozobje
• Sodelujoči: R. Kapler, U. Aljančič, S. Fink

10. Optimiranje motornega sklopa za pogon radarskega sistema

11. Regulacija hlajenja HPC

Za sistem dveh delno povezanih klim v prostoru HPC je potrebno je izdelati simulacijo hlajenja in pripraviti kodo regulatorja hitrosti motorja ventilatorja glede na trenutno stanje kompresorja. Meritve temperatur so na voljo na ​http://mon.hpc.fs.uni-lj.si/ Koda in elektronika je že razvita za potrebe sestalca LIV in jo je potrebno le prilagoditi.

• Koda projekta: hpcac
• Sodelujoči: Grošelj, J. Kidrić, A. Kragelj

12. Preračun in modeliranje hladilnih reber

• Koda projekta: rebra
• Sodelujoča: Andrej Pangeršič, Klemen Povše

13. GSM komunikacija

Spremljanje stanja črpalk na dislociranih bazenih z GSM sporočili ob izjemnih dogodkih.

• Koda projekta: jjevsevar
• Samostojni projekt: Jernej Jevševar

Povezave

• Predstavitev odprtokodnega jedra Open CASCADE
• Vaje v Pythonu z uporabo PythonOcc in OpenCascade
• Izpitni red pri predmetih prof. Tavčarja
• Skupine? za leto 2009/2010
• Skupine? za leto 2010/2011
• Skupine? za leto 2011/2012
• Besedilo naloge RPK 2010​ -- v obliki PDF
• Besedilo naloge RPK 2009​ -- v obliki PDF
• Besedilo naloge RPK 2008​ -- v obliki PDF
• ​Besedilo naloge RPK 2007 -- v obliki PDF
• ​Program za virtualni stroj -- Namesti kot administrator pred namestitvijo Virtualnega računalnika vaje.zip
• ​Navidezni računalnik za vaje (553MB) - za VB 1.6.x-3.x - Odpakiraj vse v začasni imenik in dvo-klikni na datoteko namesti.
• ​Računalniška grafika -- Navodila za programiranje OpenGL grafike v Fortranu
• ​Programski jezik C -- Uvod v C (Stanislav Rupar)
• ​C Programming - Pregledna Wiki knjiga za jezik C
• naloge - Besedila domačih nalog v programskem jeziku C
• python - Besedila domačih nalog v programskem jeziku Python
• opengl-intro - Računalniška grafika z OpenGL
• lab-intro - Razvojno okolje za laboratorijske vaje
• ​Ocenjevalec nalog - Kontrola pravilnosti delovanja domačih nalog
• prisotnost - Tabela prisotnosti na vajah

• Stari napotki za 2008-2009
• Stari napotki za 2009-2010
• Stari napotki za 2010-2011
• prisotnost-2009 - Tabela prisotnosti na vajah 2009
• TracGuide -- Built-in Documentation
• ​Trac FAQ -- Frequently Asked Questions
• TracSupport -- Trac Support

For a complete list of local wiki pages, see TitleIndex.