Δομικός σχεδιασμός και κατασκευή drone για μεταφορά υλικών σε Ευέλικτα Συστήματα Κατεργασιών

Λεκάι, Ευθύμιος; Lekai, Efthymios

dc.contributor.author	Λεκάι, Ευθύμιος	el
dc.contributor.author	Lekai, Efthymios	en
dc.date.accessioned	2022-09-22T11:11:06Z
dc.date.available	2022-09-22T11:11:06Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/55725
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23423
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Συστήματα Αυτοματισμού”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Μη γραμμική ανάλυση	el
dc.subject	Ευέλικτα Συστήματα Κατεργασιών	en
dc.subject	Πεπερασμένα στοιχεία	el
dc.subject	Non-linear analysis	en
dc.subject	Milling	en
dc.subject	Drones	en
dc.subject	UAV	en
dc.subject	Finite element	en
dc.title	Δομικός σχεδιασμός και κατασκευή drone για μεταφορά υλικών σε Ευέλικτα Συστήματα Κατεργασιών	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Σχεδιασμός και Κατασκευή	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-02-17
heal.abstract	Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας έγινε προσπάθεια βέλτιστου σχεδιασμού και κατασκευής ενός τετρακόπτερου drone με σκοπό την χρήση του για μεταφορά υλικών και εξαρτημάτων σε Ευέλικτα Συστήματα Κατεργασιών. Ο σχεδιασμός προσεγγίστηκε αρχικά με βάση τα δεδομένα που εξάχθηκαν από την διπλωματική εργασία του Γ. Μαλτέζου και υλοποιήθηκε με γνώμονα αφενός την ασφάλεια κατά την χρήση του drone και αφετέρου το υλικό, τη γεωμετρία και τη μηχανική αντοχή. Αρχικά σχεδιάστηκε η επιθυμητή γεωμετρία του πλαισίου η οποία είχε την μορφή δικτυώματος για εξασφάλιση μειωμένου βάρους. Στην συνέχεια χωρίστηκε η κατασκευή σε κομμάτια τόσο για να μπορεί να πραγματοποιηθεί η κατασκευή τους από πλευράς διαστάσεων όσο και για να δοθεί η δυνατότητα επισκευής τμημάτων της κατασκευής και όχι αντικατάστασης ολόκληρου του πλαισίου σε περίπτωση ενδεχόμενης βλάβης. Επιπρόσθετα επιλέχθηκε λυόμενη σύνδεση μεταξύ των εξαρτημάτων και ποιο συγκεκριμένα, κοχλιοσύνδεση. Στην συνέχεια πραγματοποιήθηκαν δύο αναλύσεις με την μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων για την δομική ακεραιότητα της κατασκευής. Η πρώτη ανάλυση αφορούσε την δυσμενέστερη περίπτωση η οποία εμφανίζεται κατά την απογείωση του σκάφους με την μέγιστη ώση και το μοντέλο της ανάλυσης αποτελούνταν από τον βραχίονα του σκάφους και την κοχλιοσύνδεση. Το πάχος της πλάκας με την οποία έγινε η ανάλυση ήταν 10mm και αποδείχθηκε ότι η μέγιστη τάση που αναπτύχθηκε στο μοντέλο ήταν κατά 10 περίπου φορές μικρότερη σε σχέση με το όριο διαρροής του κράματος 7075 Τ651 το οποίο επιλέχθηκε για την κατασκευή. Στην συνέχεια επαναλήφθηκε η μελέτη αφαιρώντας από το πάχος της πλάκας 1mm κάθε φορά έως το τελικό πάχος 7mm. Ποιο συγκεκριμένα η μέγιστη τάση που αναπτύχθηκε στην ανάλυση ήταν 69.1 MPa, η μετατόπιση ήταν 2.64 mm ενώ η παραμόρφωση ήταν 0.00079. Η δεύτερη ανάλυση πραγματοποιήθηκε στην συναρμογή της τελικής κατασκευής και αποτελούνταν από την βάση του σκάφους και τους τέσσερεις βραχίονες. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης έδειξαν ότι η μέγιστη τάση που αναπτύχθηκε ήταν 22.5 Mpa, η μέγιστη μετατόπιση έφτασε τα 2.52 mm ενώ η μέγιστη παραμόρφωση ήταν 0.00015. Το βάρος του πλαισίου αγγίζει τα 2035 gr ενώ το βάρος των εξαρτημάτων σύμφωνα με τα δεδομένα των κατασκευαστών είναι 2551 gr. To μεικτό βάρος το οποίο έχει υπολογιστεί να ανυψώνει το drone είναι 7727 gr το οποίο μας επιτρέπει την μεταφορά ωφέλιμου φορτίου 3.141 gr. Εν συνεχεία αφού καθορίστηκε η τελική γεωμετρία που θα έχει το πλαίσιο, έγινε προγραμματισμός σε CAM για την κοπή των δέκα συνολικά εξαρτημάτων τα οποία απαρτίζουν την κατασκευή και έπειτα έγινε κατεργασία των τεμαχίων στην τριαξονική φρέζα HAAS TM1 που βρίσκεται στο χώρο του εργαστηρίου της Τεχνολογίας Κατεργασιών του ΕΜΠ και συναρμολόγησή τους.	el
heal.advisorName	Βοσνιάκος, Γιώργος	el
heal.committeeMemberName	Μπενάρδος, Πανώριος	el
heal.committeeMemberName	Μαρκόπουλος, Άγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	93 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false