Általános gépészeti technológiai feladatok Géprajzi
alapismeretek Gépészeti szakszámítások
A géprajzi feladata
A gépalkatrészek gyártását és szerelését műszaki rajzok alapján végzik. A műszaki rajz valamely műszaki gondolat rajzban való közlésének eszköze, egyezményes jelölési módszerek alkalmazásával. Minden műszaki rajz a tárgy (munkadarab) jellemzőinek (pl. alak,méret stb.) ábrázolásán kívül még számos okmányszerű adatot (aláírás, ellenőrzés, keltezés) is tartalmaz.
Rajzfajták a gépészetben
Elvi rajz Technológiai folyamatábra Technológiai kapcsolási rajz Hidraulikus kapcsolási terv Izometrikus csőterv
Összeállítási rajz Alkatrészrajz Műhelyrajz Elrendezési rajz Karbantartási rajz
A gépészeti műszaki rajz felépítése
Tárgy képe általában rendezett géprajzi vetítéssel leképezve. Előfordulhat még axonometrikus, perspektívikus, vagy szimbólikus ábrázolás is (tengelyeket és nem látható éleket is jelöljük). A tárgy részleteinek vagy környezetének képe és ezek azonosító jelei Nézet, metszet, szelvény. Méretek megadása Méretszám, méretvonal, méretsegédvonal, méretszöveg. Gyártástechnológiai előírások Heg.
varrat, tűrés, felületi érdesség. Szövegmező és darabjegyzék Szöveges utasítások Szerelésre, hőkezelésre, stb. vonatkozóan. Keret
A rajzlapok méretei
Gépészeti rajzok formai (alaki) követelményei a b b
Rajzlapméret ek
a/2
a b
a b 1 m2
2
Keret, szövegmező, darabjegyzék
Méretarány (a valóságos és a rajzi méret aránya) Nagyítás Kicsinyítés
Változatlan méret
M 2:1, M 5:1, M 10:1 M 1:2, M 1:5, M 1:10, M 1:20 M 1:50 M 1:1
Vonalvastagságok Két vonalvastagság kötelező: vastag, vékony.
Vastag
0,5 mm
Vékony
0,18 mm
Vonaltípusok Folytonos Szaggatott
Pontvonal Kétpontvonal
Jellegzetes vonaltípus, vonalvastagság párosítások Folytonos, vastag
Kontúrok, látható élek.
Folytonos, vékony
Törésvonal, méretvonal, sraffozás.
Szaggatott, vastag
Nem látható élek.
Szaggatott, vékony
Nem látható élek.
A méretmegadás elemei
A főbb méretfajták megadása
Méretvonalként nem használható vonalak
A méretszám elhelyezkedése
A mérethálózat kialakítása
Párhuzamos vetítés
Centrális vetítés
Képsík
P
Tárgy
Képsík
Tárgy
Vetítési módok műszaki ábrázoláskor
A géprajzi vetület
Speciális párhuzamos vetület. vetítősugarak merőlegesek a képsíkra, és úgy helyezzük el a tárgyat, hogy a fő síkja a képsíkkal párhuzamos legyen. Előnye: a képsíkkal párhuzamos alakzatok nem torzulnak, könnyű megrajzolni. Hátránya: nem térhatású az ábra. Nem kölcsönösen egyértelmű. A
A vetület keletkezése Kép
Vetítõsugár A
Tárgy A
B B D
C
D C
Kép
sík
Rendezett vetületek képzése
Az európai vetítési rendszer
Példa a nézetek elhelyezésére t
Baln é
éze n l ö l E
Felü
lnéz et
zet
Ábrázolás rendezett nézetekben (félbevágott cső)
Félnézet Egyszerűsítés oka: a teljes nézet sem ad több információt a testről
A metszetek A teljes metszet
Félmetszet Szimmetrikus alkatrész egyik fele nézetben a másik metszetben ábrázolható.
Részmetszet (kitörés)
Lépcsős metszet
Befordított metszet
Szelvényábrázolások
Szelvénysorozat
Nem metszethető alkatrészek Tömör
gépelemek: csavar, anya, alátét, szegecs, ék, retesz, szeg, tengely. Borda , rúd, küllő, golyó, fogaskerék, lánckerék
Nem metszhető alkatrészek
Nem metszhető alkatrészek
Jelképes ábrázolások Csavarmenet ábrázolása A csavarmenetet általában egyszerűsítve, kontúrvonalával és menetvonalával ábrázoljuk. A menetes orsó külső és a menetes furat belső burkoló vonalát vastag vonallal, a menetes orsómagvonalát és a menetes furat külsővonalát, pedig vékony vonallal jelöljük. A menetvonalak a kontúrtól menetmélységnyire, de legalább 0,8mm-re vannak. A tengelyirányú vetületen a jelkép kb. ¾-nyi kör.
Külső és belső menet ábrázolása
Csavarkötések ábrázolása
Menetek megadása
Fogazat jelképes ábrázolása
Gépalkatrészek mérettűrése Gyártási pontatlanságok főbb okai: Munkagép
és szerszám pontatlansága,
kopása Rezgések, deformációk Mérés pontatlansága Gépkezelő hibái (Névleges méret, tényleges méret, méretszóródás.)
Tűrésezés Megengedett méretszóródás határainak előírása.
Jelölések Névleges méret (N).
Alsó határméret (AH). Felső határméret (FH). Tűrés nagysága (T).
Alsó határeltérés (AE). Felső határeltérés (FE). Alapeltérés (E).
Tűrés előírása
Nem a határméreteket írjuk elő, hanem azt, hogy mekkora: a tűrésmező nagysága (T), Alapeltérés (E).
Pl.: 20 h8 Tűrésmező nagyságára utal.
Alapeltérésre utal. A rajzon táblázatban is meg kell adni a tűrésezett méretek határeltéréseit, pl.:
0 20 h8 -0,033
Alapeltérés előírása Névleges mérettől függő betűjelet adunk meg. Csapnál kisbetű (pl.: h, j, k) Lyuknál nagybetű (pl.: H, K, P) Az alapeltérés nagysága táblázatból kikereshető.
Csapok alapeltérései A „h” jelű alapeltérés értéke nulla.
Furatok alapeltérései A „H” jelű alapeltérés értéke nulla.
Gépalkatrészek illesztése Az illeszkedő méretek összehangolása úgy, hogy a illeszkedés valósuljon meg. Laza illesztés - Mindig játék van. Szilárd illesztés - Mindig fedés van. Átmeneti illesztés - Vagy játék, vagy fedés van.
tűréseinek szükséges
Siklócsapágy kétféle illeszkedése
Alkatrész műhelyrajz
Összeállítási rajz
Gépészeti szakszámítások Síkidomok kerülete, területe A síkidomok a síkban zárt vonalakkal határolt területrészt jelentenek, általánosan a térbeli testek határoló lapjai, felületei. A síkidomok lehetnek: Szabályosak Szabálytalanok Ezen belül: Egyenes vonalakkal határoltak Görbe vonalakkal határoltak
Egyenes vonalakkal határolt szabályos síkidomok kerülete, területe
K Négyzet
A c
Téglalap
4 a
a
2
2 a
K
2 ( a b)
A
a b
c
a
2
b
2
Egyenes vonalakkal határolt szabályos síkidomok kerülete, területe
K
l1
l2
A
l1
l2
Trapéz
2
l3
l4
b
b l4 sin Háromszög
m
K
a b c
A
a m 2
c sin
c
2
( a b)
2
Egyenes vonalakkal határolt szabályos síkidomok kerülete, területe Paralelogramma
K
2 ( a b)
A a m A a b sin n oldalú szabályos sokszög
K
n a
A
a m n 2
m
r
2
2
a 2
r a sokszög köré írható kör sugara
Egyenes vonalakkal határolt összetett idomok területe A
műszaki életben gyakran előfordul, hogy különböző lemeztárgyak, összetett szögletes idomok területét kell meghatározni. A számítás lépései: Felbontjuk az összetett síkidomot egyszerű szabályos síkidomokra Meghatározzuk az egyes síkidomok területét Összegezzük az egyes területeket, úgy, hogy a hiányzó részeket (pl. kivágások) negatív előjellel vesszük figyelembe (kivonjuk).
Határozzuk meg a lemeztárgy területét cm2-ben!
A síkidom egyik lehetséges felbontása
Kiszámítása: A1 A2
73
A3
1.8 3
A4 Aössz
21
4.2 1.2 3
2 2 A1
5.04 5.4
1
2.5 A2
A3
A4
33.94 cm2
Határozzuk meg a nyomólemez területét cm2-ben!
A síkidom egyik lehetséges felbontása
Kiszámítása: A1
2.5
1.5 2
A2
4 2.5
A3
1.1 2.4
A4
A1
Aössz
A1
0.5
1
10 2.64
A2
A3
A4
9.36 cm2
Szabályos görbevonalú síkidomok K Kör
A D
Ellipszis
K
A
2 R R
D D
2
2
4
K
4 A
d1
d2 2
d1 d 2 4
Szabályos görbevonalú síkidomok Körgyűrű
A D
Körcikk
D
4
2
d
4 A
2
d2 4 A
d
D
lív
D 360
K A
lív 2 R D2 4 360
2
Határozzuk meg a lemez területét mm2-ben és cm2-ben
A síkidom egyik lehetséges felbontása
Kiszámítása: A1félkör A2trapéz
2
24
904.779
2 142
2 24 2 2
A3négyzet
35
A4négyzet
A3négyzet
105
1.225
9.975
10
3
10
3
2
14 4
A5kiskör
153.938 2
A6nagykör
30 4
706.858
A össz AA 1félkör 2trapéz AAössz A 2 A 1 2 3 A5 Aössz 100
124.69 [cm2]
4A5kiskö 2 A 3négyzet A6 1.247 10 [mm2]
Határozzuk meg a lemez területét mm2-ben
Aössz=1035 mm2
Lemezszükséglet és hulladék számítása A lemezhulladék számításánál az a gyakorlat, hogy vonatkoztatási értékként a kész munkadarab területét vesszük 100%-nak.
Asz = A+Ah Ah = Asz-A Asz: a lemezszükséglet → a munkadarabot befoglaló általában téglalap területe Ah: a lemezhulladék→ a leeső, ill. kieső részek A: a munkadarab területe
Számítsuk ki az alábbi erősítőlemez lemezszükségletét, a munkadarab tényleges területét, valamint a hulladék mennyiségét mm2-ben és százalékosan!
A területek felbontása
Kiszámítása: Asz
50 60
3
60
Atrapéz
10
20
2 20 60
Atéglalap
3
[mm2]
30
1.2
1.2
10
3
10 [mm2] 3
[mm2]
2
Akör A Ah Ah%
12 3 4
Atrapéz Asz
A
339.292 [mm2] Atéglalap
Akör
939.292 [mm2]
Asz A 100 A
45.581 %
2.061
10
3
[mm2]
Kiterített hossz számítása a semleges zónára Hajlításnál a munkadarab külső szálaiban húzófeszültség, a belsőkben nyomófeszültség ébred. Ez miatt a külső szálak megnyúlnak, a belsők megrövidülnek. Azt a zónát, ahol alakváltozás van, de hosszváltozás nincs, semleges szálnak nevezzük, és ez szimmetrikus tárgy esetén a keresztmetszet középpontján halad át megközelítőleg. Vastagabb tárgyak esetén a kiterített hossz, egyben a semleges szál hosszát is jelenti.
Kiterített hossz számítása a semleges zónára
l
dk
dk a közepes átmérő
dk dk s
d2 s d1 s d1
d2 2
Számítsuk ki, milyen hosszúságú köracélt kell a menetes kengyelhez levágni!
Rövidülések számítása Lemezek élhajlításakor a kiterített hosszat nem a semleges zónára, számítjuk, mivel ez jelentős különbséget eredményezne, a semleges zóna eltolódása miatt. Ezért a kiterített hossz egyenlő a hajlított lemez külső méreteinek összegével, levonva ebből a hajlítási rövidülést. A kiterített hosszat egész milliméterre kell kerekíteni. Fontos, hogy a hajlítási sugarak mindig belső méretek, és ne legyenek túl kis méretűek , mert a lemez a hajlításkor megreped. A minimális hajlítási sugarat táblázatból vehetjük. Ez függ az anyagvastagságtól, és a lemez fajtájától.
Rövidülések számítása Kiterített hossz = a külső hosszúságok összege – rövidülések összege
A közelítő képlet: v Pontos képlet: l kiterített
l
v
R 2
t
0,43 R 1,48t
v
l. kiterített hossz, Σl: a külső hosszúságok Σv,: a rövidülések összege
Példa: határozzuk meg a lemez kiterített hosszát a közelítő és a pontos képlettel.
A közelítõ képlettel: lössz
30
v1
3.2 2
v2
4 2
65
( 85
2.5
2
70
2
40
70
4.1 mm
2.5
lkiterített
65)
4.5 mm
lössz
2 v1
2 v2
260.601 mm
A pontos képlettel: v1
0.43 3.2
v2
0.43 4
lkiterített
1.48 2.5 1.48 2.5
lössz
2 v1
5.076 mm 5.42 mm 2 v2
256.809 mm
277.801 mm
Testek térfogata
Testek térfogata
Testek térfogata
Testek térfogata
Testek térfogata
Sűrűség, tömeg
V m
m V m
kg kg g , , 3 3 3 m dm cm 3
3
m , dm , cm V kg, g , t
3
Példa: számítsuk ki, hogy egy 5m hosszúságú és 12,33 kg tömegű köracélnak mekkora az átmérője. Az acél sűrűsége 7,85 kg/dm3
