´ˇ ˇedn´ı ˇ Vyˇ sˇ s´ı odborna skola, Str skola, ´ pr ˇ´ıpravy Centrum odborne
´ PRACE ´ ABSOLVENTSKA Trhaˇ cka krimpovan´ ych spoj˚ u
´ ı, 2016 Sezimovo Ust´
Autor: Roman Kukl´ık
i
Prohl´ aˇ sen´ı Prohlaˇsuji, ˇze jsem svou absolventskou pr´aci vypracoval samostatnˇe a pouˇzil jsem pouze podklady (literaturu, projekty, SW atd.) uveden´e v pˇriloˇzen´em seznamu.
´ ı dne V Sezimovˇe Ust´ podpis
ii
Podˇ ekov´ an´ı Dˇekuji pˇredevˇs´ım vedouc´ımu absolventsk´e pr´ace Bc. et Bc. Miroslavu V. Hospod´aˇrsk´emu za jeho trpˇelivost, cenn´e rady a ˇcas, kter´ y vˇenoval m´e pr´aci. D´ale bych chtˇel podˇekovat firmˇe Medical Technologies, a.s. za spolupr´aci a za ˇcas, kter´ y mi vˇenovali. V neposledn´ı ˇradˇe dˇekuji sv´ ym bl´ızk´ ym za podporu bˇehem studia.
iii
Anotace Tato absolventsk´a pr´ace se zab´ yv´a n´avrhem a v´ yrobou trhac´ıho zaˇr´ızen´ı nakrimpovan´ ych spoj˚ u. Nejprve je vytvoˇren virtu´aln´ı 3D model a v´ ykresov´a dokumentace trhac´ıho zaˇr´ızen´ı. N´aslednˇe je provedena mont´aˇz vyroben´ ych a zakoupen´ ych pneumatick´ ych prvk˚ u. Vyroben´e trhac´ı zaˇr´ızen´ı je n´aslednˇe podrobeno mˇeˇren´ı a z´ıskan´e hodnoty jsou porovn´any s dosud zn´am´ ymi v´ ysledky.
Kl´ıˇ cov´ a slova: trhac´ı zaˇr´ızen´ı, krimpov´an´ı, nakrimpovan´e spoje, testovac´ı zaˇr´ızen´ı, pneumatick´e prvky.
Annotation This graduation thesis deals with the design and manufacture of a device that tears crimped connections. At first it is created a virtual 3D model and necessary drawing of the device. Followed with an assembly of manufactured and purchased pneumatic components. A working tear device is then subsequently subjected to measurements and the values obtained are compared with widely known results.
Key words: blasting equipment, crimp, crimped connections, testing device, pneumatic components
iv
Obsah Seznam obr´ azk˚ u
vii
Seznam tabulek
viii
´ 1 Uvod
1
2 Princip trhac´ıho zaˇ r´ızen´ı a n´ avrh 3D modelu
3
2.1
Princip trhac´ıho zaˇr´ızen´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
2.2
Tvorba 3D modelu a v´ ykresov´e dokumentace . . . . . . . . . . . . . . . ˇ asti trhac´ıho zaˇr´ızen´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C´
5
2.3
3 V´ yroba trhac´ıho zaˇ r´ızen´ı 3.1
3.2
7
Vyroben´e ˇc´asti trhac´ıho zaˇr´ızen´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
3.1.1
Z´akladn´ı deska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
3.1.2
Up´ınac´ı deska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
3.1.3
Drˇz´ak p´asoviny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
3.1.4
Stabilizaˇcn´ı deska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
3.1.5
Up´ınac´ı svˇer´ak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
3.1.6
P´asovina s v´ yˇrezy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
Zakoupen´e pneumatick´e prvky a silomˇer . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
3.2.1
Pneumatick´ y dvojˇcinn´ y motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
3.2.2
Pneumatick´ y 3/2 rozvadˇeˇc ovl´adan´ y tlaˇc´ıtkem . . . . . . . . . . .
15
3.2.3
Pneumatick´ y 5/2 rozvadˇeˇc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
3.2.4
Pˇr´ısluˇsenstv´ı pneumatick´ ych prvk˚ u . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
3.2.5
Silomˇer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
4 Proveden´ a mˇ eˇ ren´ı 4.1
6
Mˇeˇren´ı a z´ıskan´e hodnoty
19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v
19
4.2
Porovn´an´ı namˇeˇren´ ych hodnot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
5 Z´ avˇ er
21
Literatura
22
A Obsah pˇ riloˇ zen´ eho CD/DVD
I
B Pouˇ zit´ y software
II
ˇ C Casov´ y pl´ an Absolventsk´ e pr´ ace
III
D Rozpoˇ cet projektu
IV
E N´ avod k obsluze
V
F V´ ykresov´ a Dokumentace
VII
vi
Seznam obr´ azk˚ u 2.1
Klidov´ y stav zaˇr´ızen´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
2.2
5
2.3
Zaˇr´ızen´ı v trhac´ım stavu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ˇ asti trhac´ıho zaˇr´ızen´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C´
6
3.1
Re´aln´a sestava trhac´ıho zaˇr´ızen´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
3.2
Pˇrehled jednotliv´ ych ˇc´ast´ı trhaˇcky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
3.3
Z´akladn´ı deska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
3.4
Zn´azornˇen´ı virtu´aln´ıho a re´aln´eho modelu desky . . . . . . . . . . . . . .
10
3.5
Zn´azornˇen´ı virtu´aln´ıho a re´aln´eho modelu drˇz´aku p´asoviny . . . . . . . .
10
3.6
Zn´azornˇen´ı virtu´aln´ıho a re´aln´eho modelu stabilizaˇcn´ı desky . . . . . . .
11
3.7
Zn´azornˇen´ı virtu´aln´ıho a re´aln´eho modelu svˇer´aku . . . . . . . . . . . . .
12
3.8
Zn´azornˇen´ı virtu´aln´ıho a re´aln´eho modelu p´asoviny s v´ yˇrezy . . . . . . .
13
3.9
Up´ınac´ı deska k pneumotoru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
3.10 Zn´azornˇen´ı virtu´aln´ıho a re´aln´eho modelu dvojˇcinn´eho pneumotoru . . .
14
3.11 Up´ınac´ı deska k tlaˇc´ıtku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
3.12 Zn´azornˇen´ı virtu´aln´ıho a re´aln´eho modelu tlaˇc´ıtka . . . . . . . . . . . . .
15
3.13 Zn´azornˇen´ı virtu´aln´ıho a re´aln´eho modelu 5/2 rozvadˇeˇce . . . . . . . . .
16
3.14 ˇskrtic´ı ventil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
3.15 Pˇr´ısluˇsenstv´ı pneumatick´ ych prvk˚ u . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
3.16 Zn´azornˇen´ı virtu´aln´ıho a re´aln´eho modelu silomˇeru . . . . . . . . . . . .
18
4.1
19
Krimpovan´ y spoj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vii
Seznam tabulek 4.1
Porovn´av´an´ı namˇeˇren´ ych hodnot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
4.2
Trhac´ı s´ıla krimpovan´ ych spoj˚ u . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
D.1 Finanˇcn´ı rozpoˇcet projektu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
IV
viii
Kapitola 1 ´ Uvod Ve dneˇsn´ım svˇetˇe elektrotechniky jsou st´ale v´ıce vyuˇz´ıv´anynakrimpovan´e spoje, kter´e nahrazuj´ı napˇr´ıklad spoje p´ajen´e. Jedn´a se tedy o zp˚ usob trval´eho napojen´ı konektoru na vodiˇc bez pouˇzit´ı p´ajen´ı. Za pomoci speci´aln´ıch tzv. krimpovac´ıch kleˇst´ı je konektor nam´aˇcknut pod vysok´ ym tlakem na konec vodiˇce, ˇc´ımˇz je vytvoˇren vodiv´ y spoj. Bˇehem t´eto operace doch´az´ı k tzv. taven´ı za studena (connectivity, 2016). Avˇsak nen´ı pravidlem, ˇze kaˇzd´ y tento spoj je dobˇre nakrimpov´an. Pˇri krimpov´an´ı m˚ uˇze doj´ıt k chyb´am, kter´e maj´ı r˚ uzn´e n´asledky, jako napˇr´ıklad horˇs´ı elektrickou vodivost nebo ˇspatnou mechanickou pevnost spoje. Pro zjiˇstˇen´ı mechanick´e pevnosti se pouˇz´ıv´a trhac´ı zaˇr´ızen´ı, kter´e zmˇeˇr´ı trhac´ı s´ılu tˇechto nakrimpovan´ ych spoj˚ u. Na trhu je nepˇrebern´e mnoˇzstv´ı trhac´ıch zaˇr´ızen´ı, kter´e se pohybuj´ı cenovˇe okolo sta tis´ıc korun. Firma Medical Technologies, a.s. pouˇz´ıv´a krimpovan´e spoje v´ıcem´enˇe ve vˇsech sv´ ych zdravotnick´ ych pˇr´ıstroj´ıch, kter´e vyr´ab´ı. Autor t´eto pr´ace byl firmou poˇz´ad´an, aby navrhl a vyrobil trhac´ı zaˇr´ızen´ı k testov´an´ı nakrimpovan´ ych spoj˚ u. Pro realizaci tohoto zaˇr´ızen´ı byly vybr´any pneumatick´e prvky. Takto realizovan´e trhac´ı zaˇr´ızen´ı je unik´atn´ı, a nejedn´a se tak o zkop´ırovan´ y v´ yrobek. C´ılem t´eto pr´ace je vytvoˇrit virtu´aln´ı 3D model trhac´ıho zaˇr´ızen´ı krimpovan´ ych spoj˚ u, vytvoˇrit v´ ykresovou dokumentaci a vyrobit jednotliv´e d´ıly k tomuto zaˇr´ızen´ı. Pot´e prov´est mont´aˇz vyroben´ ych d´ıl˚ u a zakoupen´ ych pneumatick´ ych prvk˚ u. Dalˇs´ım krokem je mˇeˇrit jednotliv´e druh˚ u nakrimpovan´ ych spoj˚ u a z´ıskan´e hodnoty porovnat s dosud zn´am´ ymi hodnotami, kter´e poskytla firma Medical Technologies, a.s. N´aslednˇe vytvoˇrit n´avod na obsluhu tohoto trhac´ıho zaˇr´ızen´ı. 1
´ KAPITOLA 1. UVOD
2
Struktura t´eto pr´ace, kter´a je psan´a v LATEX 2ε 1 (Schenk, C., 2009) je n´asleduj´ıc´ı. V kapitole 2 je struˇcnˇe vysvˇetlen pojem krimpov´an´ı, pops´an princip trhac´ıho zaˇr´ızen´ı a shrnuta tvorba 3D modelu. Kapitola 3 se zab´ yv´a v´ yrobou trhac´ıho zaˇr´ızen´ı a popisem jednotliv´ ych souˇc´ast´ı. Vˇsechna proveden´a mˇeˇren´ı, kter´a byla potˇreba ke spr´avn´e funkci tohoto zaˇr´ızen´ı, ˇcten´aˇr najde v kapitole 4, ve kter´e je mimo jin´e provedeno porovn´an´ı namˇeˇren´ ych hodnot s dosud zn´am´ ymi v´ ysledky. V z´avˇeru, v kapitole 5 pr´ace, ˇcten´aˇr nalezne shrnut´ı pr´ace a zhodnocen´ı dosaˇzen´ ych v´ ysledk˚ u. V pˇr´ıloh´ach pak ˇcten´aˇr najde ostatn´ı n´aleˇzitosti t´eto pr´ace. Obsah pˇriloˇzen´eho CD/DVD v pˇr´ıloze A. D´ale pak pouˇzit´ y software v pˇr´ıloze B, ˇcasov´ y pl´an absolventsk´e pr´ace v pˇr´ıloze C, rozpoˇcet projektu v pˇr´ıloze D a v´ ykresovou dokumentaci jednotliv´ ych vyroben´ ych d´ıl˚ u v pˇr´ıloze F. Pro pracovn´ıky, kteˇr´ı budou pouˇz´ıvat toto zaˇr´ızen´ı, autor vytvoˇril N´avod k obsluze E.
1 A LT
EX 2ε , je rozˇs´ıˇren´ı syst´emu LATEX, coˇz je kolekce maker pro TEX. TEX je ochrann´a zn´amka AmericanMathematical Society. LaTeX ˇcti [latech].
Kapitola 2 Princip trhac´ıho zaˇ r´ızen´ı a n´ avrh 3D modelu V t´eto kapitole se ˇcten´aˇr dozv´ı informace o krimpov´an´ı a nakrimpovan´ ych spoj´ıch. D´ale bude ˇcten´aˇri pˇredstaveno trhac´ı zaˇr´ızen´ı nakrimpovan´ ych spoj˚ u. Na n´asleduj´ıc´ıch st´ank´ach se ˇcten´aˇr struˇcnˇe sezn´am´ı s principem autorem vyroben´eho trhac´ıho zaˇr´ızen´ı, kter´e je realizov´ano pomoc´ı pneumatick´ ych prvk˚ u. Na obr´azc´ıch, kter´e prov´azej´ı tuto str´anku, je vidˇet proces krimpov´an´ı ve tˇrech kroc´ıch. Uloˇzen´ı vodiˇce do kontaktu, stlaˇcen´ı a n´asledn´a deformace vodiˇce je z´akladn´ı princip nakrimpovan´ ych spoj˚ u. Krimpov´an´ı je spojov´an´ı elektrick´eho nebo jin´eho vodiˇce s kontaktem. Vodiˇc se vloˇz´ı do svorky (kontaktu) a ta je za vysok´eho tlaku zdeformov´ana. Doch´az´ı tak k taven´ı za studena, ˇc´ımˇz se prakticky odstran´ı vˇsechna pr´azdn´a m´ısta v kontaktu. Touto technikou je dosaˇzeno zaruˇcen´e mechanick´e pevnosti a elektrick´e vodivosti cel´eho nakrimpovan´eho spoje. U tˇechto spoj˚ u se nezvyˇsuje riziko koroze, protoˇze se nejedn´a o mokr´ y proces. Pro tuto techniku nen´ı potˇreba pouˇz´ıvat lepidla nebo p´ajec´ı pasty. Jedn´a se o velmi spolehliv´ y a pomˇernˇe jednoduch´ y zp˚ usob spojov´an´ı vodiˇce s kontaktem. Pro krimpov´an´ı se pouˇz´ıv´a speci´aln´ı n´astroj, kter´ y se naz´ yv´a krimpovac´ı kleˇstˇe. Krimpovac´ı kleˇstˇe jsou speci´alnˇe vyrobeny pro tento u ´ˇcel. Pˇri vyvinut´ı minim´aln´ıho tlaku kleˇstˇe dostateˇcnˇe silnˇe stlaˇc´ı materi´al, a t´ım se doc´ıl´ı pevn´eho a trval´eho spojen´ı, kter´e se v dneˇsn´ım svˇetˇe elektrotechniky vyuˇz´ıv´a st´ale ˇcastˇeji. Napˇr´ıklad datov´e kabely vyuˇz´ıvan´e celosvˇetovˇe pro pˇripojen´ı k internetov´e s´ıti jsou popsan´ ym zp˚ usobem nakrimpov´any.
3
ˇ ´IZEN´I A NAVRH ´ KAPITOLA 2. PRINCIP TRHAC´IHO ZAR 3D MODELU
2.1
4
Princip trhac´ıho zaˇ r´ızen´ı
V n´asleduj´ıc´ıch sch´ematech je uveden princip trhac´ıho zaˇr´ızen´ı nakrimpovan´ ych spoj˚ u. Do svˇer´aku se upne za jeden konec nakrimpovan´ y spoj a druh´ y konec, na kter´em je nakrimpov´an kontakt, se zasekne do pˇr´ısluˇsn´eho v´ yˇrezu. Nakrimpovan´ y spoj je nyn´ı pˇripraven k trhac´ı zkouˇsce. Na obr. 2.1 je zobrazen klidov´ y stav zaˇr´ızen´ı. Tlaˇc´ıtko neboli pneumatick´ y 3/2 rozvadˇeˇc ovl´adan´ y tlaˇc´ıtkem nen´ı zm´aˇcknut. Na ˇr´ıdic´ı vstup 14 do 5/2 rozvadˇeˇce nepˇrich´az´ı stlaˇcen´ y vzduch. Rozvadˇeˇc je nastaven ve v´ ychoz´ı poloze a proch´az´ı j´ım stlaˇcen´ y vzduch na v´ ystup 2. Z tohoto v´ ystupu vzduch proud´ı do zadn´ıho vstupu pneumatick´eho dvojˇcinn´eho motoru. Stlaˇcen´ y vzduch tlaˇc´ı na plochu p´ıstu pneumotoru a je vysunut do pˇredn´ı pozice, ve kter´e setrv´av´a.
Obr´azek 2.1: Klidov´ y stav zaˇr´ızen´ı
Na obr´azku obr. 2.2 je zobrazen trhac´ı stav zaˇr´ızen´ı. Tlaˇc´ıtko, neboli pneumatick´ y 3/2 rozvadˇeˇc ovl´adan´ y tlaˇc´ıtkem, je zm´aˇcknuto, 5/2 rozvadˇeˇc je pˇrenastaven do druh´e polohy a rozvadˇeˇcem proch´az´ı staˇcen´ y vzduch na v´ ystup 4. Z tohoto v´ ystupu vzduch proud´ı do pˇredn´ıho vstupu pneumatick´eho dvojˇcinn´eho motoru. Stlaˇcen´ y vzduch tlaˇc´ı na opaˇcnou plochu p´ıstu a ten je navr´acen do v´ ychoz´ı pozice. Z´aroveˇ n doch´az´ı k u ´niku vzduchu ze zadn´ı ˇc´asti v´alce. Po pˇreruˇsen´ı sign´alu z tlaˇc´ıtka je 5/2 rozvadˇeˇc pomoc´ı pruˇziny navr´acen do v´ ychoz´ı pozice a opakuje se princip klidov´eho stavu tohoto zaˇr´ızen´ı.
ˇ ´IZEN´I A NAVRH ´ KAPITOLA 2. PRINCIP TRHAC´IHO ZAR 3D MODELU
5
Obr´azek 2.2: Zaˇr´ızen´ı v trhac´ım stavu
2.2
Tvorba 3D modelu a v´ ykresov´ e dokumentace
Virtu´aln´ı model je pouˇz´ıv´an pro odsimulov´an´ı jeho ˇcinnosti a pro vytvoˇren´ı celkov´e pˇredstavy zaˇr´ızen´ı. V t´eto pr´aci nebylo tˇreba simulovat pr˚ ubˇeh ˇcinnosti zaˇr´ızen´ı, protoˇze se jedn´a o pomˇernˇe jednoduch´ y typ ˇcinnosti. K tvorbˇe takov´eho modelu jsou vyuˇz´ıv´any r˚ uzn´e programy, jako napˇr´ıklad Cinema 4D, Solid Works nebo Solid Edge ST6, kter´ y byl autorem pouˇzit pro zhotoven´ı virtu´aln´ıho 3D modelu trhac´ıho zaˇr´ızen´ı. Nejprve byl vytvoˇren nov´ y pracovn´ı list, na kter´ y byla n´aslednˇe nakreslena skica. Ta byla pot´e vytaˇzena do 3D pohledu, kter´ y se upravoval aˇz do fin´aln´ı verze. T´ımto zp˚ usobem byly vytvoˇreny vˇsechny prvky, kter´e byly n´aslednˇe sestaveny, ˇc´ımˇz vznikla fin´aln´ı sestava. Z jednotliv´ ych 3D model˚ u prvk˚ u byly vytvoˇreny pomoc´ı funkce CreateDrawing v´ ykresy, kter´e byly n´aslednˇe ok´otov´any a pot´e z nich byly vyrobeny re´aln´e d´ıly. Vˇetˇsina komponent˚ u tohoto zaˇr´ızen´ı byla vyrobena autorem ve Vyˇsˇs´ı odborn´e ˇskole, Stˇredn´ı ˇskole, Centru odborn´e ´ ı. V´ pˇr´ıpravy, Sezimovo Ust´ ykresy drˇz´aku p´asoviny a stabilizaˇcn´ı desky byly odesl´any do firmy Nitara, s.r.o.1 ke zhotoven´ı. Veˇsker´e v´ ykresy jsou vyobrazeny v pˇr´ıloze F. 1
Firma Nitara - (https://www.nitara.cz/)
ˇ ´IZEN´I A NAVRH ´ KAPITOLA 2. PRINCIP TRHAC´IHO ZAR 3D MODELU
2.3
6
ˇ asti trhac´ıho zaˇ C´ r´ızen´ı
Trhac´ı zaˇr´ızen´ı nakrimpovan´ ych spoj˚ u bylo sestaveno z n´asleduj´ıc´ıch prvk˚ u. Z´akladnu tohoto zaˇr´ızen´ı tvoˇr´ı duralov´a deska, na kter´e se nach´azej´ı zbyl´e komponenty. Ty se skl´adaj´ı z vyroben´ ych d´ıl˚ u, kter´e byly pˇrev´aˇznˇe vyrobeny ve Vyˇsˇs´ı odborn´e ˇskole, Stˇredn´ı ´ ı, a zakoupen´ ˇskole, Centrum odborn´e pˇr´ıpravy, Sezimovo Ust´ ych d´ıl˚ u, kter´e byly zakoupeny z firem Festo a M & B Caliber. Mezi d´ıly, kter´e byly vyrobeny, patˇr´ı up´ınac´ı deska, drˇz´ak p´asoviny, stabilizaˇcn´ı deska, p´asovina, kostka k 3/2 rozvadˇeˇci ovl´adan´emu tlaˇc´ıtkem a svˇer´ak. Mezi zakoupen´e d´ıly patˇr´ı pneumatick´ y dvojˇcinn´ y v´alec, 5/2 rozvadˇeˇc monostabiln´ı, 3/2 rozvadˇeˇc ovl´adan´ y tlaˇc´ıtkem, ˇskrtic´ı ventily a silomˇer.
ˇ asti trhac´ıho zaˇr´ızen´ı Obr´azek 2.3: C´
Kapitola 3 V´ yroba trhac´ıho zaˇ r´ızen´ı V t´eto kapitole je pops´ana a zn´azornˇena v´ yroba jednotliv´ ych ˇc´ast´ı trhac´ıho zaˇr´ızen´ı, kter´e byly pouˇzity na tuto pr´aci. Jednotliv´e ˇc´asti trhac´ıho zaˇr´ızen´ı jsou zn´azornˇen´e jako virtu´aln´ı model a re´aln´ y prvek. V´ ykresovou dokumentaci vˇsech souˇc´ast´ı ˇcten´aˇr nalezne v pˇr´ıloze F. Vzorem pro v´ yrobu trhac´ıho zaˇr´ızen´ı byla trhac´ı zaˇr´ızen´ı, kter´a je moˇzno zakoupit od specializovan´ ych firem. Nicm´enˇe ceny podobn´ ych trhaˇcek se pohybuj´ı v naprosto nesrovnateln´ ych cenov´ ych relac´ıch. Trhaˇcka vyroben´a autorem pr´ace je zobrazena na n´asleduj´ıc´ım obr´azku.
Obr´azek 3.1: Re´aln´a sestava trhac´ıho zaˇr´ızen´ı
7
´ ˇ ´IZEN´I KAPITOLA 3. VYROBA TRHAC´IHO ZAR
3.1
8
Vyroben´ eˇ c´ asti trhac´ıho zaˇ r´ızen´ı
Zvolen´ e materi´ aly na v´ yrobu V´ yroba modelu trhaˇcky nakrimpovan´ ych spoj˚ u, kterou se tato pr´ace zab´ yv´a, nebyla jednoduchou z´aleˇzitost´ı, jak by se na prvn´ı pohled mohlo zd´at, vzhledem k tomu, ˇze veˇsker´e ˇc´asti trhac´ıho zaˇr´ızen´ı kromˇe pneumatick´ ych prvk˚ u a silomˇeru jsou vlastn´ı v´ yroby. Pˇri pl´anov´an´ı v´ yroby jednotliv´ ych ˇc´ast´ı bylo zapotˇreb´ı kl´ast d˚ uraz na v´ ybˇer pouˇzit´ ych materi´al˚ u. D˚ uleˇzit´ ymi vlastnostmi pouˇzit´ ych materi´al˚ u je tvrdost, pruˇznost a hmotnost materi´alu. Vzhledem k s´ıle p˚ usob´ıc´ı na materi´al pˇri testov´an´ı a vyuˇz´ıv´an´ı trhaˇcky je jak´akoli deformace materi´alu neˇz´adouc´ı. Nejv´ıce zastoupen´ y materi´al zvolen´ y pro v´ yrobu souˇc´ast´ı trhac´ıho zaˇr´ızen´ı je leteck´ y dural. Leteck´ y dural je velmi lehk´ y a snadno obrobiteln´ y materi´al. Z´akladn´ı deska, drˇz´ak p´asoviny, svˇer´ak, stabilizaˇcn´ı deska a kostka byly vyrobeny z duralu, protoˇze vlastnosti leteck´eho duralu odpov´ıdaj´ı poˇzadavk˚ um investorsk´e firmy Medical Technologies1 . Jednou z podm´ınek firmy Medical Technologies byla hmotnost v´ ysledn´eho modelu. Jelikoˇz bude model pˇrenositeln´ y, je nutn´e nepˇrekroˇcit ˇ ”rozumnou” hmotnost v´ ysledn´eho modelu. Celisti svˇer´aku a p´asovina byly vyrobeny z oceli tˇr´ıdy 14220. Ocel byla vybr´ana vzhledem k jej´ı tvrdosti. N´aslednˇe byly tyto ocelov´e ˇc´asti zakaleny a chemicky upraveny ˇcernˇen´ım, ˇc´ımˇz bylo dosaˇzeno pˇekn´eho vzhledu a pˇredevˇs´ım vˇetˇs´ı odolnosti proti korozi.
Obr´azek 3.2: Pˇrehled jednotliv´ ych ˇc´ast´ı trhaˇcky 1
Firma Medical Technologies - (http://www.medtechnik.cz//)
´ ˇ ´IZEN´I KAPITOLA 3. VYROBA TRHAC´IHO ZAR
3.1.1
9
Z´ akladn´ı deska
Z´akladn´ı deska z leteck´eho duralu byla obrobena na rozmˇery 600x300x20 mm. V jej´ım stˇredu byla vyfr´ezov´ana dr´aˇzka se ˇs´ıˇrkou 80 mm a hloubkou 5,5 mm. Tato dr´aˇzka slouˇz´ı jako vodic´ı kolejnice pro svˇer´ak a drˇz´ak p´asoviny. Byla vyfr´ezov´ana ve Vyˇsˇs´ı odborn´e ´ ı. Vˇsechny ostatn´ı u ˇskole, Stˇredn´ı ˇskole, Centru odborn´e pˇr´ıpravy Sezimovo Ust´ ´pravy, jako je vrt´an´ı otvor˚ u, sr´aˇzen´ı hran a leˇstˇen´ı povrchu desky, provedl autor s´am. Na t´eto z´akladn´ı desce se nach´az´ı cel´a sestava trhac´ıho zaˇr´ızen´ı.
Obr´azek 3.3: Z´akladn´ı deska
3.1.2
Up´ınac´ı deska
Deska z leteck´eho duralu byla obrobena na rozmˇery 80x30x7 mm. V horn´ı ˇc´asti byly skrze cel´ y materi´al vyvrt´any 2 otvory o pr˚ umˇeru 9 mm. Slouˇz´ı jako pevn´ y bod, od kter´eho je odtahov´an sn´ımaˇc silomˇeru. V boˇcn´ı ˇc´asti ve stˇredu tohoto prvku byl vyvrt´an otvor a vyˇr´ıznut z´avit M5 pro upnut´ı sn´ımaˇce silomˇeru. Do z´akladn´ı desky byly autorem vyvrt´any otvory a vyˇr´ıznuty z´avity M8. N´aslednˇe byla up´ınac´ı deska, na u ´pln´em konci vyfr´ezovan´e dr´aˇzky, spojena se z´akladn´ı deskou ˇsrouby M8 se ˇsestihrannou hlavou. U t´eto ˇc´asti bylo potˇreba, aby byla co moˇzn´a nejpevnˇejˇs´ı, protoˇze je nejv´ıce nam´ah´ana. Na
´ ˇ ´IZEN´I KAPITOLA 3. VYROBA TRHAC´IHO ZAR
10
n´asleduj´ıc´ım obr. 3.4(a) je zobrazen virtu´aln´ı model desky vytvoˇren´ y v softwaru Solid Edge. Na obr. 3.4(b) je zobrazena re´aln´a ˇc´ast tohoto prvku. Autorovi t´eto pr´ace bylo umoˇznˇeno vyrobit tuto souˇc´ast ve Vyˇsˇs´ı odborn´e ˇskole, Stˇredn´ı ˇskole, Centru odborn´e ´ ı. pˇr´ıpravy Sezimovo Ust´
(a) virtu´ aln´ı model up´ınac´ı desky
(b) realn´e zobrazen´ı up´ınac´ı desky
Obr´azek 3.4: Zn´azornˇen´ı virtu´aln´ıho a re´aln´eho modelu desky
3.1.3
Drˇ z´ ak p´ asoviny
Drˇz´ak p´asoviny z leteck´eho duralu byl vyroben na zak´azku dle v´ ykresu ve firmˇe Nitara, s.r.o. Jak uˇz nadpis napov´ıd´a, jedn´a se o drˇz´ak p´asoviny, kter´ y byl vloˇzen do vyfr´ezovan´e dr´aˇzky v z´akladn´ı desce. V zadn´ı ˇc´asti byl vyvrt´an otvor a n´aslednˇe vyˇr´ıznut z´avit M5, kter´ y slouˇz´ı k pˇripojen´ı druh´eho konce sn´ımaˇce silomˇeru. V pˇredn´ı ˇc´asti byla vyfr´ezov´ana dr´aˇzka o ˇs´ıˇrce 7 mm, do kter´e byla vloˇzena p´asovina s v´ yˇrezy.
(a) virtu´ aln´ı model drˇz´ aku p´ asoviny
(b) re´aln´e zobrazen´ı drˇz´aku p´asoviny
Obr´azek 3.5: Zn´azornˇen´ı virtu´aln´ıho a re´aln´eho modelu drˇz´aku p´asoviny
´ ˇ ´IZEN´I KAPITOLA 3. VYROBA TRHAC´IHO ZAR
3.1.4
11
Stabilizaˇ cn´ı deska
Stabilizaˇcn´ı deska z leteck´eho duralu byla vyrobena na zak´azku dle v´ ykresu. V roz´ıch t´eto desky byly vyvrt´any otvory pro ˇsrouby M8. Autorem byly do z´akladn´ı desky vyvrt´any otvory a vyˇr´ıznuty z´avity M8 a n´aslednˇe byly tyto dvˇe desky vz´ajemnˇe spojeny. Stabilizaˇcn´ı deska slouˇz´ı ke stabilizov´an´ı drˇz´aku p´asoviny. Pokud by tato deska nebyla pˇrid´ana, doˇslo by pravdˇepodobnˇe k vych´ ylen´ı drˇz´aku p´asoviny a n´aslednˇe by se mohl zdeformovat sn´ımaˇc silomˇeru, coˇz by bylo neˇz´adouc´ı.
(a) virtu´ aln´ı model stabilizaˇcn´ı desky
(b) re´aln´e zobrazen´ı stabilizaˇcn´ı desky
Obr´azek 3.6: Zn´azornˇen´ı virtu´aln´ıho a re´aln´eho modelu stabilizaˇcn´ı desky
3.1.5
Up´ınac´ı svˇ er´ ak
Up´ınac´ı svˇer´ak byl vyroben autorem t´eto pr´ace ve Vyˇsˇs´ı odborn´e ˇskole, Stˇredn´ı ˇskole, ´ ı. Skl´ad´a se z nˇekolika ˇc´ast´ı a je pevnˇe pˇripojen Centru odborn´e pˇr´ıpravy Sezimovo Ust´ k pneumatick´emu dvojˇcinn´emu pneumotoru. Cel´ y svˇer´ak je tud´ıˇz pohybliv´ y a za u ´ˇcelem ˇ menˇs´ı hmotnosti byl vyroben pˇredevˇs´ım z leteck´eho duralu. Celisti a z´avitov´a tyˇc byly ˇ vyrobeny z oceli. Celisti byly se spodn´ı a vrchn´ı ˇc´ast´ı svˇer´aku spojeny ˇsrouby M6. Do vrchn´ı a spodn´ı ˇc´asti byly vyvrt´any otvory a do nich byly n´aslednˇe vloˇzeny vodic´ı kol´ıky. Do vrchn´ı ˇc´asti svˇer´aku byl vyvrt´an otvor o pr˚ umˇeru 8 mm, do kter´eho byla vloˇzena osoustruˇzen´a tyˇc M10 s vytvoˇren´ ym z´apichem pro jistic´ı ˇsroub. Ze strany t´eto d´ıry byl vyvrt´an otvor a n´aslednˇe vyˇr´ıznut z´avit M2, do kter´eho byl namontov´an ˇsroub M2 zast´avaj´ıc´ı funkci jistic´ıho ˇsroubu. Kv˚ uli sv´ır´an´ı a rozev´ır´an´ı vrchn´ı ˇc´asti svˇer´aku byla zhotovena z leteck´eho duralu souˇc´ast tvaru L, kter´a byla pevnˇe spojena se spodn´ı ˇc´ast´ı svˇer´aku. Ve
´ ˇ ´IZEN´I KAPITOLA 3. VYROBA TRHAC´IHO ZAR
12
vrchn´ı ˇc´asti tohoto d´ılu byl vyvrt´an otvor a n´aslednˇe vyˇr´ıznut z´avit M10, do kter´eho byla naˇsroubov´ana z´avitov´a tyˇc. Na horn´ı ˇc´asti t´eto tyˇce bylo vysoustruˇzeno osazen´ı o pr˚ umˇeru 8 mm a o d´elce 10 mm. Pot´e byla vyrobena kliˇcka, zhotoven´a z oceli. Doprostˇred kliˇcky byl vyvrt´an otvor o pr˚ umˇeru 8 mm, pot´e byla kliˇcka nasazena na z´avitovou tyˇc a do boˇcn´ı strany byl vyvrt´an otvor a vyˇr´ıznut z´avit M3, pro seˇsroubov´an´ı tˇechto dvou ˇc´ast´ı. Kliˇcka byla autorem pr´ace vyleˇstˇena za pomoci brusn´eho pap´ıru a nalakov´ana, aby nedoch´azelo ke korozi. Kliˇcka byla spojena se z´avitovou tyˇc´ı stavˇec´ım ˇsroubem M3 s otvorem pro imbusov´ y kl´ıˇc.
(a) virtu´ aln´ı model up´ınac´ıho svˇer´aku
(b) re´aln´e zn´azornˇen´ı up´ınac´ıho svˇer´aku
Obr´azek 3.7: Zn´azornˇen´ı virtu´aln´ıho a re´aln´eho modelu svˇer´aku
Pˇri v´ yrobˇe a mont´aˇzi svˇer´aku se vyskytly menˇs´ı chyby, kter´e autor vz´apˇet´ı vyˇreˇsil. Jednalo se pˇredevˇs´ım o ˇspatnˇe vyvrtan´e d´ıry a n´ahlou korozi kliˇcky, kter´a nebyla nalakov´ana. Pˇri mont´aˇzi se autor pot´ ykal pˇredevˇs´ım se ˇspatnˇe zvolenou d´elkou ˇsroub˚ u a s obt´ıˇznou mont´aˇz´ı ˇcelist´ı na svˇer´ak.
´ ˇ ´IZEN´I KAPITOLA 3. VYROBA TRHAC´IHO ZAR
3.1.6
13
P´ asovina s v´ yˇ rezy
P´asovina byla vyrobena z oceli. Byla obrobena na rozmˇery 110x30x7 mm. V´ yˇrezy byly vytvoˇreny autorem podle urˇcit´ ych druh˚ u nakrimpovan´ ych spoj˚ u. Kaˇzd´ y v´ yˇrez byl vytvarov´an na urˇcit´ y druh kontaktu, je tedy zapotˇreb´ı spr´avnˇe zvolit jednotliv´ y v´ yˇrez na testov´an´ı urˇcit´eho druhu nakrimpovan´eho spoje. Tyto v´ yˇrezy slouˇz´ı k zah´aknut´ı nakrimpovan´eho spoje. P´asovina byla nasazena do dr´aˇzky na drˇz´ak p´asoviny. Nen´ı pevnˇe spojen´a s drˇz´akem p´asoviny, proto je manipulace s touto p´asovinou opravdu jednoduch´a.
(a) virtu´ aln´ı model p´ asoviny s v´ yˇrezy
(b) re´aln´e zobrazen´ı p´asoviny s v´ yˇrezy
Obr´azek 3.8: Zn´azornˇen´ı virtu´aln´ıho a re´aln´eho modelu p´asoviny s v´ yˇrezy
3.2
Zakoupen´ e pneumatick´ e prvky a silomˇ er
Na n´asleduj´ıc´ıch str´ank´ach pr´ace se ˇcten´aˇr sezn´am´ı se vˇsemi pneumatick´ ymi prvky, kter´e byly zakoupeny a pouˇzity pro tvorbu trhac´ıho zaˇr´ızen´ı, kter´e je pˇredmˇetem t´eto pr´ace. Vˇsechny pneumatick´e prvky byly zakoupeny od firmy Festo2 . Firma Festo je pˇredn´ım celosvˇetov´ ym dodavatelem automatizaˇcn´ı techniky, byla zaloˇzena roku 1925.Od tohoto roku z´asobuje svˇet automatizaˇcn´ımi prvky, mezi kter´e patˇr´ı tak´e prvky popsan´e na n´asleduj´ıc´ıch str´ank´ach pr´ace. Pro potˇreby t´eto pr´ace byl zakoupen pneumatick´ y dvojˇcinn´ y pneumotor, pneumatick´ y 5/2 rozvadˇeˇc, pneumatick´ y 3/2 rozvadˇeˇc ovl´adan´ y tlaˇc´ıtkem a ˇskrtic´ı ventily a hadice. Silomˇer byl zakoupen ve firmˇe M & B Caliber Ivanˇcice3 . 2 3
Firma Festo - (https://www.festo.cz/) Firma M & B Caliber - (https://www.mbcalibr.cz/)
´ ˇ ´IZEN´I KAPITOLA 3. VYROBA TRHAC´IHO ZAR
3.2.1
14
Pneumatick´ y dvojˇ cinn´ y motor
Pneumatick´ y dvojˇcinn´ y motor je navrˇzen tak, aby dok´azal vyvinout s´ılu 750 N. Princip tohoto pneumotoru je jednoduch´ y. Po pˇriveden´ı stlaˇcen´eho vzduchu na prvn´ı vstup tohoto dvojˇcinn´eho motoru dojde k vyjet´ı p´ıstnice. Po pˇriveden´ı stlaˇcen´eho vzduchu na druh´ y vstup dojde k opˇetovn´emu zajet´ı p´ıstnice do v´ ychoz´ı polohy (Festo, 2016). Na obr. 3.10(a) je zn´azornˇen virtu´aln´ı model tohoto pneumatick´eho pohonu a na obr. 3.10(b) je zn´azornˇen re´aln´ y pneumatick´ y prvek. Pro upnut´ı tohoto pneumotoru byla vyrobena duralov´a deska, kter´a byla obrobena na rozmˇery 54,5x54,5x20 mm. Byla pevnˇe spojena se z´akladn´ı deskou ˇsrouby M8 s hlavou pro imbusov´ y kl´ıˇc. pneumotor byl na tuto desku pˇriˇsroubov´an ˇsrouby M5.
Obr´azek 3.9: Up´ınac´ı deska k pneumotoru
(a) virtu´ aln´ı model dvojˇcinn´eho pneu-
(b) re´aln´e zn´azornˇen´ı dvojˇcinn´eho pne-
motoru
umotoru
Obr´azek 3.10: Zn´azornˇen´ı virtu´aln´ıho a re´aln´eho modelu dvojˇcinn´eho pneumotoru
´ ˇ ´IZEN´I KAPITOLA 3. VYROBA TRHAC´IHO ZAR
3.2.2
15
Pneumatick´ y 3/2 rozvadˇ eˇ c ovl´ adan´ y tlaˇ c´ıtkem
Jedn´a se o tˇr´ıcestn´ y dvoupolohov´ y rozvadˇeˇc ovl´adan´ y tlaˇc´ıtkem, kter´e ovl´ad´a pˇr´ımo uˇzivatel. Po zm´aˇcknut´ı a drˇzen´ı tlaˇc´ıtka dojde k pˇrepnut´ı cesty a stlaˇcen´ y vzduch je vys´ıl´an d´ale do obvodu. V tomto pˇr´ıpadˇe je vys´ıl´an na vstup pneumatick´eho 5/2 rozvadˇeˇce. Po uvolnˇen´ı tlaˇc´ıtka je cesta navr´acena do v´ ychoz´ı polohy a stlaˇcen´ y vzduch je blokov´an (Festo, 2016). Na obr´azku obr. 3.12(a) je zn´azornˇen virtu´aln´ı model tohoto rozvadˇeˇce a na obr´azku obr. 3.12(b) je zn´azornˇen re´aln´ y pneumatick´ y prvek. Pro upnut´ı tohoto rozvadˇeˇce byla vyrobena duralov´a deska, kter´a byla obrobena na rozmˇery 50x42x15 mm. Byla pevnˇe spojena se z´akladn´ı deskou ˇsrouby M8 s hlavou pro imbusov´ y kl´ıˇc. Rozvadˇeˇc byl na tuto desku pˇriˇsroubov´an ˇsrouby M3.
Obr´azek 3.11: Up´ınac´ı deska k tlaˇc´ıtku
(a) virtu´ aln´ı model tlaˇc´ıtka
(b) re´aln´ y model tlaˇc´ıtka
Obr´azek 3.12: Zn´azornˇen´ı virtu´aln´ıho a re´aln´eho modelu tlaˇc´ıtka
´ ˇ ´IZEN´I KAPITOLA 3. VYROBA TRHAC´IHO ZAR
3.2.3
16
Pneumatick´ y 5/2 rozvadˇ eˇ c
Jedn´a se o pneumatick´ y 5/2 rozvadˇeˇc neboli 5/2 monostabiln´ı rozvadˇeˇc. To znamen´a, ˇze jde o pˇeticestn´ y dvoupolohov´ y rozvadˇeˇc, kter´ y se navrac´ı do v´ ychoz´ı polohy pomoc´ı pruˇziny. Princip tohoto rozvadˇeˇce je n´asleduj´ıc´ı. Po pˇriveden´ı stlaˇcen´eho vzduchu na vstup je dosaˇzeno pˇrepnut´ı cesty staˇcen´eho vzduchu. Stlaˇcen´ y vzduch je rozvadˇeˇcem vys´ıl´an do dalˇs´ıho prvku, v tomto pˇr´ıpadˇe je vys´ıl´an pˇres ˇskrtic´ı ventil do dvojˇcinn´eho pneumotoru. Pˇri poklesu tlaku na vstupu tohoto rozvadˇeˇce dojde pomoc´ı pruˇziny k navr´acen´ı cesty do v´ ychoz´ı polohy a rozvadˇeˇc pˇrest´av´a vys´ılat stlaˇcen´ y vzduch d´ale do obvodu (Festo, 2016). Na obr. 3.13(a) je zn´azornˇen virtu´aln´ı model tohoto rozvadˇeˇce a na obr. 3.13(b) je zn´azornˇen re´aln´ y pneumatick´ y prvek.
(a) virtu´ aln´ı model 5/2 rozvadˇeˇce
(b) re´aln´e zn´azornˇen´ı 5/2 rozvadˇeˇce
Obr´azek 3.13: Zn´azornˇen´ı virtu´aln´ıho a re´aln´eho modelu 5/2 rozvadˇeˇce
3.2.4
Pˇ r´ısluˇ senstv´ı pneumatick´ ych prvk˚ u
Do pˇr´ısluˇsenstv´ı pneumatick´ ych prvk˚ u byly zahrnuty ˇskrtic´ı ventily, kter´e slouˇz´ı k omezen´ı pr˚ utoku stlaˇcen´eho vzduchu obvodem. Jeden z tˇechto ventil˚ u je zn´azornˇen na obr´azku obr. 3.14 jako re´aln´ y prvek. Dalˇs´ım pˇr´ısluˇsenstv´ım jsou hadice, kter´ ymi proud´ı stlaˇcen´ y vzduch. Jedn´a se o hadice firmy Festo o pr˚ umˇeru 4 mm. V t´eto pr´aci bylo pouˇzito n´astrˇcn´e ˇsrouben´ı ve tvaru T.Slouˇz´ı pouze k rozvˇetven´ı obvodu do dvou smˇer˚ u. Toto n´astrˇcn´e ˇsrouben´ı je vyobrazeno na obr´azku obr. 3.15(a). D´ale byly pouˇzity tlumiˇce hluku, kter´e nebyly souˇc´ast´ı balen´ı zakoupen´ ych rozvadˇeˇc˚ u, a musely se tedy dokoupit.
´ ˇ ´IZEN´I KAPITOLA 3. VYROBA TRHAC´IHO ZAR
17
Tyto tlumiˇce, jak n´azev napov´ıd´a, slouˇz´ı k tlumen´ı hluku, kter´ y je vyd´av´an odfuky z pneumatick´ ych rozvadˇeˇc˚ u. Jeden z tˇechto tlumiˇc˚ u je vyobrazen na obr´azku obr. 3.15(b).
Obr´azek 3.14: ˇskrtic´ı ventil
(a) n´ astrˇcn´e ˇsrouben´ı
(b) tlumiˇc hluku
Obr´azek 3.15: Pˇr´ısluˇsenstv´ı pneumatick´ ych prvk˚ u
Tlumiˇc hluku je komponenta nach´azej´ıc´ı se v kaˇzd´e pneumatick´e sestavˇe. Je vˇsak d˚ uleˇzit´e zm´ınit, ˇze sestava je zcela funkˇcn´ı i bez t´eto komponenty, instaluj´ı se pouze pro vˇetˇs´ı komfort obsluhy. Na n´asleduj´ıc´ı str´ance se ˇcten´aˇr sezn´am´ı moˇzn´a s nejd˚ uleˇzitˇejˇs´ı ˇc´ast´ı trhac´ıho zaˇr´ızen´ı, coˇz je silomˇer.
´ ˇ ´IZEN´I KAPITOLA 3. VYROBA TRHAC´IHO ZAR
3.2.5
18
Silomˇ er
Silomˇer byl zakoupen od firmy M & B Caliber. Jedn´a se o typ FG-6100 SD, kter´ y m´a mˇeˇric´ı rozsah do 100 kg v tahu ˇci tlaku. Pˇr´ıstroj disponuje funkc´ı Peak Hold, a tud´ıˇz m˚ uˇze mˇeˇrit ˇspiˇckovou hodnotu silov´eho tahu i tlaku. Pˇred zaˇc´atkem mˇeˇren´ı staˇc´ı stisknout tlaˇc´ıtko PEAK a bˇehem mˇeˇren´ı se uloˇz´ı ˇspiˇckov´a hodnota a zobraz´ı se na display silomˇeru (M & B Caliber, 2016). Souˇc´ast´ı balen´ı byl i sn´ımaˇc silomˇeru. Silomˇer je um´ıstˇen na z´akladn´ı desce tak, aby jej bylo moˇzn´e odejmout z d˚ uvodu v´ ymˇeny bateri´ı. Zaj´ımav´e je, ˇze silomˇer je jednoznaˇcnˇe nejdraˇzˇs´ı ˇc´ast modelu. Cena silomˇeru FG-6100 SD je k nahl´ednut´ı v pˇr´ıloze D.
(a) virtu´ aln´ı zobrazen´ı silomˇeru
(b) re´aln´e zobrazen´ı silomˇeru
Obr´azek 3.16: Zn´azornˇen´ı virtu´aln´ıho a re´aln´eho modelu silomˇeru
Kapitola 4 Proveden´ a mˇ eˇ ren´ı V t´eto kapitole se ˇcten´aˇr dozv´ı informace o proveden´em mˇeˇren´ı nakrimpovan´ ych spoj˚ u. Tyto nakrimpovan´e spoje byly dod´any firmou MedicalTechnologis, a.s. Autor t´eto pr´ace provedl testov´an´ı tˇechto spoj˚ u na vyroben´em zaˇr´ızen´ı a n´aslednˇe z´ıskan´e hodnoty porovnal s dosud zn´am´ ymi v´ ysledky, ˇc´ımˇz ovˇeˇril spr´avnou funkˇcnost pˇr´ıstroje.
4.1
Mˇ eˇ ren´ı a z´ıskan´ e hodnoty
Na samotn´em zaˇc´atku mˇeˇren´ı musel autor dopravit trhac´ı zaˇr´ızen´ı do Vyˇsˇs´ı odborn´e ´ ı. V t´eto instituci mu bylo ˇskoly, Stˇredn´ı ˇskoly, Centra odborn´e pˇr´ıpravy Sezimovo Ust´ umoˇznˇeno pˇripojit zaˇr´ızen´ı na obvod stlaˇcen´eho vzduchu a zah´ajit mˇeˇren´ı. Jak postupovat pˇri testov´an´ı nakrimpovan´ ych spoj˚ u najde ˇcten´aˇr v n´avodu k obsluze v pˇr´ıloze E. Po odzkouˇsen´ı nˇekolika dodan´ ych spoj˚ u byly namˇeˇren´e hodnoty zaneseny do tabulky, viz tab. 4.1. Z t´eto tabulky lze vyvodit, ˇze namˇeˇren´e hodnoty jsou vyˇsˇs´ı neˇz poˇzadovan´e hodnoty firmy. Lze tedy usoudit, ˇze vˇsechny dodan´e nakrimpovan´e spoje byly spr´avnˇe nakrimpov´any. V tab. 4.2 jsou pro zpˇresnˇen´ı zaneseny minim´aln´ı hodnoty trhac´ı s´ıly pro kaˇzd´ y pr˚ uˇrez vodiˇce. Tyto hodnoty jsou v souladu s normou pro testov´an´ı 16h of IEC 60512. Na obr. 4.1 byl pro lepˇs´ı pˇredstavu zn´azornˇen nakrimpovan´ y spoj, kter´ y mus´ı m´ıt minim´aln´ı trhac´ı s´ılu 310 N.
Obr´azek 4.1: Krimpovan´ y spoj
19
´ ME ˇ REN ˇ ´I KAPITOLA 4. PROVEDENA
4.2
20
Porovn´ an´ı namˇ eˇ ren´ ych hodnot Tabulka 4.1: Porovn´av´an´ı namˇeˇren´ ych hodnot
Pr˚ uˇ rez vodiˇ ce [mm2 ] Poˇ zadovan´ e hodnoty [N] Namˇ eˇ ren´ e hodnoty [N] 0,22
20
21
0,5
60
62,2
0,82
90
106
2,5
235
292
4
310
360
Tabulka 4.2: Trhac´ı s´ıla krimpovan´ ych spoj˚ u
Pr˚ uˇ rez vodiˇ ce [mm2 ] Pr˚ uˇ rez vodiˇ ce [AWG] Trhac´ı s´ıla [N] 0,05
30
6
0,08
28
11
0,12
26
15
0,14 0,22
18 24
0,25
28 32
0,32
22
40
0,5
20
60
0,75 0,82
85 18
1,0 1,3
108 16
1,5 2,1
14 12
275 310
10
6,0 8,4
200 230
4,0 5,3
135 150
2,5 3,3
90
355 360
8
370
Kapitola 5 Z´ avˇ er V absolventsk´e pr´aci se autorovi podaˇrilo splnit vˇsechny ˇc´asti zad´an´ı pr´ace. Prvn´ım u ´kolem pr´ace bylo navrhnout a vytvoˇrit virtu´aln´ı 3D model trhac´ıho zaˇr´ızen´ı krimpovan´ ych spoj˚ u. Druh´ ym u ´kolem pr´ace bylo vytvoˇrit v´ ykresovou dokumentaci a vyrobit jednotliv´e d´ıly k tomuto zaˇr´ızen´ı. Dalˇs´ım u ´kolem pr´ace bylo prov´est mont´aˇz vyroben´ ych d´ıl˚ u a zakoupen´ ych pneumatick´ ych prvk˚ u. Nezbytnou souˇc´ast´ı pr´ace bylo mˇeˇren´ı jednotliv´ ych druh˚ u nakrimpovan´ ych spoj˚ u a z´ıskan´e hodnoty porovnat s dosud zn´am´ ymi hodnotami, kter´e poskytla firma Medical Technologies, a.s. Posledn´ım u ´kolem pr´ace bylo vytvoˇrit n´avod na obsluhu tohoto trhac´ıho zaˇr´ızen´ı. C´ılem pr´ace tedy bylo navrhnout a vyrobit trhac´ı zaˇr´ızen´ı pro testov´an´ı kvality nakrimpovan´ ych spoj˚ u,n´aslednˇe zaˇr´ızen´ı otestovat a sepsat manu´al pro zamˇestnance firmy, kteˇr´ı budou trhaˇcku obsluhovat. Toto zaˇr´ızen´ı bylo vyrobeno na zak´azku pro firmu Medical Technologies, a.s. Po vytvoˇren´ı 3D modelu (kapitola 2) a v´ ykresov´e dokumentace (pˇr´ıloha F) jednotliv´ ych d´ıl˚ u autor vyrobil nˇekter´e souˇc´asti trhac´ıho zaˇr´ızen´ı (z´akladn´ı desku, svˇer´ak atd.) V´ıce informac´ı ohlednˇe jednotliv´ ych d´ılu v kapitole 3. Nezbytn´e pneumatick´e prvky byly zakoupeny od firmy Festo. Silomˇer byl zakoupen od firmy M & B Caliber. N´asleduj´ıc´ım krokem byla mont´aˇz zaˇr´ızen´ı, pˇri kter´e autor narazil na nespoˇcet pˇrek´aˇzek a ”drobn´ ych” probl´em˚ u, kter´e obratem vyˇreˇsil. Po u ´spˇeˇsn´e mont´aˇzi zaˇr´ızen´ı autor otestoval pevnost nakrimpovan´ ych spoj˚ u, kter´e poskytla firma Medical Technologies, a.s. Namˇeˇren´e hodnoty autor porovnal s jiˇz zn´am´ ymi hodnotami. Vyroben´e trhac´ı zaˇr´ızen´ı je um´ıstˇeno v zadavatelsk´e firmˇe a je aktivnˇe vyuˇz´ıv´ano pro testov´an´ı nakrimpovan´ ych spoj˚ u. Firma Medical Technologies, a.s. d´ıky tomuto zaˇr´ızen´ı uˇsetˇr´ı des´ıtky tis´ıc korun.
21
Literatura aklady krimpovac´ı techniky“. connectivity, T. (2016), Pˇr´ıruˇcka z´ ” Festo (2016). [cit. 2016-04-10], hhttp://www.festo.cz/i. M & B Caliber (2016). [cit. 2016-04-11], hhttp://www.mbcalibr.cz/i. Schenk, C. (2009), MiKTeX [online]. [cit. 2009-06-16], hhttp://www.miktex.org/i.
22
Pˇ r´ıloha A Obsah pˇ riloˇ zen´ eho CD/DVD K t´eto pr´aci je pˇriloˇzeno CD/DVD s n´asleduj´ıc´ı adres´aˇrovou strukturou. • Absolventsk´ a pr´ ace v LATEX2e • V´ ykresov´ a dokumentace a virtu´ aln´ ı modely – Virtu´ aln´ ı modely – Sestava – V´ ykresov´ a dokumentace • Kuklik AP 2015.pdf – absolventsk´a pr´ace ve form´atu PDF
I
Pˇ r´ıloha B Pouˇ zit´ y software Gimp 2.8.16 hhttp://www.gimp.org/i LATEX 2ε hhttp://www.miktex.org/i Solid Edge ST6 hhttps://www.plm.automation.siemens.com/i WinEdt 6.0 hhttp://www.winedt.com/i Software z v´ yˇse uveden´eho seznamu je bud’ volnˇe dostupn´ y, nebo jeho licenci toho ˇcasu vlastn´ı Vyˇsˇs´ı odborn´a ˇskola, Stˇredn´ı ˇskola, Centrum odborn´e pˇr´ıpravy, Sezimovo ´ ı, Budˇejovick´a 421, kde autor t´ehoˇz ˇcasu studoval a vytvoˇril tuto absolventskou pr´aci. Ust´
II
Pˇ r´ıloha C ˇ Casov´ y pl´ an Absolventsk´ e pr´ ace ˇ Cinnost
ˇ Casov´ a
Term´ın
n´ aroˇ cnost
ukonˇ cen´ı
Splnˇ eno
N´avrh virtu´aln´ıho modelu zaˇr´ızen´ı
1 mˇes´ıc
V´ ykresov´a dokumentace
2 t´ ydny
Objedn´avka komponent˚ u
3 t´ ydny
27.01.2016 27.01.2016
V´ yroba jednotliv´ ych d´ıl˚ u
1 mˇes´ıc
25.02.2016 25.02.2016
Montaˇz vyroben´ ych a zokoupen´ ych d´ıl˚ u
2 t´ ydny
25.03.2016 25.05.2016
Oˇziven´ı zaˇr´ızen´ı
2 t´ ydny
14.04.2016 14.04.2016
Testov´an´ı zaˇr´ızen´ı ´ AP: kapitola Uvod
1 t´ yden
20.04.2016 20.04.2016
1 mˇes´ıc
20.01.2016 20.01.2016
AP: kompletn´ı text
2 mˇes´ıce
20.4.2016
AP: jazykov´a korektura
1 t´ yden
28.04.2016
III
15.12.2015 15.12.2015 15.1.2016
15.1.2016
Pˇ r´ıloha D Rozpoˇ cet projektu N´asleduj´ıc´ı tabulka uv´ad´ı finanˇcn´ı rozpoˇcet modelu zahrnuj´ıc´ı n´akupy jednotliv´ ych souˇc´ast´ı a zak´azky realizovan´e mimo ˇskolu. Ceny jsou uvedeny vˇcetnˇe DPH a obvykle vˇcetnˇe poˇstovn´eho a baln´eho. Tabulka D.1: Finanˇcn´ı rozpoˇcet projektu
Komponenta
Kus˚ u Cena za kus
Cena celkem
Pneumatick´ y dvojˇcinn´ y motor
1
3285,-
3285,-
Pneumatick´ y 3/2 rozvadˇeˇc
1
3303,-
3303,-
Pneumatick´ y 5/2 rozvadˇeˇc ˇ ıc´ı ventil Skrt´
1
1842,-
1842,-
2
1446,-
2892,-
Silomˇer
1
13 189,-
13 189,-
Drobn´ y materi´al
-
-
500,-
V´ yroba na zak´azku
2
-
2226,-
Celkem
-
-
27 237,-
IV
Pˇ r´ıloha E N´ avod k obsluze Trhac´ı zaˇr´ızen´ı slouˇz´ı k testov´an´ı nakrimpovan´ ych spoj˚ u. Pomoc´ı zabudovan´eho silomˇeru lze zmˇeˇrit maxim´aln´ı trhac´ı s´ılu, pˇri kter´e ztrat´ı spoj sv´e vlastnosti a zdeformuje se. Toto zaˇr´ızen´ı pracuje na z´akladˇe pneumatick´ ych prvk˚ u a silomˇeru.
N´ avod na pˇ r´ıpravu pˇ r´ıstroje • Zaˇr´ızen´ı poloˇzte na pevnou pracovn´ı plochu. • Z n´astrˇcn´eho ˇsrouben´ı tvaru T vyjmˇete z´atku a pˇripojte hadici, kter´a pˇriv´ad´ı stlaˇcen´ y vzduch. • Zapnˇete silomˇer tlaˇc´ıtkem BACKLIGHT a stisknˇete tlaˇc´ıtko PEAK (tato funkce znamen´a, ˇze pˇri testov´an´ı silomˇer zaznamen´a nejvyˇsˇs´ı namˇeˇrenou hodnotu a tu zobraz´ı na display silomˇeru). • Vynulujte silomˇer pomoc´ı tlaˇc´ıtka ZERO. • Nyn´ı je zaˇr´ızen´ı pˇripraveno k testov´an´ı.
N´ avod na upevnˇ en´ı nakrimpovan´ eho spoje • Na p´asovinˇe zvolte pˇr´ısluˇsn´ y v´ yˇrez, kter´ y odpov´ıd´a testovan´emu spoji.
V
ˇ ´ILOHA E. NAVOD ´ PR K OBSLUZE
VI
• Nasad’te vodiˇc do v´ yˇrezu tak, aby se konektor zasekl o boˇcn´ı stranu p´asoviny. • Druh´ y konec vodiˇce vloˇzte do svˇer´aku, napnˇete ho a ut´ahnˇete ˇcelisti svˇer´aku. • Nyn´ı je nakrimpovan´ y spoj pˇripraven k testov´an´ı.
Postup pˇ ri mˇ eˇ ren´ı • Stiskem a drˇzen´ım tlaˇc´ıtka se svˇer´ak d´a do pohybu smˇerem k pneumatick´emu dvojˇcinn´emu motoru. • Jakmile dojde k vytrˇzen´ı vodiˇce z kontaktu, je nakrimpovan´ y spoj otestov´an. • Uvolnˇete ruku z tlaˇc´ıtka a svˇer´ak se pomalu vr´at´ı do v´ ychoz´ı polohy. • Po n´avratu svˇer´aku do v´ ychoz´ı polohy m˚ uˇzete bez probl´emu vyjmout vodiˇc ze svˇer´aku. • Pro dalˇs´ı testov´an´ı stisknˇete tlaˇc´ıtko ZERO na silomˇeru a opakujte tento postup.
Bezpeˇ cnost • Zaˇr´ızen´ı nenech´avejte ve vlhk´em a praˇsn´em prostˇred´ı. • Nevytahujte hadice ze zaˇr´ızen´ı, kter´e je pˇripojeno k obvodu se stlaˇcen´ ym vzuchem. • Pˇri testov´an´ı nakrimpovan´ ych spoj˚ u nesahejte na spoj ani do prostoru, kde se pohybuje svˇer´ak. • Pˇri ˇciˇstˇen´ı zaˇr´ızen´ı nepouˇz´ıvejte vodu ( nejlepˇs´ı je zaˇr´ızen´ı pouze ofouknout vzduchem nebo om´est ˇstˇetcem. • Zhruba jednou za mˇes´ıc nastˇr´ıkejte pod svˇer´ak silikonov´ y olej.
Pˇ r´ıloha F V´ ykresov´ a Dokumentace
VII
