Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar

Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar

Gépészmérnöki szak Általános Géptervező szakirány Kőzetvágó berendezés konstrukciós tervezése

Név: Zákány Zsolt Név: MW6YXW Dátum: 2016.12.09

TARTALOM 1.BEVEZETÉS .................................................................................................................................. 3 2.AZ IPARBAN HASZNÁLATOS MEGOLDÁSOK TÉGLA ÉS KŐZETVÁGÁSÁRA.................................. 4 2.1.Téglagyártás története........................................................................................................ 4 2.2.Tégla és cserép megmunkálás, darabolás funkcionalitása ................................................. 4 2.3 Téglamegmunkálás eszközei ............................................................................................... 4 3. Kőzetvágók technikai szintjének bemutatása ........................................................................... 7 3.1.Korábbi szabadalmi bejelentések megvizsgálása................................................................ 7 3.1.1.Körfűrész, különösen tégla fűrészelésre ...................................................................... 7 3.2.Korábban gyártott kőzetvágó bemutatása ......................................................................... 8 4. Feladatkitűzés ........................................................................................................................... 9 4.1Általános tudnivalók a MSZ EN ISO 9001:2009 MIR-re vonatkozóan .................................. 9 4.2.Környezet tudatos tervezés irányelvei a Zákány Szerszámház Kft-nél ............................. 10 4.3.Termékéletpálya bemutatása ........................................................................................... 10 4.3.1.Piacvizsgálat és meglévő tapasztalatok összegzése ................................................... 10 4.3.2.Koncepcionális tervezés ............................................................................................. 11 4.3.3.Konstrukciós tervezés ................................................................................................ 14 4.3.4.Gyártás és szerelés tervezés ...................................................................................... 20 4.3.5. Logisztika és értékesítés tervezése ........................................................................... 21 4.3.6.Üzemeltetés, karbantartás és javítás ......................................................................... 22 4.3.7.Hulladékkezelés.......................................................................................................... 22 5.Lengőtengely méretezése ........................................................................................................ 23 5.1.Alapadatok ........................................................................................................................ 23 5.2.Ékszíjhajtások méretezése [5] ........................................................................................... 23 5.2.1.Ékszíjak és tárcsák típus- és méretválasztéka ............................................................ 23 5.2.2. Az ékszíjhatás tengelytávolság, szíjhossz, sebesség és frekvencia vizsgálata ........... 27 5.2.3.Üzem közben ébredő eredők számítása .................................................................... 30 5.2.4.Szerkezeti kialakítás, szerelés .................................................................................... 31 5.2.5. Tengelyterhelés meghatározása ............................................................................... 32 5.3.Igénybevételek meghatározása ........................................................................................ 33 5.3.1.Lengőtengelyben ébredő erők ................................................................................... 34 5.3.2.Nyomatéki egyenlet ................................................................................................... 35 5.3.3.Biztonsági tényező meghatározás az egyes keresztmetszetekbe .............................. 37 5.4.Csapágykiválasztás [7] ....................................................................................................... 40 5.5. EXCEL kalkuláció készítése teljes méretezésére .............................................................. 42 6.Kőzetvágó konstrukciós adatai ................................................................................................ 44 1

7.Kőzetvágó biztonságtechnikai utasítás .................................................................................... 45 7.1. Definíciók.......................................................................................................................... 45 7.2. CE megfelelőségi jelölés ................................................................................................... 45 7.3.Biztonsági utasítás............................................................................................................. 46 8.Összegzés ................................................................................................................................. 51 9.Summary .................................................................................................................................. 51 10.Irodalom jegyzék .................................................................................................................... 52 11.Ábrajegyzék ............................................................................................................................ 52 12.Táblajegyzék ........................................................................................................................... 53

2

1.BEVEZETÉS Kőzetvágógépek értékesítésével és gyártásával családi vállalkozásunk több mint tíz éve foglalkozik. Kezdetben csak az értékesítési tevékenységre fókuszált vállalkozásunk e termék vonatkozásában, de a megnövekedett fogyasztó igények kielégítésére a hazai piacon elkezdtük a termékek gyártását is. Ez utóbbi döntést indokolta az is, hogy a korábbi beszállítónk termékével minőségi és mennyiségi problémákat észleltük, mely vállalkozásunk más szegmensére is hatással volt, ezért cégünk mindenkép válaszolni akart a fellépő jelenségre. Az első kőzetvágó konstrukció megvalósításának tervezési folyamataiban nem vettem részt, ezt a feladatot akkoriban édesapám vezényelte le. A gyártást családi házunk udvarán található műhelyében kezdtük el, a korábban foglalkoztatott munkaerő segédletével. Az első kőzetvágót 2005.-ben gyártottuk, amiből azóta több mint ~1000db került eladásra, valamint további építőipari és mezőgazdasági gépek gyártásával is sikeresen tevékenykedik napjainkban is a Zákány Szerszámház Kft. Tanulmányaimat az általános iskola elvégzése után folyamatosan műszaki területeken végeztem. Az első feladatomat terméktervezés területén, akkor kaptam, mikor képes voltam a 2D-s lemez alkatrészeket megrajzolni CAD rendszerben. A Mechwart András Gépipari Szakközépiskolába ismerkedtem meg az AutoCAD szoftverrel, ami kulcsfontosságú volt a cégünk műszaki életébe, hiszen a korábban használt hagyományos lemeztechnológiát kitudtuk váltani lézerrel vágott síklemezekkel bérmunkába. Ez a fajta vágási mód utólagos megmunkálást nem igényel, és a munkadarab bármikor reprodukálható, ami napjainkig is az egyik legtermelékenyebb és legpontosabb gyártási folyamatot eredményezi kis darabszámú, egyedi lemezalkatrészeknél. A szerkezeti elemek rajzolásában is részt kívántam venni, ezért önszorgalomból, gyerekkori barátom javaslatára egy 3D-s CAD rendszerrel bővítettem tudásomat, mely eredményeképp azóta lehetőség nyílt egy virtuális térben megtervezni azokat a modelleket, melyeket a Zákány Szerszámház KFt értékesíteni kíván, vagy vevői megrendelést szükséges teljesíteni. A legkorszerűbb 3D-s CAD szoftvereknek köszönhetően képesek vagyunk elképzeléseinket megjeleníteni, ütközéses, elmozdulásos és terheléses (VEM) vizsgálatot végezni gyártási folyamataink megkezdése előtt, ezzel is minimalizálva gyártási selejtet. Lehetőség van összeszerelési, - alkatrészi, - műhelyrajzi és anyaggazdálkodási listák tetszés szerinti létrehozására modellből, segítve a gyártástól, karbantartásban és értékesítésben résztvevő kollegák munkáját is, növelve ezáltal a termékbiztonságot az egész termékpályára vonatkozóan. A feladataim során szerzett tapasztalatokat felhasználva a technológia folyamatok és funkció fejlesztése céljából szerettük volna a korábbi gyártásban lévő ZIV 400 kőzetvágógép konstrukció megújítani, melyre építettem fel a diplomamunkámat is. A termékfejlesztés sikeressége kulcsfontosságú, hiszen 2019-től vállalkozásunk egy új 1.200 m2 műhelycsarnokot fog megvalósítani, mely célja, hogy a megnövekedett bérmunkákat lokalizáljuk, és új nemzetközi területekre történő építőipari termékeket vezessünk be.

3

2.AZ IPARBAN HASZNÁLATOS MEGOLDÁSOK TÉGLA ÉS KŐZETVÁGÁSÁRA 2.1.Téglagyártás története Az agyagtéglát már Kr.e. 10 000 évvel is ismerték. A sajtolt téglát később, az ókori Mezopotámiába kezdték el alkalmazni. A legjelentősebb mérföldkő mégis az égetett tégla megjelenése volt Kr.e. 3000 körül. Az égetett tégla ellenálló, ez tette lehetővé tartós szerkezetek megépítését, ahol erre korábban nem volt mód. Már a római kori építészet legnagyobb alkotásai is téglából készültek. Bizánc tovább finomított a római téglagyártáson. A 17. századig a technika európai fejlődése a téglagyártás módszereit is megváltoztatta. A termék olcsóbb lett, a szegényebb rétegekhez is eljutott. A 18. században új eljárásokat dolgoztak ki, amelyek lehetővé tették a tégla nagy mennyiségű előállítását. A 19. századra a gépesítés bevezetésével az ipari és üzleti létesítmények közkedvelt építőanyaga lett, de belőle épültek a korai amerikai felhőkarcolók is. A 20. századra a téglagyártás addig sosem látott méreteket öltött. Újfajta termékek kerültek a piacra, új eljárásokat dolgoztak ki, amelyek révén a téglát ötletesebben lehetett felhasználni. Napjainkban nagyon ígéretesek a téglagyártás és a tégla szerkezeti felhasználásának újfajta technikái, amelyek sokarcú világot tárnak elénk. [1]

2.2.Tégla és cserép megmunkálás, darabolás funkcionalitása Napjainkba a téglavágásnak darabolásnak 2 gyakorlati oka lehetséges. Az első esetben a funkcionalitás tölti be a főszerepeket, jelentősége építkezéseken a téglákat a kőműves mesteremberek fél kötésben rakják le, abból a célból, hogy a szerkezeti elemek szilárdsága ezáltal is növekedjen. Ezt úgy érik el, hogy a kezdő sor függőleges fugái felett legyen a következő sor tégláinak közepe. Ebbe a kötésrendszerbe, kell kialakítani különböző nyílásokat ( pl.: ajtók, ablakok, garázskapuk ), sarok merevítési pontokat vagy csak előre legyártott magassági méretekhez kell igazodni, mely következtében szükséges az adott megmunkálandó munkadarab méretre vágása az igények kielégítése végett. Második esetben viszont a design-e a főszerep, a szeletelt tégla kiválóan alkalmas kül és -beltérbe, padlóra, falra, lábazatra, ablak szemöldök díszítésére, kerítés burkolására, lakásdekorációra. Jellemzően kismérető téglákat (25x6 cm) szeletelnek 1.5 – 2 cm-s darabokra, amit később felragasztanak a díszíteni kívánt felületre.

2.3 Téglamegmunkálás eszközei  

Pattintással: kőműves kalapács Roppantással: A vízszintes irányba mozgó acél élnek köszönhetően vonalszerű terhelés alakul ki a nyomott felületen, mely következtében a rideg agyag termék elroppan. Előnye: vágás során nem keletkezik por, hátránya, hogy csak tömör klinegliteket lehet vele darabolni, vágási minőség (felület és él minőséges) nagyban függ az anyagszerkezettől,

4

valamint másméretű anyag darabolásához a szerszám állítás szükséges, és csak nyomott vonallal párhuzamosan lehet vele roppantani.

1. ábra - Orit kőroppantó berendezés



Fűrészszeléssel: Orrfűrésszel, melyhez a gyártó által javasolt flexibilis keménylakás fűrészlapot kell használni. A vágás során a szablyafűrész egyenes vonalú lineáris előre és hátra mozgó mozgást végez. Az eljárás előnye nagyfokú szabadsági fok, és tetszés szerint megmunkálás. Hátránya, hogy a vágás során por keletkezik, ami hatással van a szervezetre, valamint nem lehet pontos vágást végezni a flexibilis hajlékony lap miatt.

2. ábra - Orrfűrésszel történő tégla darabolás

Aligátorfűrésszel történő vágás során két darab tartós fűrészlap mozog egymással ellentétes irányban, ezáltal a munkadarab nem mozdulhat el vágás közben. Előnye a vágásnak a széles körű felhasználás, jobb pontosság és gyorsabb lemunkálás az orrfűrésszel történő vágáshoz képest. Falazóblokkok és tégla építőelemek egyszeri átvágása is lehetséges. Hátránya hogy a fűrészelési eljárás során por keletkezik, amit a gépfelhasználója belélegezve hatással lehet egészségére, valamint az elvágni kívánt munkadarab szögben történő darabolás körülményes, időigényes, amit minden esetben előkészületi munkákat vesz igénybe, amíg a mesterember a munkadarabon felrajzolja a vágáshoz szükséges méreteket. A vágás nem reprodukálható, mivel egy újabb falazóblokk elvágásánál az elvágandó méretet újból fel kell tüntetni.

5

3. ábra - Aligátorfűrésszel történő tégla darabolás



Köszörüléssel: Az iparban egyik legelterjedtebb eljárási mód. A vágáshoz az építőipar gyémánttárcsákat használt. Lényegében egy sok élű forgácsolószerszám, amelynek élei – a szemcsék – geometriai szabályosság nélkül helyezkednek el. A köszörűszemcse éle viszont jóval kisebb, mint a szokásos szerszámoké, így rövidebb a működő élhosz; a metszőszögek szemcséről szemcsére változnak és többnyire negatívok; a vágósebesség nagy lehet, mert a szemcsék nem lágyulnak ki. [2] A gyémánttárcsák felépítését tekintve állnak egy fém korongból, melynek külső peremére, szegmensére ipari hegesztéssel vagy szinterezéssel hordják fel az ipari gyémántot. A szemcsék rögzítése és keménysége (összetétele) függ az elvágandó anyag minőségtől, mert egymástól eltérő anyagszerkezetekhez más –és más abrazív tulajdonságra van szükség. A vágási mód előnye, hogy széles körben használható, mely alatt értjük a megmunkálni kívánt munkadarabot és a munkavégezést végző eszközt is, a fentebb tárgyalt eljárás közül itt érhető el a legnagyobb vágási sebesség, és a legtisztább vágási felület, a keletkező por megkötése vagy elszívása automatizálható. Hátránya, hogy a vágás során por keletkezik. mely elvezetéséről vagy megkötésére további célgépeket kell használni. Az alábbi berendezések alkalmasak tégla vágására: - sarokcsiszoló, - vizes asztali daraboló (kőzetvágó), horonymaró.

4. ábra – Kereskedelmi forgalomba kapható gyémántvágótárcsa

6

3. KŐZETVÁGÓK TECHNIKAI SZINTJÉNEK BEMUTATÁSA 3.1.Korábbi szabadalmi bejelentések megvizsgálása 3.1.1.Körfűrész, különösen tégla fűrészelésre

5. ábra - téglát fűrészelő körfűrész

Közzététel adat: P76627 A kőfűrésznek védőháza (8), a védőházban (8) elrendezett fűrészlapja (2) és két, mozgatható munkalapja (20, 21) van, amelyek közül alaphelyzetben egyik a védőházon (8) kívül, másik a védőházon (8) belül helyezkedik el, és a védőházon (8) kívüli munkalapra (20) a fűrészelendő tégla (15) fektethető, miközben a védőházon (8) belüli munkalapon (21) lévő tégla (16) fűrészelhető. A találmány lényege, hogy a fűrészlap (1) a védőházban (8) rögzített helyzetű és a munkalapok (20, 21) egy függőleges forgástengely (10) körül forgathatóan ágyazott forgókeret részeiként vannak kialakítva. A forgókeretet egy lényegében a forgástengely (10) síkjában elrendezett fal osztja ketté, amely a védőkeret (8) nyílásának forgóajtaját (27) képezi. A forgókereten a munkalap (20, 21) számára vezetőpálya-szakasz(ok) (28, 29) van(nak) kialakítva, amely a munkalap (20, 21) védőházon (8) belüli alaphelyzetében egy rögzített vezetőpályában (30) folytatódik. Alaphelyzetben, zárt forgóajtó (27) mellett, a védőházon (8) belül elhelyezkedő munkalap (21) a fűrészlaphoz (1) képest tolóhajtással (36) mozgatható. [9] 7

3.2.Korábban gyártott kőzetvágó bemutatása 1. táblázat - ZIV 400 FE tételjegyzéke

Tételszám 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Megnevezés Kivehető lábak Gépváz Csúszóasztal Főtartó Aszinkron villanymotor Ékszíjburkolat és hajtás Védőburkolat Indítókapcsoló Gitár Vágótárcsa

6. ábra - ZIV 400 FE termékfotó

A korábbi gyártású kőzetvágó egy hegesztett merev zárszelvény vázszerkezetből (2) áll, melybe lehet beilleszteni 4db kivehető zártszelvény lábakat (1). A vázszerkezetre (2) kialakításra került sín pálya, melyen egy csúszóasztalt (3) lehet előre és hátra mozgatni. A csúszóasztalra (3) kell felhelyezni a vágandó tégla darabot, melyet a gyémánt vágótárcsa (10) irányába kell mozgatni a sikeres megmunkálás érdekében. A kőzetvágó darabolásért felelős részegységeit a gitáron (9) kerültek kialakításra. A gitár (9) a főtartóhoz (4) csatlakozik, oly módon hogy a főtartóba (4) behegesztésre került tömör tengely, melyre talpas Y-csapágyakat szerelve biztosítja a gitár (9) billenő mozgását. A mozgás határozott ütközők segítségével. Az utóbbi főegységen található a forgó mozgást biztosító aszinkron villanymotor (5), ékszíjhajtás és burkolat (6), védőburkolat (7), indítókapcsoló (8) és a vágótárcsa (10).

8

4. FELADATKITŰZÉS Feladatom volt a diplomamunka elkészítés során, egy moduláris lemezekből és szelvényekből felépülő masszív, kompakt kőzetvágógép megalkotása, mely a lentebb tárgyalt műszaki kritériumoknak és bővített funkció igényeknek tesz eleget. Az egész fejlesztést a korábbi előd életciklusán tapasztalt jelenségek elemzésén és további innovációs ötleteken alapul, annak reményében, hogy az általunk gyártott terméket a végfelhasználók nagyobb megelégedéssel fogja használni, ami elősegíti a termék bevezetését más Európai piacokra is, valamint sikerül a gyártás során munkafázist, gyártási időt, anyagot is csökkenteni, optimalizálni a költségeket a nagyobb profit érdekében. A diplomamunka komplexitását jól mutatja, hogy a környezet tudatos és minőség irányítási tervezési irányelvek betartására is a Zákány Szerszámház KFT kiemelten nagy hangsúlyt fektet, az előbb említett direktívák az egész termék életpályát átszövik.

4.1Általános tudnivalók a MSZ EN ISO 9001:2009 MIR-re vonatkozóan Ez a MIR Kézikönyv a teljes körű minőségirányítás (TQM) alapelveire és ezeken az alapelveken nyugvó MSZ EN ISO 9001: 2009 minőségirányítási szabványra épül, alapvetően ennek fejezeteit követi. Arra az esetre határozza meg a rendszer működtetésére vonatkozó követelményeket, amikor a Kft-nek: a) bizonyítani kell, hogy képes folyamatosan a megrendelői elvárásoknak mindenben megfelelő gépeket, alkatrészeket és tartozékokat pontosan, jó minőségben legyártani. b) tevékenységei során a műszaki specifikációknak, szabványoknak, és a vonatkozó jogszabályi, környezet-és munkavédelmi előírásoknak is eleget tesz. c) a műszaki szabványkövetelményeknek megfelelő tartozék-és alkatrészek előállításával valamint korszerű vegyesiparcikkek forgalmazásával megfelel a vevői elvárásoknak. A vevői/megrendelői követelmények teljesítésének érdekében szükségesnek tartjuk a folyamatos fejlesztést és a várható eltérések megelőzését. A vevői/megrendelői elégedettség figyelemmel kísérése szükségesé teszi a vevői/megrendelői benyomásokra, visszajelzésekre vonatkozó információk kiértékelését. Tekintettel a fentiekre, minőségirányítási rendszerünkben az 1.2. fejezetben megnevezett két működési területre helyezzük a hangsúlyt, melynek során a Jó Gyártási Gyakorlat (Good Manufacturing Practice, GMP) és a Jó Kereskedelmi Gyakorlat (Good Commercial Practice, GCP) eddig elért eredményeit, jól bevált módszereit kívánjuk megtartani és fejleszteni. Alkalmazás A Zákány Szerszámház Kft. az alábbi területen vezeti be és működteti a minőségirányítási rendszert: Lakatosipari tevékenység, gép-, tartozék- és alkatrész tervezése és gyártása 9

Műszaki és vegyesiparcikk kis-és nagykereskedelme A minőségirányítási rendszer a vállalatirányítási rendszer része. Kiterjed a szervezeti felépítésre, a tervezési folyamatokra, a feladatkörökre, az eljárásokra és mindazon erőforrásokra, melyek a vállalati menedzsment rendszer kialakításához és fenntartásához szükségesek. Kizárásokat nem alkalmazunk. A Zákány Szerszámház Kft. felső vezetésének meggyőződése, hogy a MIR bevezetésével és további műszaki valamint infrastrukturális fejlesztésekkel képes lesz alkalmazkodni a változó piaci és közgazdasági körülményekhez. [3]

4.2.Környezet tudatos tervezés irányelvei a Zákány Szerszámház Kftnél A környezetszempontú, vagy sok esetben környezettudatos tervezésként említett tervezési norma egy olyan irányvonal melyben nagy hangsúlyt fektet a tervező mérnök a tervezés tárgyát képező gép vagy termék környezetre gyakorolt hatására. A környezetszempontú tervezés egyik alap filozófiája a 3R filozófia. A filozófia alapja három elv, melyek a következők: - reduce: a hulladék keletkezésének csökkentését, továbbá az energia és anyagfogyasztás vissza szorítását jelenti - reuse: újrafelhasználást jelent. Kétféle módon használhatunk fel újra a „szemetet”: ugyanazt a funkciót látja el, vagy más funkciót lát el. - recycle (újra hasznosítás): újrahasznosítást jelent. A begyűjtött és szétválogatott hulladékból a folyamat során új anyagot készítünk. Amennyiben egy termék tervezésekor nagy gonddal kerülnek figyelembe vételre a fenti szempontok, akkor a tervezési folyamat környezetszempontúnak vagy környezettudatosnak mondható. Egy termék esetében a környezetre gyakorolt hatás nagyon sokrétű lehet. A hatás felléphet akár a felhasznált nyersanyag, vagy a működés közben kibocsátott zaj területén is. Minden lépés hatással van az előzőre, és a rákövetkezőre. Ezért ismerni kell az egyes lépések jellegzetességeit, hogy azokat figyelembe vehessük a korábbi fázisok során. [4]

4.3.Termékéletpálya bemutatása 4.3.1.Piacvizsgálat és meglévő tapasztalatok összegzése Az új konstrukció tervezés igénypontjának legfontosabb eleme a tovább fejlesztendő kőzetvágó berendezés több mint 10 éves iparban történő használata során szerzett tapasztalatok összessége. Cégünk a Zákány Szerszámház Kft abban a szerencsés helyzetben van, hogy komplex rálátása van a termék teljes életpályára, hiszen a cég tevékenységi körében fellelhető a gyártási, értékesítési és karbantartási tevékenységek is. A tervezést egy kutató munka előzte meg, amikor a bejövő inputokat összegezve, figyelembe véve cégünk kompetenciáját, gépparkja által tudtuk meghatározni azokat a törekvéseket, melyet a következő pontban tárgyalunk. Szem előtt tartva, hogy egy innovatív minőség konstrukció megalkotását álmodtuk és a terméket nemzetközi 10

környezetben is kívánjuk forgalmazni. Természetesen az iparban értékesített többi konkurens termék műszaki paramétereit is vizsgálat alá vettük, hogy a konstrukció ne csak a meglévő igényeket szolgálja ki, hanem irányt is mutasson. A piackutatás során ellenőriztük, hogy az adott témakörben milyen oltalmakat adtak be korábbi gyártók, elkerülve jogi procedúrákat. 4.3.2.Koncepcionális tervezés Mechatronikai beruházások, fejlesztések során elsődleges szempont az üzleti igények magas szintű kielégítése az elvárt funkciók teljesülése, de emellett az EU direktívák és a cég politika is megköveteli a környezet tudatos konstrukció megalkotását. A korábban összegzett üzleti és felhasználói igényeket, adatokat táblázatokba rendszereztük, valamint felállítottunk egy olyan funkció blokk listát, amit a leendő kőzetvágógépnek mindenkép tartalmaznia kell. A koncepciós tervezés során nem volt célunk a több 10 éve jól funkcionált rész területek átalakítása, abban az esetben, ha nincs meg a tudásunk annak tovább fejlesztésében, ezért a konstruálás során egy elvi modellel dolgoztunk, melyet számos funkcióval egészítünk ki, valamint törekvés volt, hogy a gyorsabban használódó, kopó szerkezeti elemek egyszerűbben tudja cserélni a felhasználó. A vágóberendezéstől elvárt műszaki adatok: 2. táblázat - fejlesztendő kőzetvágó peremfeltételei

Tulajdonságok Max átvágási magasság 90° Max átvágási magasság 45° Min átvágási hossz Hosszúság Szélesség

Értékek min. 260 [mm] min. 130 [mm] min. 400 [mm] max. 1200 [mm] max. 800 [mm]

Funkció blokokk 

7. ábra - Termék életpálya folyamatábrája

Vágási kapacitás: A kőzetvágógép fejlesztési törekvései között nem szerepelt a vágási kapacitás növelés, hiszen a ø400 mm átmérőjű gyémánttárcsa alkalmas az iparban szabványosított falazóblokk (25 x 38 x 23,8 cm) kétszeri átvágására. Ha ezt a folyamatot egy lépésben kívánja elvégezni a gépet kezelő, abban az 11









 



  

esetben nagyobb dimenziójú gyémánttárcsa felszerelésére alkalmas kőzetvágógépet kell alkalmazni. Ilyen igényeket teljesít a jelenleg is gyártásban lévő ZIV 650-es kőzetvágó berendezés, amit ebben a dolgozatban részletesebben nem ismertetek. 45°-s vágási gérszög: A gyémánttárcsa vágófejet oly módon lehessen beállítani, hogy a vágandó sík a mozgó asztal síkjára 45°-s szöget zárjon be, és a kisméretű tégla magassági átvágására a gyémánttárcsa kopott állapotában is legyen alkalmas. Billenő vágás megvalósítása: A gyémánttárcsát vágási tartományon belül (0260mm) tetszés szerint lehessen pozícionálni, és rögzíteni szerszám mentesen. Ezt a távolságot védőburkolat és csúszóasztal közti távolságra értem. Nemzetközi terjeszkedés: Korábban is említettem, hogy cégünk legfőbb törekvése, hogy a terméket ne csak helyi hálózatokba értékesítésük Magyarországon, hanem más nemzetközi piacokra is bevezessük azt. Ennek elérése képen a tervezés elején a kőzetvágó divízióit (szélesség x hosszúság) olyan határok közzé pozícionáltuk, hogy az EU-ban szabványosított EUR raklapokra termékeket összecsomagolt állapotba szállításra alkalmas legyen, valamint képesek legyünk egy raklapra több kőzetvágót egymás fölé összepakolni oly módon, hogy a szállításhoz csak a termék alkatrészeit használjuk fel. A szélességi és hosszúsági méret behatárolás nem lehet hatással a vágandó anyag tetszés szerinti megmunkálására. Minimális elvárás volt, hogy egy raklapra legalább 3db kőzetvágót tudnunk kell oly módon rögzíteni, hogy a szállítási magasságot 2m + ne haladjuk meg. Moduláris felépítés: A fentebb támasztott igényeknek köszönhetően a termék főbb részegységeit csavarkötés által oldhatóvá kellett megterveznem. Mivel a bontható részegységeket a felhasználónak kell össze szerelni, ezért az alkatrészeket oly módon kellet megtervezni és szerelési útmutatóba, hogy az egyes szerkezeti elemeket véletlenül se lehessen felcserélni. Hajtás: a kőzetvágóra szerelt villanymotor ékszíjhajtással legyen összekötve a lengő tengellyel, melyre a gyémánttárcsa van felszerelve. Pormentes hajtóműház: olyan szerkezetileg zárt csapágyházat kellet tervezni, melyben a gördülő elemek egy térben olajban futnak, és hermetikusan elvannak zárva munkaterületről bejövő szennyeződésektől. Pormentes ékszíjburkolat: A vágószerszámot úgy kellet kialakítani, hogy hajtást végző szíjjak egy zárt térben fussanak, és a szíjburkolat egy alkatrészből álljon, ami merevséget is ad az egész vágószerszámnak. Szíjfeszítés: egy központi csavarral lehessen megvalósítani. Kötőelemek kiválasztása: törekvés volt a csavarátmérők egységesítése, figyelembe vétele, a minél kevesebb szerelési szerszám biztosítása érdekében. Lemezalkatrészek felhasználásának előtérbe helyezése: Előírás volt, hogy öntött alkatrészeket a kőzetvágó megvalósításánál nem használhatok. Cél volt a tervezésnél, hogy a kereskedelmi forgalomba kapható szelvények számát, amennyire lehetséges csökkentsem, mert a szelvények gyártási pontosság nagyobb ráhagyást követel, mint a korszerű lemez megmunkálási eljárások, valamint az egyes szelvényeken történ utólagos megmunkálások több időt és nagyobb oda figyelést igényelnek. Lézervágott lemezalkatrészeknél előírás, hogy 12



 











lemez-lemez vagy lemez-szelvény találkozásánál mindig pozícionálva legyenek az alkatrészek oly módon, hogy az összeállítást végző személynek a lehető legkevesebb időt kelljen az alkatrészek állításával töltenie. Mobilitás gurulókerekekkel: olyan forgó egységek megtervezése a vágóberendezés vázszerkezetére, mely segítségével a gépet kezelő személy egymaga könnyedén tudja A pontból B pontba mozgatni, illetve a felszerelése külön kéziszerszámot nem igényeljen, legfeljebb csak szerkezeti elemek eltávolítása (lábak) szükséges. Mobilitás hegesztett kézi fogantyúk által: A gépvázra lehessen hegesztett kötéssel 2 darab fogantyút felhelyezni a szállítás érdekében. További szállítási funkció: a terméket úgy kell kialakítani, hogy villás targoncával is bármikor lehessen azt mozgatni a munkaterületen, valamint biztosítani kell azt is, hogy a földre letett berendezések alá a targonca villái szabadon behelyezhetőek legyenek kézi emelés nélkül. Csúszóasztal rögzítés szállítási pozícióba: Az alkatrészt a biztonságos szállítás érdekében rögzíteni kell, a célból hogy a sín pályán mozgó kocsi mozgatása során fellépő baleseteket meglehessen előzni. Csúszóasztalra felszerelendő kiakadásgátlók: A csúszóasztal fogantyújára hirtelene fellépő erő esetén sem szabad, hogy a mozgó csúszóasztal kitérjen a pályáról, ezzel elkerülve a személyi sérüléseket, és a forgó gyémánttárcsa, vagy más szerkezeti elemekbe történő sérülést. Cél olyan lemez alkatrész betervezése, ami képes csökkenteni a külső hatások következtében fellépő veszélyek kockázatát. Szögmérési és ütköztetési lehetőség sorozat vágáshoz: A kőzetvágó berendezés csúszó asztalára egy olyan egy olyan ütközőt kell betervezni, mely alkalmas a gyémánttárcsa vágási síkjára párhuzamosan, vagy szögbe (létrehozva ezzel a diagonális vágást) beállítani az adott vágandó elemet, valamint egy előre kimért távolságba és pozícióba lehessen azt rögzíteni, oly módon, hogy a vágási méretek reprodukálhatóak legyenek. Csereszabatos kopóalkatrészek: Főcélunk a csúszóasztal görgőit megvezető sínek csereszavatosságának a biztosítása. Hiszen a mindennapos használat során a szerkezeti acélok kopnak, mely hatással van a vágási pontosságra. A legtöbb konstrukciónál ezt a szerkezeti elemet hegesztett kötéssel rögzítik a vázszerkezetbe, amit csak darabolással lehet eltávolítani, és hegesztéssel vissza illeszteni. A fő probléma, hogy erre az ügyfélnek nincs meg a gép parkja, szaktudása ennek a karbantartásához, valamint gyorsabb eshetőség, ha moduláris alkatrészekből építjük fel, amit bontható kötésekkel könnyen kilehet onnan szerelni/cserélni. Csővezetékek gyors becsatlakozása: A cél, hogy főbb szerkezeti elemek modulárisak legyenek a gazdaságos szállítás érdekében, ezért első összeállításkor, fontos, hogy a leendő vásárló a gép rendeltetésszerű működéséhez szükséges csővezetékeket a gép oldalán előre kialakított szerkezeti egységekbe rögzíteni tudja, oly módon, hogy a villamosan vagy vízcsövekkel határozottan összerendelt alkatrészeket ne kelljen szétbontani, bekötni. Fontos feladat és célkitűzés volt ennek a szakszerű dokumentálása helyes telepítés érdekében.

13



CE megfelelőségi jelölésre vonatkozó irányelvek: A Zákány Szerszámház Kft kinyilvánítja, hogy a “Műszaki adatok”részben ismertetett termékek megfelelnek a következő irányelveknek és szabványoknak: 2006/42/EK irányelv, EN 610291, EN61029-2-9. Ezek a termékek a 2004/108/EC és a 2011/65/ EU irányelveknek is megfelelnek.

4.3.3.Konstrukciós tervezés

8. ábra - ZIV KTV400EPlus kőzetvágó CAD model 3. táblázat - ZIV KTV400EPlus tételjegyzéske

Tételszám 1 2 3 4 5 6

Megnevezés Kivehető láb Merev váz kocsi vezető sínpár Csúszóasztal U hajlított főtartó Asszinkron motor

Tételszám 7 8 9 10 11 12

Megnevezés Vágószerszám Vízmentes kapcsoló Védőburkolat Vágótárcsa Ergonomikus fogantyú Összekötő szelvény 14

Itt történik a kész modell megtervezése a koncepciós tervezés során feljegyzett perem feltételek alapján. A termék minden alkatrészét és az összeállítást is egy 3D CAD rendszerben terveztem, mivel a legtöbb hibát a konstrukció fizikális létrejötte előtt kiszűrhető. A modellből igény szerinti végtelen számú terv és alkatrész dokumentáció készíthető. A 3D-s axonometrikus látványtervek nagy segítséget nyújtanak a termék megértéséhez, elképzeléséhez. Gyakran készítünk élethű szimulációkat, melyben tudjuk modellezni, az adott alkatrészre, vagy összeállításra ható erőhatásokat vagy egyes mozgások pályáját. Hátránya a 3D CAD rendszernek, hogy ezáltal rendkívül hosszadalmas folyamat. Cégünk a konstrukció tervezésénél mindvégig szem előtt tartotta a környezet tudatos modell alkotást, mely alatt értendő ember (ergonómia) – környezet – termék háromszög. Erőforrás megválasztás: a koncepció tervezés folyamatánál cégünk a villamos energián keresztüli beavatkozókat alkalmazott, mert a villamos energia fosszilis, és lényegesen „tisztább” hordozó a kőolajjal szembe. Természetesen igény volt kültéri munkáknál, ahol nincs tápforrás, hogy tudjuk biztosítani igény szerinti működést, ebben az esetben egy aggregátorról lehet a berendezés megtáplálni, mely a kívánt villamos teljesítményt biztosítja a szerkezetnek. Az elektromos hajtás további előnye, robbanó motoros hajtással szemben, hogy sokkal csendesebb, csökkentve ezzel is zajterhelést. Zajterhelésre az Európai Unióban több mint 100 direktíva foglalkozik. Fontos érv az általunk választott energiaforrásnál, hogy a használata során nem keletkezik semmi olyan gáz, ami ez emberi szervezet számára veszélyes lehet, ezáltal beltérben is alkalmas a munkavégzésre. Moduláris főbb szerkezeti egységeket terveztünk, mellyel célunk volt, hogy egy adott alkatrész meghibásodása vagy karbantartás során a lehető legkisebb egységet is könnyen gyorsan cserélni tudja felhasználó, ezáltal is csökkentve a hulladék mennyiségét, és pénzt spóroltunk partnerünknek. Termékeinkhez minden esetben mellékelve küldünk egy robbantott ábrát, és egy szerelési útmutatót is. Az egyes konstrukciós funkció blokkok bemutatása: - Billenő vágás illetve a 45°-s vágási gérszög paraméterek bemutatása (10-11-12.ábra): Működését tekintve a kőzetvágó alkalmas az építőiparban használatos falazó blokk kétszeri átvágására. Ahogy írtam a koncepcionális tervezésnél nem volt előírva az átvágási kapacitás növelése, viszont az iparban csak kevés olyan kőzetvágó található, mely funkciójaként fellelhető a billenő vágás (10-11. ábra) és gérvágási (12) funkció együttvéve is, és ennek az igénynek kívánt eleget tenni vállalkozásunk. A vágószerszámot (7) szerszámmentesen egy reteszes szorítókarral lehet tetszés szerint pozícionálni, attól függően, hogy a gépet használó mekkora nagyságú kőzetet, milyen mélyen akar vele eldarabolni.

15

9. ábra - Teljes átvágási kapacitás felső állapot

10. ábra - Teljes átvágási kapacitás alsó állapot

- 45°-s vágási szög beállításához (12.ábra) a vágószerszámot (7) lejjebb kell süllyeszteni, oly módon, hogy az összekötő szelvény (12) két végére pozícionált lemezek 4-4 db kötőelemét oldjuk, a tartón (5) lévő utána következő furatokba illesszük azokat. A szerelésre, amiatt volt szükség, mert ellenkező esetben csökkent volna a vágási hossz és magasság, hiszen a vágószerszámot (7) tovább kellet volna buktatni, és nem teljesült volna az a koncepciós irány, hogy 45°-s vágási szög esetén a kisméretű téglát képes legyen elvágni a berendezés a burkolat (9) átalakítása nélkül. - Ha a vágószerszámot (7) merevítő összekötő szelvényt (12) a hajlított U főtartók (5) alsóbb pozíciójába szereljük, akkor kizárólag 45°-s vágás végezhető. A hajlított U-tartó (5) egy mechanikus reteszként szolgál, hiszen a villanymotor (6) gépváza beleér az U tartóba (5), abban az esetben ha vágószerszám (7) helytelen vágási tartományba van beállítva.

11. ábra- 45°-s vágási bemutatása az új koncepcióval.

16

- Nemzetközi terjeszkedés és moduláris felépítés konstrukciós szempontból (13.ábra): Az egész tervezés legfőbb célkitűzése a minőségi értékek növelése mellett a termék külföldi piacokra történő bevezetésének a lehetősége. A tervezés során a hegesztett nagy merevségű vázszerkezeten (2) a lábakat (1) fogadó szelvények úgy kerültek kialakításra, hogy a termék fölé helyezett másik termék lábai (1) beleilleszkedjen, megvalósítva az egy EUR raklapon történő több gép szállításának lehetőségét. A moduláris felépítésre pedig azért volt szükség, mert a 13.ábra jól szemlélteti, hogy a gép egyes szerkezeti egységeit meg kell bontani a gazdaságos szállítás érdekében. A nagy pontosság, miatt fontos, mert ezeket a főbb szerkezeti alkatrészeket, az ügyfél vagy viszonteladónk feladata lesz készre szerelni, akinek nem feltétlen van meg a szaktudása a finom beállítási és összeállítási munkákhoz. Ezért az egyes egységet előre az összeszerelő részben összeállítjuk, és részletes dokumentációt adunk a könnyebb munkavégzés végett.

12. ábra- Kőzetvégók egymásfölé pakolási lehetősége

17

-Ékszíjhajtás és védőburkolat konstrukció megvalósítás (14.ábra): A villanymotort (6) szíjhajtással kötöttük össze a pormentes csapágyház (13) tengelyével. Célunk volt egy olyan szelvény kiválasztása, mely kellő merevséget add a vázszerkezetünknek (7), valamint feltudjuk használni ékszíjburkolatnak is. A választásunk ezért esett a 100x60x3 mm zárszelvényre, mert az ékszíjtárcsák futását egy síkba képesek voltunk szerkeszteni. A szelvényre készített furatok alapján az ékszíjtárcsák optimálisan felszerelhetőek, illetve megtudtuk valósítani szíjfeszítést, és a kiválasztott szelvény kellő merevséget ad a vágószerszámunknak deformáció és rezonancia ellen

13. ábra - Vágószerszám konstrukciós megvalósítása 4. táblázat - Vágószerszám tételjegyzéke

Tételszám 6 7 8 9 10 13 14

Megnevezés Asszinkron motor Vágószerszám Vízmentes indítókapcsoló Védőburkolat Gyémánttárcsa Pormentes csapágyház Szíjfeszítőmű központi csavarral

18

- Pormentes hajtóműház konstrukciós megvalósítása (15.ábra): Az iparban használatos szíjhajtással meghajtott lengőtengelyes (17) kőzetvágók egyik főbb hiba forrása, hogy a gördülő elemeket (16) nem lehet megóvni a használat során keletkező kőzetportól, ezért azok élet tartama jelentősen csökken. Fejlesztési törekvés volt egy olyan fém csapágyház (13) megtervezése, mely konstrukcióba beilleszthető a támaszt biztosító 2db radiális mélyhornyú golyós csapágy (16), amit olajjal felöntve tud szerkezeti elemeket kenni, és a csapágyház 2 végét radiális tengelytömítéssel (15) lehessen biztosítani. A csapágyház (13) gyémánttárcsa felőli oldalán 2 rugós radiális tengelytömítés (15) terveztem, abból a célból, hogy a külső (15) fogja meg a durva szennyeződési elemeket, csökkentve a 2. tömítésre (15) jutó por mennyiséget. A lengőtengelyre (17) 2db belső gyűrű lett pozícionálva (18) oly módon, hogy a beépítésre szánt rugós tengelyrögzítők (15) azon a kemény felületen fussanak.

14. ábra - hermetikusan zárt csapágyház metszete

19

5. táblázat - hermetikusan zárt csapágyház főbb tételjegyzékei

Tételszám Megnevezés 7 Vágószerszám 9 Védőburkolat 10 13 14

Vágótárcsa Pormentes csapágyház Ékszíjtárcsa

Tételszám Megnevezés 15 Radiális tengelytömítés 16 Radiális mélyhornyú golyóscsapágy 17 Lengő tengely 18 Belső gyűrű

4.3.4.Gyártás és szerelés tervezés A termék fémipari szerkezet előállítása lakatosipari műhelyben történik. A konstrukció tervezést végző személyek elkészíti, majd átadják a gyártási dokumentációt a gyártásvezetőknek. A kész tervek alapján szekcionálják az adott feladatot. Megvizsgálják, hogy az egyes alkatrészek a megtervezett formában gyárthatóak-e, és ha igen, akkor melyik szekció illetékes az adott munkadarab elkészítésére. Az egyes folyamatokra norma időket állítanak fel területi vezetők, hogy a gyártási ütemezést számolni lehessen. A célgépénél a fémipari feladatokat két szekció végzi, egyik a gépi forgácsolással és hőkezelés, még a másik a hegesztett szerkezet elkészítésével foglalkozik. Az eltérő műveletek miatt az egyes szegmensek fizikailag téglafallal elvannak választva, hogy a gyártás során keletkező veszélyes anyagok ne tudjon tova terjengni. A levegő tisztasága érdekében külön légtechnikai rendszer felel. A csarnok villamos energiájának egy részét megújuló napenergiával állítjuk elő, sajnos az igény egy részét tudjuk jelenleg megtermelni.

15. ábra - Vázszerkezet hegesztése Minden kollegának minőségi 3M védőfelszerelés biztosít a vállalat. 3M minőségű termékeket használunk az emberi egészség megőrzés érdekében, valamint ezek a védőfelszerelések életciklusa jellemzően nagyobb, mint neve nincs társaié. 20

Törekvés világos színek használata, kivétel hegesztő kabinok, mivel így jobb a dolgozó kollegák közérzete, és kisseb ingerenciát éreznek a mesterséges fény használatára. Az épületen több nyílászáró és tetőablak van alkalmazva szintén olyan megfontolásból, hogy ne terheljük feleslegesen környezetünket villamos energia fogyasztással. A lakatosipari és forgácsoló folyamatok a készáru mozgatásával kezdődik a munkapozícióba. De a munkakezdés előtt a fém szelvényeket muszáj a folyamatok érdekében megtakarítani, ezért a célból cégünk speciális folyadékot használ a zsírtalanításra. A folyamatot végző rongyokat cégünk használt ruha boltból vásárolja, melyet a célfeladat szerinti legkisebb méretre darabolunk, hogy feleslegesen ne pazaroljanak nagy darabokat az adott tisztításra. A tisztítás során keletkező eszközöket a veszélyes anyag tárolóba tároljuk, és az erre kijelölt intézményhez szállítjuk. Ergonómikus szempontból törekvés volt, hogy 30 kg-nál nehezebb tárgyat a gyárban dolgozók nem emelhetnek, így ahol ilyen munkadarabot kell mozgatni, ott telepített vagy mobil emelőrendszert alkalmazunk. Minden alkatrészt beüzemelünk, kipróbálunk, hogy gyártóként meggyőződjünk arról, hogy a kiküldött termék megfelelő állapotban lett előkészítve a leendő vásárló számára. A folyamatról jegyzőkönyv is készül, amiről másolatot küldünk a leendő vevőnek. Minimális veszélyes anyag felhasználás: Az egész tervezés során a toxikus anyagok mennyiségét próbáltuk leredukálni, mert terhelőek a környezet számára, illetve az illetékes hatóságok is rendkívül szigorú feltéteket állítanak egy-egy ilyen anyag gyártási alkalmazása során, ezért a terméken csak helyen szükséges ragasztó eljárást használnunk. A hegesztés során keletkező gázok károsak az emberi szervezetre, így a legtöbb alkatrészt lemezhajlítási eljárással lett gyártva. Törekvés volt, hogy a legtöbb felhasznált anyagon pontosan feltüntessük az összetevőjét, ezáltal is segítve a karbantartást, és a termék életpálya során keletkező hulladék szétválasztást. Ahol lehetett gyengén ötvöző szelvények, lemezek kerültek kiválasztásra, ott ahol szilárdsági viszonyok azt lehetővé tették, mivel a gyengén ötvöző anyagok sokkal jobban újrahasznosíthatóak. Igény pont volt, hogy kompozit anyagot nem használunk fel a termék tervezés során, mert a cégnek nem voltak meg kultúrája, amivel az igények a korábban említett anyagokkal kialakítható lettek volna, valamint a kompozitokat nem lehet újra felhasználni. Festési folyamat teljesen külön épületben történik a gyártástól és a szerelési folyamattól. Kisebb darabokat elektrosztatikus úton juttatunk fel a munkadarabokra, mely felület jobb minőséget képez a szórt felülethez képest. Lehetőség szerint nem nitróhígítóval történik a festék hígítása szórt kivitelben. Külön vízfüggönnyel van elválasztva két festési folyamat, ezáltal is megkötve a por okozta szennyeződést. Az egész gyártási folyamat során keletkező hulladékot cégünk szelektíven gyűjti. 4.3.5. Logisztika és értékesítés tervezése A termék moduláris felépítésű, abból a célból, is hogy könnyen lehessen szállítani, mely alatt értem a mindennapos, és az -értékesítésre helyre történő szállítást is. Attól függően, hogy az adott terméket, milyen messzire kell küldeni, függ, hogy az adott konstrukciót mennyire csomagolják be az üzembe. A csomagoláshoz jellemzően préselt fa dobozokat használunk melybe töltelék anyagként hungarocellt és újrahasznosított kartont teszünk, 21

ezáltal is védve a környezeti hatásoktól. A tervezés folyamán külön optimalizálást végeztünk a csomagolt egységek összeállítását illetően, abból a célból, hogy az elküldendő gép lehető legkevesebb helyett foglalja el! A csomagolást ISO 7000 szabványnak megfelelően jelképi jelöléssel láttuk el, hogy a csomagolást a logisztikát végző személyeknek informálisak legyenek. 4.3.6.Üzemeltetés, karbantartás és javítás A termék megfelelő karbantartása az üzemeltető feladata. A karbantartás elhanyagolása, vagy helytelenül végzett karbantartás, a gép megrongálódásához, idő előtti kopásához vezet, illetve nem vagy helytelenül karbantartott gép balesetet és életveszélyes sérülést okozhat. A karbantartáshoz mindig megfelelő szerszámot használjon. Előzze meg a környezeti károsítást. Az emelést az alkatrésznek a jelölt helyen végezze. Éles munkadarab cseréjéhez használjon megfelelő szerszámot és védőkesztyűt és saját biztonsága érdekében gyári alkatrészeket használjon! Kenési terv: A zsírzás megkezdése előtt mindig törölje át és tisztítsa meg a zsírzószemeket. Nyomjon annyi kenőzsírt minden zsírzószembe, hogy a kenőzsír kinyomódjon, majd törölje le a fölösleget. Használjon a DIN51825 szabványnak megfelelő többfokozatú MZF/2 típusú kenőzsírt! Kenési helyek:

4.3.7.Hulladékkezelés   

A munkagépet a szennyeződéstől meg kell tisztítani! A gumiabroncsokat le kell szerelni és a gumilerakó telepre kell leadni! A vashulladékot a használt vas és fémhulladék telepre kell leadni

22

5.LENGŐTENGELY MÉRETEZÉSE 5.1.Alapadatok 6. táblázat - lengőtengely méretezés alapadatok

Megnevezés Villamos teljesítmény Motor fordulatszám Szíjtárcsák áttétele Gyémánttárcsa átm

Jelképi jelölés Pn nm iö Dt

Mérőszám Mértékegység 2,2 Kw 47,5 1/s 1 400 mm

Szíjfeszítés iránya Csapágy típus Tengely anyaga Szakítószilárdság

Φ1

Rm

26,5 ° SKF 6205 C45 850 N/mm2

Folyáshatár hajlításra

Rehj

700 N/mm2

Tiszta lengő kifáradási határ

σ_ID

310 N/mm2

Tiszta lüktető kifáradási határ

σ0D

520 N/mm2

5.2.Ékszíjhajtások méretezése [5] Az általános gépépítésben manapság a szalaghajtások közül talán az ékszíjhatások a legelterjedtebbek. Az idők folyamán számos, részben méretben, részben szerkezetben különböző változatok alakultak ki. Ezek közül leginkább manapság a keskeny – profilú ékszíjhajtások használatosak. Ma már a hajtás elemeit korszerű technológiával sorozatban gyártják. Így hajtást lényegében a gyárak gyártmánykatalógusaiban szereplő elemek célszerű összeválogatásával fel lehet építeni. Az egységesítés érdekében a gyártmányok szabványos méretekben és minőségben készülnek. 5.2.1.Ékszíjak és tárcsák típus- és méretválasztéka Az ékszíj keresztirányú méreteinek jelöléseit és azok fogalom meghatározását 15. ábra mutatja.

23

16. ábra – keskenyékszíj fogalom meghatározás [5] 7. táblázat – kiválasztott ékszíjszelvény méretei

DIN7753/1

Ékszíjszelvény jele SPZ

Wp/bW [mm] 8,5

W/bo [mm]

T/bo [mm]

q [mm/kg]

9,7

8,0

0,120

17. ábra – Jellemzőhossz választéka és C3 szíjhossztényező

A C3 szíjhossztényezőt a hajtás teljesítmény átvitelének számításánál kell használni. 24

Az ékszíjtárcsákat sorozatgyártás esetén általában öntéssel készítik Vk<40 m/s szíjsebességi Öv 200 (MSZ 0200-01) minőségű lemezgrafitos, e feletti sebességűeknél Öv 400 (MSZ 8277-81) szerinti gömbgrafitos öntöttvasból.

18. ábra - ékszíjtárcsa kivitele

Az ékszíjtárcsák készülhetnek egyébként bármilyen más anyagból is, melyeknél a méretek és a tűréseik betarthatóak és üzemelés közben nem keletkezik bennük káros alakváltozás. Szerkezeti kialakításukat tekintve az öntött tárcsákat kisebb méretek (dp=< 140 mm) esetén teli kivitelben készítik (19.ábra) A torziós nyomatékot a tengelyről az ékszíjtárcsára, vagy fordítva leginkább fészkes (DIN 6885/1), illetve hornyos ( DIN6889) reteszkötés viszi át, de alkalmazható más tengelykötés típus is. Az adott tengely szakasszal kapcsolódó agyrész hosszát és vastagságát reteszkötés esetén, a Niemann szerint az alábbi összefüggéssel számolható ki: -

Az agy hossza:

-

𝑙 = 𝑥 3√𝑀𝑇 = 1,5√7371 [𝑁𝑚𝑚] = 23,35 [𝑚𝑚] Az agy vastagága: 3 𝑠 [𝑚𝑚] = 𝑦 ∗ 3√𝑀𝑇 = 0,45 ∗ √7371 [𝑚𝑚] = 8,75 [𝑚𝑚]

3

Mindkét összefüggésben az MT torziós nyomatékot [Nmm]-benkell helyettesíteni, továbbá Öntöttvas anyagoknál

x= 1,2…1,55; y=0,4..047 értékre vehető fel. 25

A tengelykötést egyébként minden esetben felületi nyomásra ellenőrízni kell. Az agytengely kapcsolat illesztése átmeneti jellegű (H7/m6) legyen. A tárcsa axiális irányűú helyzetbiztosítására az egyik oldalról belső gyűrűvel (18), a másik oldalról csavar szorítással van biztosítva (15.ábra) Az ékszíjhajtás élettartamát tekintve igen fontos a koszorú helyes kialakítása. Keskenyprofilú ékszíjtárcsák koszorújának kialakításához az adatokat 18. ábra. összegzi.

19. ábra - SPZ profilú tárcsa koszorújának kialakítási adatai Főleg öntéstechnológia okokból jellemző tárcsaátmérők is szabványosítottak, melytől egyedi gyártás esetén kivételes esetben ellehet térni. A kedvező szíjélettartam biztosítása érdekében adott szelvényű ékszíjnál x. táblázatban jelöltnél kisebb tárcsaátmérőt nem szabad használni. 8. táblázat - Megengedhető legkisebb tárcsaátmérő

Ékszíjszelvény jele DIN7753/1

SPZ

dp/dw 56 [mm]

Az ékszíjtárcsák közvetlenül legyártásuk után általában kiegyensúlyozatlanok. A kiegyensúlyozatlanság (balanszhiba) a felhasznált anyagok inhomogenitásából, gyártási pontatlanságából vagy konstrukciós kialakításából eredhet. A hiba a tárcsafordulatszámának négyzetével arányos erőhatással a tengelyt és a csapágyakat is 26

többleterővel terheli és káros rezgéseket okoz. Mindezért minden olyan ékszíjtárcsát, amelynek a kerületi sebessége nagyobb, mint 5 [m/s] ki kell egyensúlyozni. 5.2.2. Az ékszíjhatás tengelytávolság, szíjhossz, sebesség és frekvencia vizsgálata Villanymotor (6) ékszíjára felszerelt tárcsa átmérő: d1=56 [mm]

A gyémánttárcsa optimális katalógusból kiolvasott vágási sebesség betartása érdekében a tárcsát forgató lengőtengelynek (17) n=2850 [1/min] percet kell forognia, ezért iö=1 áttéttel viszonyt választottam a méretezéshez. Ha a kistárcsa jellemző átmérője ismert akkor a nagytárcsáé: 𝑑2 = 𝑖ö ∗ 𝑑1 = 1 ∗ 56 [𝑚𝑚] = 56 [𝑚𝑚] A szabványosra választott jellemző átmérők miatt a tényleges átmérőviszony és az ezzel együtt a tényleges áttétel is eltérhet az előírttól, így a tényleges áttétel mindig ellenőrizendő. Mivel a hajtással átvihető teljesítmény a szalag sebesség függvényében: 1 𝑑1 ∗ 𝜔1 2 ∗ 56 [𝑚𝑚] ∗ 𝜋 ∗ 47,5 [ 𝑠 ] 𝑚 𝑣= = = 8,35 [ ] 2 2000 𝑠 ahol

d1 [mm] a tárcsa jellemző átmérője, ω1[1/s] a hajtómű bevitt szögsebessége,

a tárcsaátmérőket úgy célszerű megválasztani, hogy a szalagsebesség keskeny profil esetén 5 < v <25 [m/s] értékhatárok közzé essen. Összegzés: Az általunk számolt szalagsebesség v=8,35 [m/s] megfelel. A nagyobb sebességek kisebb méretet és kevesebb ékszíjszámot eredményeznek, ami kedvező. Ugyanakkor különösen kisfordulatszámok esetén nagy tárcsaátmérők adódnak. Ez viszont hátrányos lehet nemcsak gyártástechnológia, de energetikai szempontból is. Az utóbbi különösen gyakran indított berendezésekben okoz problémát a nagy tehetetlenségi nyomaték miatt, de az optimális tartomány miatt ez a probléma itt nem áll fent. A segédletben [5] azt az iránymutatást kaptam, hogy a számításokat általában célszerű minimális kistárcsa átmérővel kezdeni. A hajtás tengelytávja és az alkalmazott szíjhossz adott tárcsaátmérők esetén geometriailag szorosan összefügg és egymásból számítható. 𝐿 = 2𝑎𝑒ℎ + 1,57(𝑑2 + 𝑑1 ) +

(𝑑2 + 𝑑1 )2 = 4𝑎𝑒ℎ

= 2 ∗ 412 [𝑚𝑚] + 1,57(56[𝑚𝑚] + 56[𝑚𝑚]) +

(56[𝑚𝑚] + 56[𝑚𝑚])2 4 ∗ 412 [𝑚𝑚]

= 999,84 [𝑚𝑚]

27

ahol az aeh=412 mm egy előre meghatározott tengelytávolsági érték, mely a kőzetvágó konstrukció kialakításától állapítottunk meg. Ettől az értéktől elfogunk térni, abból a célból, hogy kitudjuk választani a szerkezet számára megfelelő szabványos szíjhosszat. Szabványos szíjhossz kiválasztás: katalógus érték [6] Lp= 1000 [mm] Szabványos szíjhossznál jellemző tengelytávolság 𝑎𝑣𝑒𝑔 = 𝑝 + √𝑝2 − 𝑞 [𝑚𝑚] ahol a 𝑝 = 0,25𝐿𝑝 − 0,393(𝑑2 + 𝑑1 ) = 0,25 ∗ 1000 [𝑚𝑚] − 0,393(56[𝑚𝑚] + 56[𝑚𝑚]) = 144,83 [𝑚𝑚] és 𝑞 = 0,125(𝑑2 − 𝑑1 )2 = 0,125(56[𝑚𝑚] − 56[𝑚𝑚])2 = 0 [𝑚𝑚] behelyettesítés 𝑎𝑣𝑒𝑔 = 144,83 [𝑚𝑚] + √144,83 [𝑚𝑚]2 − 0 [𝑚𝑚] = 411,96 [𝑚𝑚] Átfogási szög kistárcsán 𝛽 = 2 cos −1

𝑑2 − 𝑑1 56[𝑚𝑚] − 56[𝑚𝑚] = 2 cos−1 = 180° 2𝑎𝑣𝑒𝑔 2 ∗ 411,96

A hajtás élettartama nagymértékben függ attól, hogy az ékszíj percenként hányszor van meghajlítva, amikor az a tárcsákra felfut. A percenkénti hajlítgatások számát szíjfrekvenciának hívjál és két ékszíjtárcsás hajtásokban azt az 𝑚 2000𝑥𝑉 2000𝑥8,35 [ 𝑠 ] 1 𝑓= = = 16,71 [ ] 𝐿𝑝 1000 𝑠 formában lehet kiszámítani, ahol a V [m/s] a szíjsebesség és a Lp [mm] szíj jellemző hossza. Megfelelő a szíj élettartama, ha f meg= 100 [1/s] Összegzés: az általunk számított szíj szíjfrekvencia vizsgálat szempontból megfelel! 6.2.3.Alkalmazandó ékszíjak száma Az ékszíjszám meghatározásnál figyelembe kell venni, hogy a szíj élettartama így terhelhetősége is függ az üzem közben várhatóan fellépő terhelés-ingadozások nagyságától, a szíj hosszától a kistárcsa körülfogási szögétől stb. Ideális egyenletes üzemben, optimális szíjhossznál és β=180°körülfogási szög esetén az egy ékszíjjal átvihető teljesítmény (Po) a szelvénymérettől függően keskenyprofilúaknál a 19. táblázat tartalmazni. A konstans értéke függ a fordulatszámtó, átviteli viszonytól és a szíjtárcsa átmérőtől. 28

20. ábra - egy ékszíjjal átvihető Po teljesítmény

Az üzemi terhelésingadozások terhelhetőség csökkentő hatást egy c2 terheléstényezővel, a körülfogási szög (β) hatást a c1 átfogási-szög tényezővel, a szíjhosszúságát a c3 szíjhossz tényezővel vehetjük figyelembe. Egy szíjjal ténylegesen átvihető teljesítmény 𝑃1 = 𝑃0

𝑐1 ∗ 𝑐3 𝑐2

Ahol: -

P0 = 1,39 [kw] az egy ékszíj névleges teljesítménye 21.ábra szerint, c1 = 1 átfogási szög tényező a 22.ábra szerint,

21. ábra - átfogási szög tényező

-

c2 = 1,2 terhelés tényező a 23.ábra szerint

22. ábra - szíjterheléstényező

29

-

c3= 0,97 szíjhossz tényező a 18.ábra szerint választható

Behelyettesítés 𝑃1 = 1,39 [𝑘𝑊] ∗

1 ∗ 0,97 = 1,12𝑘𝑊 1,2

Ezzel az előzetesen szükséges ékszíjjak száma: 𝑧=

𝑃𝑛 𝑐2 ∗ 𝑃𝑛 1,2 ∗ 2,2 [𝑘𝑊] = = = ~2 𝑑𝑏 𝑃1 𝑐1 ∗ 𝑐3 ∗ 𝑃1 1 ∗ 0,97 ∗ 1,12 [𝑘𝑊]

egészre kerekítve természetesen. Kerekítésnél 0,2 törtérték alatt lefelé, e fölött felfelé kell kerekíteni. Kedvező, ha a 2<=z<=5 értékhatárokat betartjuk. Több ékszíjas hajtásnál mivel a tényleges szíjhossz gyártási okból adott tűrésen belül változhat, egyenlőtlen szíjterhelés lép fel, ami élettartam csökkenést eredményezhet. Ezért egyrészt célszerű összeválogatott, közel azonos hosszúságú ékszíjcsoportokat alkalmazni, másrészt az élettartam csökkentő hatást egy c4 szíjszám tényezővel figyelembe venni. c4=1 keskeny profil esetén Helyesen tervezett hajtásnál így minden esetben fenn kell állnia a Pn <= Pt feltételnek, ahol Pt a ténylegesen átvihető teljesítmény 𝑃𝑡 = 𝑧

𝑐1 ∗𝑐3 ∗𝑐4 𝑃𝑜 𝑐2

=2

1∗0,97∗1 1,12 1,2

[kW]=2,24 [kW]

Ezért az ellenőrzést minden esetben el kell végezni.

5.2.3.Üzem közben ébredő eredők számítása Üzem közben az ékszíjtárcsákat tartó tengelyeket és azok csapágyazását a két szíjágban ébredő erő eredőjének megfelelő radiális erő terheli, melyet tengelyhúzásnak (FHü) is neveznek. A fellépő erőviszonyokat a 22. ábra mutatja. A valóságos helyzetet a szaggatott, a közelítő megoldást a teljes vonal ábrázolja.

23. ábra - üzem közben ébredő erők ábrázolása

30

A számítások egyszerűsítése érdekében a közelítő megoldást alkalmazva az üzemi tengelyhúzás az 𝐹𝐻ü =

𝐾−𝐾1 𝑐2 𝑃𝑛 𝐾1 𝑣

∗ 1000 =

2,04−1 1,2∗2,2 [𝑘𝑊] ∗ =328,55 𝑚 1 8,35 [ ]

[N]

𝑠

formában számítható. A fenti összefüggésben a K ékszíjprofil típustól függ, keskenyprofil esetén K=2,04, míg a K1 átfogási szög függvénye és a 23.ábráról vehető, tovább a Pn [kW]-ban, v [m/s]ben helyettesíthető

24. ábra - K1 tényező értéke

5.2.4.Szerkezeti kialakítás, szerelés Az ékszíjhatás szerkezeti kialakításának megszerkesztésénél feltétlenül figyelembe kell venni, hogy az ékszíjakat a tárcsára, illetve a tárcsa hornyaiba csak úgy lehet felhelyezni, hogyha szereléskor a szíjak a tárcsák fejhengerére feltolhatóak. Ehhez vagy a tárcsákat kell egymáshoz közelíteni (tengelytáv változtatható – kőzetvágónál mi ezt a szíjfeszítési módot választottuk), vagy állandó tengelytáv esetén a szükségesnél hosszabb szíjat kell alkalmazni, de ilyenkor a szíjbefeszítést csak feszítőgörgővel lehet megoldani. Mivel a második eset mindenképpen hátrányos megoldás az ékszíjhajtásokat állítható tengelytávúra készítik. A tengelytáv állíthatósága a névleges értékhez viszonyítva kétirányú kell legyen 24. ábrának megfelelően.

25. ábra - feszítési segédlet

A leggyakrabban alkalmazott megoldás az, hogy a hajtó- (általában kisebbik) tárcsát közvetlenül a motor tengelyére szerelik és a befeszítést a 27.ábra szerint állítócsavarokkal végzik.

31

26. ábra - ékszíjfeszítési mód

5.2.5. Tengelyterhelés meghatározása Kellően befeszítettnek tekinthető az ékszíj, ha befeszítéskor a szíjágerő 𝑇0 =

𝐹𝐻ü 2𝑧

+ 𝑞 ∗ 𝑣2 =

328,55 [𝑁] 2∗2

𝑚

𝑚

+8,352 [ 𝑠 ] ∗ 0,12 [𝑘𝑔] = 90,51[𝑁]

ahol q = 0,120 [m/kg] a szíj folyómétertömege, ami a 6.táblázatból vehető. Így a befeszítéskor a beállítandó befeszítő erő (statikus húzás) 𝐹ℎ0 ≅ 2 ∗ 𝑧 ∗ 𝑇0 = 2 ∗ 2 ∗ 90,51 [𝑁] = 362,07 [𝑁] A befeszítést szereléskor és időszakonként is ellenőrizni kell. Ez az ékszíj szelvénymérettől függő erőterhelés hatására történő besüppedés mérésével történhet a 26. ábrának megfelelően.

27. ábra - besüppesedés mértéke

32

Keskenyprofilú ékszíjak esetén meghatározható a szükséges besüppedés mértéke 𝐸𝐿

𝐸𝑎 = 1001 =

1,2∗411,96 [𝑚𝑚] =4,41 100

[mm]

ahol a szíjághossz 𝐿1 = 𝑎 sin

𝛽 180° = 411,96 [𝑚𝑚] sin = 411,96 [𝑚𝑚] 2 2

és a fajlagos besüppedés [E] a 27.ábráról olvasható ki. (E = 1,2)

28. ábra - fajlagos besüppedés (E) grafikonja

5.3.Igénybevételek meghatározása dy1 dy2 dy3

Tengely átmérők vizsgált keresztemteszetben 25 mm 25 mm 25 mm

33

5.3.1.Lengőtengelyben ébredő erők Az általam választott villanymotor egységnyi csavaró nyomatéka, 𝑀𝑐𝑠 =

𝑃𝑛 2,2 [𝑘𝑊] ∗ 1000 = = 7,37 𝑁𝑚 1 𝜔𝑡 2 ∗ 𝜋 ∗ 47,5 [ 𝑠 ]

Vágótárcsában ébredő erők [2] 

Kerületi erő 𝐹𝑡 =

2 ∗ 𝑀𝑐𝑠 2 ∗ 7,37 [𝑁𝑚] ∗ 1000 = = 36,85 [𝑁] 𝐷𝑡 400 [𝑚𝑚]

ahol, Dt a gyémánttárcsa átmérője 6. táblázat alapján 

Radiális erő 𝐹𝑟 =

𝐹𝑡 36,85[𝑁] = = 18,42 [𝑁] 2 2

Ékszíj tárcsában ébredő erők meghatározása 

Kerületi erő 𝐹𝑘 =



2 ∗ 𝑀𝑐𝑠 2 ∗ 7,37 [𝑁𝑚] ∗ 1000 = = 263,26 [𝑁] 𝑑2 56 [𝑚𝑚]

Szíjfeszítési erő 𝐻 = 2,2 ∗ 𝐹𝐾 = 2,2 ∗ 263,26 [𝑁] = 579,18 [𝑁]

29. ábra - ébredő erők szemléltése

34

5.3.2.Nyomatéki egyenlet Koordináta irányú erőkomponensek: Fx=-Ft=-36,85 [N]

Fz=Fr= 18,42 [N]

Hx=H*cos(Φ1)=579,18 [N] * cos(26,5°)=117,07 [N] Hz=H*sin(Φ1)=579,18 [N] * sin(26,5°)=579,18 [N] X-Y síkba fellépő reakció erők számítása

30. ábra - x-y síkba fellépő erők összesége

Nyomatéki egyenlet: −𝐹𝑥 ∗ (𝐿1 + 𝐿2 ) − 𝐹𝑎𝑥 ∗ 𝐿2 + 𝐻𝑥 ∗ 𝐿3 = 0 −𝐹𝑥 ∗ 𝐿1 + 𝐹𝑏𝑥 ∗ 𝐿2 + 𝐻𝑥 ∗ (𝐿3 + 𝐿2 ) = 0 Reakció erő meghatározás 𝐹𝑎𝑥 =

𝐻𝑥 ∗ 𝐿3 − 𝐹𝑥 (𝐿1 + 𝐿2 ) 117,07 ∗ 49,5 − (−36,85) ∗ (37 + 15) = = 514,11 [𝑁] 𝐿2 15

𝐹𝑏𝑥 =

𝐹𝑥 ∗ 𝐿1 − 𝐻𝑥 (𝐿3 + 𝐿2 ) (−36,85) ∗ 37 − 117,07(15 + 49,5) = = −594,32 [𝑁] 𝐿2 15

Ellenőrzés: 𝐹𝑥 + 𝐹𝑎𝑥 + 𝐹𝑏𝑥 + 𝐻𝑥 = −36,85 + 514,11 + −594,32 + 117,07 = 0 [𝑁]

35

Z-Y síkba fellépő reakció erők számítása

31. ábra - z-y síkba fellépő erők összesége

Nyomatéki egyenlet: −𝐹𝑧 ∗ (𝐿1 + 𝐿2 ) − 𝐹𝑎𝑧 ∗ 𝐿2 + 𝐻𝑧 ∗ 𝐿3 = 0 −𝐹𝑧 ∗ 𝐿1 + 𝐹𝑏𝑧 ∗ 𝐿2 + 𝐻𝑧 ∗ (𝐿3 + 𝐿2 ) = 0 Reakció erő meghatározás 𝐹𝑎𝑧 =

𝐻𝑧 ∗ 𝐿3 − 𝐹𝑧 (𝐿1 + 𝐿2 ) (−567,22) ∗ 49,5 − 18,42 ∗ (37 + 15) = = −1935,72 [𝑁] 𝐿2 15

𝐹𝑏𝑧 =

𝐹𝑧 ∗ 𝐿1 − 𝐻𝑧 (𝐿3 + 𝐿2 ) 18,42 ∗ 37 − (−567,22) ∗ (15 + 49,5) = = 2484,52 [𝑁] 𝐿2 15

Ellenőrzés: 𝐹𝑧 + 𝐹𝑎𝑧 + 𝐹𝑏𝑧 + 𝐻𝑧 = 18,42 − 1935,72 + 2484,52 − 567,22 = 0 [𝑁] Hajlító igénybevételi ábrák [Mhjx(y), Mhjz(y)]

32. ábra – halító igénybevételi ábrák

36

9. táblázat - Vizsgált pontokban lévő hajíltó nyomaték

Igénybevételi ábrák

y=0

y<=L1

y<=L1+L2

y<=L1+L2+L3

Mhjx(y)

0

1363,706565

-5795,1

0

Nmm

Mhjz(y)

0

-681,8532825

28077,62

0

Nmm

A kritikus keresztmetszetek a csapágyak szilárd illesztésénél, és a reteszhoronynál vizsgáltam. Ezek, azok a helyek ahol a tengely ki van téve a legnagyobb igénybevételnek. Vizsgált keresztmetszetek:   

A jelű csapágy alatt y1=L1=37 [mm] B jelű csapágy alatt y2=L1+L2=37 +15 = 52 [mm] Reteszhorony kezdeténél y3=L1+L2+ L3=37 +15+49,5 = 84 [mm]

A szükséges keresztmetszeti tényezők meghatározása a hajlító és csavaró feszültségek számításához. 5.3.3.Biztonsági tényező meghatározás az egyes keresztmetszetekbe Keresztmetszeti tényezők 3 ∗𝜋 𝑑𝑦1

K1=K2=K3=

32

=

3 ∗𝜋 𝑑𝑦1

Kp1=Kp2=Kp3=

16

253 [𝑚𝑚]∗𝜋

=

32

= 1533,98 [𝑚𝑚3 ]

253 [𝑚𝑚]∗𝜋 16

= 3067,96 [𝑚𝑚3 ]

Felírtam a hajlító nyomatéki egyenleteket összegezve az x és a z irányokból ébredő erőkomponensekkel. Hajlító nyomaték a vizsgált keresztmetszetekben 2

2

𝑀ℎ𝑗1 = √(𝑀ℎ𝑗𝑥(𝑦1) ) + (𝑀ℎ𝑗𝑧(𝑦1) ) = √(1363,7)2 + (−681,85)2 = 1524,67 [𝑁𝑚𝑚] 2

2

𝑀ℎ𝑗2 = √(𝑀ℎ𝑗𝑥(𝑦2) ) + (𝑀ℎ𝑗𝑧(𝑦2) ) = √(−5795,1)2 + (28077,62)2 = 28669,42 [𝑁𝑚𝑚] 2

2

𝑀ℎ𝑗3 = √(𝑀ℎ𝑗𝑥(𝑦3) ) + (𝑀ℎ𝑗𝑧(𝑦3) ) = 108468,97 [𝑁𝑚𝑚] A hajlító nyomatékok meghatározása után számíthatók a hajlítófeszültségek a vizsgált keresztmetszetekben. Hajlítófeszültség a vizsgált keresztmetszetekben

37

𝜎ℎ𝑗1 = 𝜎ℎ𝑗2 = 𝜎ℎ𝑗3 =

𝑀ℎ𝑗1 1524,67 [𝑁𝑚𝑚] 𝑁 = = 0,49 [ ] 3 𝐾1 1533,98 [𝑚𝑚 ] 𝑚𝑚2

𝑀ℎ𝑗2 28669,42 [𝑁𝑚𝑚] 𝑁 = = 9,34 [ ] 3 𝐾2 1533,98 [𝑚𝑚 ] 𝑚𝑚2

𝑀ℎ𝑗3 108468,97 [𝑁𝑚𝑚] 𝑁 = = 35,35 [ ] 𝐾3 1533,98 [𝑚𝑚3 ] 𝑚𝑚2

A csavaró nyomatékból és a poláris keresztmetszeti tényezőkből meghatározhatók a csavaró feszültségek, majd a középfeszültségek. Csavaró feszültség a vizsgált keresztmetszetekben 𝜏𝑐𝑠1 =

𝑀𝑐𝑠 7,37 [𝑁𝑚] ∗ 1000 𝑁 = = 2,4 [ ] 3 𝐾𝑝1 3067,96 [𝑚𝑚 ] 𝑚𝑚2

𝜏𝑐𝑠2 =

𝑀𝑐𝑠 7,37 [𝑁𝑚] ∗ 1000 𝑁 = = 2,4 [ ] 3 𝐾𝑝2 3067,96 [𝑚𝑚 ] 𝑚𝑚2

𝜏𝑐𝑠2 =

𝑀𝑐𝑠 7,37 [𝑁𝑚] ∗ 1000 𝑁 = = 2,4 [ ] 3 𝐾𝑝2 3067,96 [𝑚𝑚 ] 𝑚𝑚2

Középfeszültsége 𝜎𝑚1 = √3 ∙ 𝜏𝑐𝑠1 = √3 ∙ 2,4 [

𝑁 𝑁 ] = 4,16 [ ] 2 𝑚𝑚 𝑚𝑚2

𝜎𝑚2 = √3 ∙ 𝜏𝑐𝑠2 = √3 ∙ 2,4 [

𝑁 𝑁 = 4,16 ] [ ] 𝑚𝑚2 𝑚𝑚2

𝜎𝑚3 = √3 ∙ 𝜏𝑐𝑠3 = √3 ∙ 2,4 [

𝑁 𝑁 ] = 4,16 [ ] 2 𝑚𝑚 𝑚𝑚2

Módosító tényezők: 

Mérettényező: Kd=0,92 Az elő gyártmány mérete közel azonos a tengely legnagyobb átmérőjével, ami 125 mm. A tényezőt ehhez a mérethez határozzuk meg a 4. ábra diagramjából.

33. ábra – mérettényező

38

 

Felület minőségtényező Csapágy alatt Kra1=0,93 Horonytényező Szilárd illesztéshez Kfσ1=2,6

Reteszhoronyhoz: Kra2=0,86 Reteszhoronyhoz Kfσ2=1,95

Amplitúdó feszültség: 

A csapágy alatt 𝜎𝑎1 =

𝐾𝑓𝜎1 2,6 𝑁 𝑁 ∗ 𝜎ℎ𝑗1 = ∗ 0,49 [ ] = 1,51 [ ] 2 𝐾𝑑 ∗ 𝐾𝑅𝑎1 0,92 ∗ 0,93 𝑚𝑚 𝑚𝑚2



B csapágy alatt



𝐾𝑓𝜎1 2,6 𝑁 𝑁 ∗ 𝜎ℎ𝑗1 = ∗ 9,34 [ = 28,39 ] [ ] 𝐾𝑑 ∗ 𝐾𝑅𝑎1 0,92 ∗ 0,93 𝑚𝑚2 𝑚𝑚2 Reteszhoronynál 𝐾𝑓𝜎2 1,95 𝑁 𝑁 𝜎𝑎3 = ∗ 𝜎ℎ𝑗1 = ∗ 35,35 [ ] = 87,13 [ ] 2 𝐾𝑑 ∗ 𝐾𝑅𝑎2 0,92 ∗ 0,86 𝑚𝑚 𝑚𝑚2 𝜎𝑎2 =

Feszültségviszony: 𝜎

−𝜎

4,16−1,51



𝑅𝑠1 = 𝜎𝑚1 +𝜎𝑎1 = 4,16+1,51 = 0,46



𝑅𝑠2 = 𝜎𝑚2 +𝜎𝑎2 = 4,16+28,39 = −0,74



𝑅𝑠3 = 𝜎𝑚3 +𝜎𝑎3 = 4,16+87,13 = −0,90

𝑚1

𝜎

𝑎1

−𝜎

𝑚2

𝜎

4,16−28,39

𝑎2

−𝜎

𝑚3

4,16−87,13

𝑎3

Van középfeszültség, az amplitúdó arányosan változik a középfeszültséggel → aszimmetrikus igénybevétel. Biztonsági tényező: 





𝑛𝐷1 =

𝑛𝐷2 =

𝑛𝐷3 =

𝜎𝑎1 +(

𝜎_1𝐷 2∗𝜎1𝐷 𝜎0𝑑

= −1)∗𝜎𝑚1

𝜎

𝜎𝑎2 +(

𝜎𝑎3 +(

1𝐷 2∗𝜎1𝐷

−1)∗𝜎𝑚2

𝜎0𝑑

𝜎_1𝐷 2∗𝜎1𝐷 𝜎0𝑑

=

= −1)∗𝜎𝑚3

310 2∗310 −1)∗4,16 520

1,51+(

= 134,17

310 2∗310 28,39+( −1)∗4,16 520

310 87,13+(

2∗310 −1)∗4,16 520

= 10,61

= 3,52

Előírt biztonsági tényező nD=1,5

<

nDmin=min(nD1, nD2, nD3)=3,52 => Megfelel!

A tengely teherbírása 𝑀𝑐𝑠𝑚𝑒𝑔 = 𝑀𝑐𝑠 ∗

𝑛𝐷𝑚𝑖𝑛 𝑛𝐷

= 7,37 ∗

3,52 1,5

= 17,32 [𝑁𝑚]

39

5.4.Csapágykiválasztás [7] A csapágyméret C0 statikus alapterhelés, és nem az élettartama alapján kell meghatározni abban az esetben, ha:  A csapágy áll és állandó vagy ismétlődő (lökésszerű) terhelésnek van kitéve.  A terhelt csapágy nagyon lassan forog (n<10 ford/perc) és rövid élettartama is elegendő (ebben az esetben az adott P egyenértékű terheléshez az élettartam – egyenlet szerint alacsony C dinamikus alapterhelés tartozna, így ahhoz a kiválasztott csapágy az üzemelés alatt nagymértékben túl lenne terhelve).  A csapágy forog, de a normál üzemi terhelésen nagy lökésszerű terhelések is érik. Ezekben az esetekben a megengedhető csapágyterhelést nem az anyag kifáradása, hanem a gördülőtestek és a futópálya érintkezési helyén, a terhelés okozta maradandó alakváltozás határozza meg. Az álló - nem forgó – valamint a lassú lengőmozgást végző és egy fordulat tört része alatt fellépő lökésszerű terhelés a gördülőtestek felületén belapulást, a futópályán pedig benyomódást okoz. A futópályán körben a benyomódások szabálytalan, vagy a gördülőtestek távolságának megfelelő, szabályos távolságban jelenhetnek meg. Ha a terhelés a csapágy több fordulat hat, az alakváltozás egyenletesen oszlik meg a teljes futópálya felületén. A marad alakváltozások csapágyrezgést, zajt szintemelkedést, és megnövekedett súrlódást idéznek elő, de az is előfordulhat, hogy megnövekszik a csapágyhézag, vagy megváltozik az illesztése jellege. Hogy mennyire károsan befolyásolják ezek a változások a csapágy teljesítményét, az a csapágy működésével szembeni támasztott követelménytől függ. Ezért ki kell küszöbölni, vagy nagyon kis értékre kell korlátozni a maradó alakváltozásokat és nagy statikus alapterhelésű csapágyakat kell választani az alábbi követelmények kielégítéséhet:     

nagyfokú megbízhatóság zajtalan működés (pl.: villamos motorok) rezgésmentes üzem (pl.: szerszámgépek) állandó csapágysúrlódási nyomaték (pl.: mérőberendezések és vizsgáló készülékek) kis indulási súrlódás, terhelés alatt (pl.: daruk) 10. táblázat - SKF6205 egysorú mélyhornyú golyóscsapágy adatai

Adatok - SKF 6205 egysorú mély hornyú golyóscsapágy Megnevezés Jelölés Érték Furat átmérő d 25 [mm] Külső átmérő D 52 [mm] Szélesség B 15 [mm] Dinamikus alapterhelés C 14,8 [kN] Számítások: Maximális érték kiválasztása a támaszokban ébredő eredő erők alapján 

A jelű csapágyban ébredő reakció nyomaték eredőjének meghatározása 𝑃𝑎 = √𝐹𝑎𝑥 2 + 𝐹𝑎𝑧 2 = √(−1016,06)2 + (1467,35)2 = 1,78 [𝑘𝑁] 40



B jelű csapágyban ébredő reakció nyomaték eredőjének meghatározása 𝑃𝑏 = √𝐹𝑏𝑥 2 + 𝐹𝑏𝑧 2 = √(1399,53)2 + (−1949,79)2 = 2,4 [𝑘𝑁]

Értékelés: B jelű csapágyban ébredő reakció erő Pb nagysága miatt ez utóbbira adom mef a csapág élettartamát. Az élettartam 90%-os megbízhatóság mellett 𝐿10

14,8 [𝑘𝑁] 3 𝑓𝑜𝑟𝑑 =( ) =( ) = 234,48 𝑚𝑖𝑙𝑙𝑖𝑜 [ ] 𝑃𝑚𝑎𝑥 2,4 [𝑘𝑁] 𝑝𝑒𝑟𝑐 𝐶

3

illetve üzemórában az alábbi képlet alapján 106

𝐿10ℎ = 60𝑛 𝐿10 =

106 60∗2850 [

𝑓𝑜𝑟𝑑 ] 𝑝𝑒𝑟𝑐

∗234,48 = 1371,29 [üzem óra]

41

5.5. EXCEL kalkuláció készítése teljes méretezésére

34. ábra - excel kalkuláció szíjhajtás tervezésre

Ékszíjhajtás,- tengely méretezést és csapágy kiválasztást excel táblázatban is elkészítettem, abból a célból, hogy az esetleges hibás képlet alkalmazás esetén, az egyes cella hivatkozásoknak köszönhetően hibákra gyorsabban tudjak reagálni, valamint bejövő változó paraméterek betáplálásánál időt tudjak megtakarítani. Pl: A tengely átmérőm a végső számításoknál, olyan nagy biztonsági értéket mutatott volna, amit újra kell számolnom, akkor elégséges volt egy másik anyag jellemzőt, vagy átmérőt módosítanom, ezáltal gyorsabban tudtam választ megfogalmazni a változásokra. A táblázatot oly módon lett felépítve, hogy a bemenő értékeket zöld vagy citromsárga színnel jelöltem. Zöld értékek voltak az alapadatok, melyet a konstrukció megvalósításánál beakartam tervezni, a citromsárga és piros cella értékek pedig a tervezési segédletek során beszerzett tényezők, adatok. Narancsszínt alkalmaztam a számolt és ellenőrzött értékek alkalmazása során. Az összes ellenőrző értéket az excelben használt HA függvénnyel oldottam meg, mely a betáplált perem feltételeknek köszönhetően szöveges megjelenítésbe tudott vissza igazolást adni, kiírni a cellába ’’Megfelelt” vagy ’’Nem felelt meg”, hogy az általam számolt értéke milyen módon viszonyulnak a küszöbértékhez vonatkozóan.

35. ábra - csapágykiválasztás

42

36. ábra - Igénybevételek meghatározása

43

6.KŐZETVÁGÓ KONSTRUKCIÓS ADATAI 11. táblázat - ZIV KTV400E PLUS műszaki adatok

ZIVtec KTV 400E Plus kőzetvágógép műszaki adatok Feszültség V 230 Felvett teljesítmény W 2 200 Üresjárati fordulatszám min-1 2 850 Vágótárcsa átmérő mm 400 Vágótárcsa furat átmérő mm 25.4 Vágótárcsa vastagsága mm 3 Vágótárcsa típusa Szegmentált, vagy folyamatos perem m Max kerületi sebesség 59,69 s vágótárcsa Maximális hasító kapacitás mm 765 Vágásmélység 90°-nál mm 260 Vágásmélység 45°-nál mm 81 Munkadarab maximális mérete cm 38x25x23,8 Maximális terhelés kg 20 Súlya (vízzel) kg ? Befoglaló méret mm 1334x595x1375 Lpa (hangnyomás) dB(A) 85 Rezgés hatás: Az súlyozott effektív rezgésgyorsulás értéke az EN61029-1, EN61029-2-9 szabvány előírásai alapján: Kibocsátott vibráció érték ah ah= m/s2

2,4

m/s2

1,5

Toleranciafaktor=

Az adatlapon megadott kibocsátott vibráció értékét az EN 61029 szabvány által meghatározott szabványos méréssel határoztuk meg.

FIGYELMEZTETÉS: A megadott kibocsátott vibráció a gép jellemző használatára vonatkozik. Ha az gépet más célra használják vagy más tartozékokkal, vagy nincs megfelelően karbantartva, akkor a vibráció a megadott értéktől eltérhet. Így a munkavégzés során a mértéke is jelentősen megváltozhat. Meg kell becsülni és figyelembe kell venni az arra az időtartamra jutó vibrációt, amíg a gép ki vagy be van kapcsolva, de nincs munkavégzés. Így a munkavégzés során a kitettség mértéke is jelentősen csökkenhet. Azonosítani kell azokat a munkavédelmi óvintézkedéseket, amelyekkel csökkenteni lehet a kezelőkre jutó vibrációt; például: a gép és a tartozékok karbantartása, a kezek melegen tartása, a munkamódszer módosítása. Zaj hatás: A kőzetvágógép normál üzemeltetés közben a gépkezelőt terhelő zajszint: ? dB/A. Figyelem: A gépen dolgozók részére személyi védőeszközt kell biztosítani. Biztosíték: 230V-s hálózatnál 16 Amper C típusú biztosíték. Megjegyzés: A gépet olyan elektromos csatlakozáshoz terveztük, amelynek maximális rendszerimpedanciája Zmax = 0,18 Ω - a felhasználói tápforrás csatlakozó pontjánál (elektromos doboz). A felhasználónak kell biztosítania, hogy a gépet csak a fenti követelményeknek megfelelő hálózathoz csatlakoztassák. Ha szükséges, a felhasználó az áramszolgáltatótól kérhet a fogyasztói lekötési pontrendszer impedanciájára vonatkozó tájékoztatást.

44

7.KŐZETVÁGÓ BIZTONSÁGTECHNIKAI UTASÍTÁS 7.1. Definíciók Kérjük, olvassa el a használati utasítást és figyeljen a figyelmeztető szimbolikus jelölésekre. Az alábbi definíciók meghatározzák az egyes figyelmeztető szavakhoz társított veszély súlyosságát.

Veszély: Olyan közvetlen veszélyt jelez, amelyet ha nem kerülnek el, azonnali halálos vagy súlyos sérülést okoz. Figyelmezetés: Olyan potenciális veszélyt jelez, amelyet ha nem kerülnek el, halálos vagy súlyos sérülést okozhat. VIGYÁZAT: Potenciális veszélyhelyzetet jelöl, amelyet ha nem hárítanak el, könnyű vagy közepesen súlyos sérülést okozhat. MEGJEGYZÉS: Olyan, személyi sérüléssel nem fenyegető gyakorlatot jelöl, amely, ha nem hárítják el, anyagi kárt okozhat. Az elektromos áramütés kockázatát jelöli.

A tűzveszélyt jelzi.

7.2. CE megfelelőségi jelölés Gépek irányelv A Zákány Szerszámház Kft kinyilvánítja, hogy a “Műszaki adatok”részben ismertetett termékek megfelelnek a következő irányelveknek és szabványoknak: 2006/42/EK irányelv, EN 61029-1, EN61029-2-9. Ezek a termékek a 2004/108/EC és a 2011/65/ EU irányelveknek is megfelelnek. Ha további információra lenne szüksége, lépjen kapcsolatba a Zákány Szerszámhát Kftvel a következőkben megadott elérhetőségeken. Az aláírás tulajdonosa a műszaki adatok összeállításáért felelős személy; nyilatkozatát a Zákány Szerszámház Kft vállalat nevében adja. A kőzetvágógépen a gyártó Zákány Szerszámház Kft a „CE” megfelelőségi jelölést elhelyezte.

45

7.3.Biztonsági utasítás FIGYELMEZTETÉS! Elektromos szerszámok használatakor be kell tartani az alapvető biztonsági előírásokat, többek között a következőket a tűz, az áramütés, a személyes sérülés kockázatának csökkentése érdekében. A készülék használata előtt figyelmesen olvassa végig ezt a használati utasítást. ŐRIZZE MEG EZT A HASZNÁLATI UTASÍTÁST, HOGY AZT KÉSŐBB ISMÉTELTEN ELOLVASHASSA! Általános tanácsok:  Tartsa a munkaterületet tisztán: A rendetlen munkaterület, illetve munkapad balesetet okozhat. 

Vegye figyelembe a környezeti körülményeket is: Ne tegye ki esőnek az elektromos működésű gépet. Ne használja a gépet nedves, párás környezetben. A munkaterület világítsa ki jól (250-300 Lux). Soha ne használja robbanásveszélyes környezetben, például gyúlékony folyadékok, gázok jelenlétében.



Tartsa távol a fiatalkorúakat: Ne engedje, hogy gyerekek vagy állatok a munkaterület közelébe menjenek, illetve hozzáférjenek a kőzetvágógéphez és a tápkábeléhez.



Öltözzön megfelelően: Ne viseljen laza ruházatot vagy ékszert, mert ezek beleakadhatnak a mozgó alkatrészekbe. Hosszú haját kösse össze, hogy az ne zavarja munka közben. Szabadban végzett munka esetén viseljen arra alkalmas védőkesztyűt és csúszásgátló lábbelit.



Személyi védelem: Mindig viseljen védőszemüveget. Viseljen arcmaszkot vagy porvédő álarcot, ha olyan műveletet végez, amely porok vagy repülő szilánkok keletkezésével jár. Ha a repülőszilánkok melegek lehetnek, viseljen hőálló kötényt. Mindig használjon zajvédő fültokot és védősisakot is.



Védekezzen az elektromos áramütés ellen: Ügyeljen, hogy teste ne érintkezzék földelt felületekkel. Ne érintse meg a nedves tápkábelt. Ne álljon pocsolyába gép használata közben.



Ne nyújtózzék túl messzire: Mindig szilárd felületen álljon, és ügyeljen, ne veszítse el egyensúlyát.



Rögzítse a munkadarabot: Használjon szorítókat a munkadarab rögzítésére. Biztonságosabb és felszabadítja mindkét kezét a szerszám kezeléséhez.



Távolítsa el a beállításhoz használt kulcsot vagy fogót: A szerszám bekapcsolása előtt mindig ellenőrizze, hogy eltávolította-e a beállításhoz használt fogót vagy kulcsot.



Hosszabbító kábel: Használat előtt vizsgálja meg a hosszabbító kábelt, ha sérült cserélje ki. Ha a szabadban dolgozik, csakis kültéri használatra alkalmas és ilyen értelmű jelzéssel ellátott hosszabbító kábelt használjon. 46



A megfelelő vágótárcsát használja: A vágótárcsa rendeltetésszerű használatát ebben a használati utasításban ismertetjük. Ne erőltesse a kisebb szerszámokat vagy tartozékokat, ne használja őket a nagyobb igénybe vételre tervezett szerszámok helyett. A megfelelő szerszámmal jobban és biztonságosabban dolgozhat, mert azt kifejezetten az adott feladatra tervezték. Ne erőltesse túl a szerszámot. FIGYELMEZTETÉS! A használati utasításban nem ajánlott tartozék vagy felszerelés használata, illetve itt föl nem sorolt műveletek végzése személyes sérülés és/vagy anyagi kár veszélyével jár.



Ellenőrizze, nem sérült-e valamelyik alkatrész: Használat előtt gondosan ellenőrizze, nem sérült-e a kőzetvágógép vagy az elektromos kábel. Ellenőrizze a mozgó alkatrészek illeszkedését, összeakadását, ellenőrizze az alkatrészeket, védelmeket és kapcsolókat sérülésekre és minden olyan körülményre, amelyek befolyásolhatják a működésüket. Győződjön meg arról, hogy a vágótárcsát megfelelően fog működni és azt rendeltetésszerűen használja. Ne használja a vágótárcsát, ha valamely alkatrésze sérült vagy hibás. Ne használja a kőzetvágót, ha a kapcsolóval nem lehet ki és bekapcsolni. Hivatalos szervizben javíttassa meg a sérült, illetve hibás alkatrészt. Soha ne próbálja maga megjavítani.



A kőzetvágógépet áramtalanítsa: Kapcsolja ki a gépet, és várja meg amíg teljesen leáll, csak azután hagyja felügyelet nélkül. Áramtalanítsa (húzza ki a csatlakozóaljzatból) a kőzetvágót, ha nem használja, ha a gép valamely alkatrészét, tartozékát cseréli, vagy ha azt karbantartja.



Előzze meg a szerszám nem szándékos beindítását: Mielőtt áram alá helyezi, ellenőrizze, hogy a szerszám ki van-e kapcsolva.



Óvatosan kezelje a tápkábelt: Soha ne a kábelt fogja, ha ki akarja húzni a csatlakozó dugót az aljzatból. Óvja a kábelt a hőtől, olajtól, éles szegletektől.



Állítsa le és tegye fedett helyre a kőzetvágógépet, ha nem használja: A nem használt elektromos eszközt száraz, jól elzárt helyen tárolja, ahol gyerekek nem érhetik el.



Fordítson gondot a gép karbantartására: Tartsa a gépet tisztán és jó állapotban eredményesebb és biztonságosabb teljesítményük érdekében. Tartsa be a karbantartáshoz és a tartozékcseréhez kapcsolódó utasításokat. A fogantyúkat és kapcsolókat tartsa szárazon és tisztán, ügyeljen, hogy ne kerüljön rájuk olaj vagy zsír.



Javítás: Ez a kőzetvágó gép megfelel a vonatkozó biztonsági rendelkezéseknek. Javítását csak képzett személy végezheti eredeti cserealkatrészek felhasználásával, mert ellenkező esetben a gép használója nagyfokú veszélynek van kitéve.

További biztonsági előírások kőzetvágógéphez:  Ne használja a gépet, ha hibásak a gép részegységei.  A munkavégzés előtt ellenőrizze, minden leszorító fogantyú rögzítve van-e.  Egyik kezét se tegye a vágótárcsa közelébe, ha a gép áram alatt van. 47

                        

Soha ne vágjon olyan munkadarabot, amelyen valamely manuális műveletet a forgó vágótárcsától mért 15 cm-nél kisebb távolságra kell végezni. Soha ne nyúljon a vágótárcsa mögé. Ne végezzen semmilyen műveletet szabad kézzel. Fektesse a széles oldalára a munkadarabot és nyomja hozzá a vezetőhöz az asztallapon. Kapcsolja ki a gépet a munkadarab eltávolítása vagy a beállítások módosítása előtt és várja meg, míg a vágótárcsa leáll. Ne próbálja a gyorsan mozgó vágótárcsát úgy megállítani, hogy egy szerszámot vagy valamilyen más eszközt szorít a vágótárcsához; így súlyos baleset történhet. A gép körül a padlót tartsa rendben, ne legyenek rajta szétszórt anyagok, pl. forgács, hulladék. Időnként ellenőrizze, hogy a motor szellőzőnyílásai tiszták-e, nem szennyeződtek-e el. Ha vágótárcsát cserél vagy karbantartást végez, áramtalanítsa a gépet. Ha a gép működik, illetve a fej nincs nyugalmi helyzetben, semmiféle tisztítást vagy karbantartási munkát nem végezhet. A vágandó anyagnak megfelelő vágótárcsát válasszon. Csak ebben a kézikönyvben ajánlott vágótárcsát használjon. Ne használjon csiszolókorongot. Ne használjon körfűrész tárcsát, sem másfajta fogazott tárcsát. A vágótárcsa engedélyezett legnagyobb sebessége legyen azonos vagy nagyobb, mint a gép adattábláján szereplő terheletlen sebesség. Ne használjon olyan vágótárcsát, amelynek méretei nem egyeznek a műszaki adatokban szereplőével. Ne használjon alátétet a vágótárcsának a hajtótengelyre illesztéséhez. Minden használat előtt vizsgálja meg a vágótárcsát. Ne használjon repedt, sérült vagy más módon hibás vágótárcsát. Használat előtt ellenőrizze, hogy a vágótárcsa megfelelően van-e fölszerelve. Járassa a gépet legalább 30 másodpercig terheletlenül egy biztonságos állásban. Ha közben a gép jelentősen vibrálna, ill. más hiba esetén állítsa le a gépet és keresse meg a hiba okát. Ne használja a gépet, ha a védőeszközök nincsenek a helyükön. A vágási művelet közben fektesse a széles oldalára a munkadarabot és nyomja hozzá a vezetőhöz. Ne végezzen semmilyen műveletet szabad kézzel. Soha ne vágjon olyan munkadarabot, amely a vágótárcsa legnagyobb vágásmélységénél nagyobbat kíván meg. Ne végezzen száraz vágást. A száraz vágás nemcsak a gép károsodását okozza, de fokozott lebegő por szennyeződést is jelent. Ne használja a vágótárcsát csiszolásra. Ne vágjon fémet. A vágótárcsát mindig védett, száraz helyen tárolja, ott, ahol a gyerekek nem férhetnek hozzá. Ne végezzen olyan módosításokat vagy alkatrészcserét, ami módosítja a gyári beállításokat. Műszaki változtatásokat csak a gyártó végezhet, a vonatkozó biztonsági követelmények figyelembe vételével.

48

FIGYELMEZTETÉS! Ügyeljen, hogy a csatlakozók szárazak legyenek, amikor bekapcsolja és áram alá helyezi a gépet. - A vizet tartsa távol a gép elektromos részeitől és a munkaterületen lévő személyektől. - A tápkábel cseréjét csak a gyártó vagy szerviz szakembere végezheti. - FIGYELMEZTETÉS! A feszültség helyreállása után állítsa a gép főkapcsolóját OFF (ki) állásba, mielőtt megnyomja a relé újraindítás (RESET) gombját. - Győződjön meg róla, hogy a helyi hálózat megfelelő “C” jellegű kioldóval van ellátva a HD384 szerint. Maradványkockázatok, a következő kockázatok együtt járnak a gép használatával: – a forgó részek érintéséből származó sérülések – a vágókorong károsodásával kapcsolatos sérülések Ezek nyilvánvaló kockázatok: – a munkaterületen belül – a forgó alkatrészek hatósugarában A vonatkozó biztonsági előírások alkalmazása, és a védőeszközök használata ellenére bizonyos kockázatokat (ú.n. maradványkockázatokat) nem lehet elkerülni. Ezek a következők: – Halláskárosodás. – A forgó vágótárcsát fedetlen részei által okozott baleset veszélye. – Sérülés veszélye a vágótárcsa cseréje közben. – Ujjak becsípődése a védőelemek kinyitásakor.

49

12. táblázat - Jelképi jelölések a kőzetvágó gépen, a következő jelöléseket helyeztük el:

Jelképi jelölések a gépen

Biztonsági jel jelentése, és elhelyezése Zivtec logo

Jelképi jelölések a gépen

Biztonsági jel jelentése, és elhelyezése Adattábla

A gép használatba vétele előtt olvassa el a használati utasítást.

Viseljen védősisakot, védőszemüveget, és zajvédő fültokot.

Viseljen védőkesztyűt.

Viseljen munkavédelmi cipőt.

Viseljen pormaszkot.

Kéz sérülés veszélye.

Forgógépalkatrész.

Forró felület.

Figyelmeztetés! Elektromos áramütés veszélye!

Használat után kapcsolja ki a gépet!

Védő földelés használata kötelező!

Védőburkolat használatának kötelezettsége.

Emelési pont

Ékszíj ellenőrzés helyét jelölő matrica!

50

8.ÖSSZEGZÉS Diplomatervezésem során megvalósítottam egy olyan moduláris lemezekből és szelvényekből felépülő masszív kompakt kőzetvágógépet, mely az építőipar által támasztott követelményeket képes kiszolgálni. Törekvés volt funkció többlet megtervezése is a kőzetvágón, mely segíti a gépet kezelőt a minden napos felhasználás során, illetve kiemeli konkurenseivel szembeni értékesítési „harcban”. Cégünk kiemelten nagy hangsúlyt fektetett a kőzetvágó tervezése alatt is az elkészülendő termék minőség politikájára is, ennek megteremtésében nagy segítségemre volt a korábbi gyártású konstrukció életpályája során keletkező tapasztalatok összegzése. Főcélkitűzésünk a projekt során a megtervezett terméket külföldi piacokra való bevezetés, amiben döntő tényező a kompakt felépítés mód és gazdaságos logisztikai megvalósítás. Természetesen, mint minden tervezés során itt is foglalkoztam a gyártási anyag szükségletek, gyártási, szerelési és karbantartási idők csökkentésével, oly módon, hogy az egyes termék részegységei lehetővé tegyék azt, nagyobb vevői megelégedés és profit optimalizálása érdekében. Összességében a fentebb tárgyalt elvárásokat legjobb tudásom szerint igyekeztem a konstrukcióba megtervezni. A szakdolgozat befejezés és a próbatesztelések után a piac fogja megerősíteni elképzeléseinket. Köszönettel tartozok Jálics Károly Tanár Úrnak, aki mindvégig segítette munkámat!

9.SUMMARY I have implemented a modular plates and sections built up massive stone cutting machine is compact in my tasks, which is imposed by the requirements of the construction industry can serve. Striving was planning additional feature is the cutting maschine, which assists the machine operator during everyday use and sales highlights the "struggle" against competitors. Our company highly placed great emphasis during the planning of the rock cutting product quality policy also was a great help in creating this summary generated during the production constructions previous career experience. My aim was project during the planned product introduction to foreign markets, in which a decisive factor in the compact construction method and efficient logistics delivery. Of course, as in all the planning is dealt with in the production material requirements, production, installation and maintenance times by reducing in such a way that the individual product components allow it to greater customer satisfaction and profit optimization. Overall, the expectations discussed above, I tried my best to plan to construct. After the completion of the thesis and test the market will reinforce our ideas. I am indebted to Jálics Károly, who has always supported my work during my task!

51

10.IRODALOM JEGYZÉK [1]

Tégla gyártás története: https://hu.wikipedia.org/wiki/T%C3%A9gla

[2] Bálint Lajos: A forgácsoló megmunkálás tervezése, Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1967 [3]

MIR kézikönyv: https://hu.wikipedia.org/wiki/ISO_9001

Sarka Ferenc: FOGASKEREKES SZEMPONTÚ TERVEZÉSE [4]

HAJTÓMŰVEK

KÖRNYEZET

[5]

Dr. Tóth laboncz József : Ékszíj és lánchajtások tervezési segédlet

[6]

Ékszíj katalógus: http://www.powerbelt.hu/products/xpz

[7]

SKF főkatalógus

[8]

Szellemi Tulajdon Nemzeti hivatala - http://epub.hpo.hu/e-kutatas/?lang=HU#

11.ÁBRAJEGYZÉK 1. ábra - Orit kőroppantó berendezés ............................................................................................ 5 2. ábra - Orrfűrésszel történő tégla darabolás ............................................................................... 5 3. ábra - Aligátorfűrésszel történő tégla darabolás ........................................................................ 6 4. ábra – Kereskedelmi forgalomba kapható gyémántvágótárcsa ................................................. 6 5. ábra - ZIV 400 FE termékfotó ................................................................................................... 8 6. ábra - Termék életpálya folyamatábrája .................................................................................. 11 7. ábra - ZIV KTV400EPlus kőzetvágó CAD model.................................................................. 14 8. ábra - Teljes átvágási kapacitás felső állapot ...................................................................... 16 9. ábra - Teljes átvágási kapacitás alsó állapot ...................................................................... 16 10. ábra- 45°-s vágási bemutatása az új koncepcióval. ............................................................... 16 11. ábra- Kőzetvégók egymásfölé pakolási lehetősége ............................................................... 17 12. ábra - Vágószerszám konstrukciós megvalósítása ................................................................ 18 13. ábra - hermetikusan zárt csapágyház metszete ...................................................................... 19 14. ábra - Vázszerkezet hegesztése ............................................................................................. 20 15. ábra – keskenyékszíj fogalom meghatározás [5]................................................................... 24 16. ábra – Jellemzőhossz választéka és C3 szíjhossztényező ..................................................... 24 17. ábra - ékszíjtárcsa kivitele ..................................................................................................... 25 18. ábra - SPZ profilú tárcsa koszorújának kialakítási adatai ..................................................... 26 19. ábra - egy ékszíjjal átvihető Po teljesítmény ......................................................................... 29 20. ábra - átfogási szög tényező .................................................................................................. 29 21. ábra - szíjterheléstényező ...................................................................................................... 29 22. ábra - üzem közben ébredő erők ábrázolása.......................................................................... 30 23. ábra - K1 tényező értéke ....................................................................................................... 31 24. ábra - feszítési segédlet ......................................................................................................... 31 25. ábra - ékszíjfeszítési mód ...................................................................................................... 32 26. ábra - besüppesedés mértéke ................................................................................................. 32 27. ábra - fajlagos besüppedés (E) grafikonja ............................................................................. 33 28. ábra - ébredő erők szemléltése .............................................................................................. 34 29. ábra - x-y síkba fellépő erők összesége ................................................................................. 35 30. ábra - z-y síkba fellépő erők összesége ................................................................................. 36 52

31. ábra – halító igénybevételi ábrák .......................................................................................... 36 32. ábra – mérettényező .............................................................................................................. 38 33. ábra - excel kalkuláció szíjhajtás tervezésre ......................................................................... 42 34. ábra - csapágykiválasztás ...................................................................................................... 42 35. ábra - Igénybevételek meghatározása ................................................................................... 43

12.TÁBLAJEGYZÉK 1. táblázat - ZIV 400 FE tételjegyzéke.......................................................................................... 8 2. táblázat - fejlesztendő kőzetvágó peremfeltételei ................................................................... 11 3. táblázat - ZIV KTV400EPlus tételjegyzéske .......................................................................... 14 4. táblázat - Vágószerszám tételjegyzéke .................................................................................... 18 5. táblázat - hermetikusan zárt csapágyház főbb tételjegyzékei .................................................. 20 6. táblázat - lengőtengely méretezés alapadatok ......................................................................... 23 7. táblázat – kiválasztott ékszíjszelvény méretei ......................................................................... 24 8. táblázat - Megengedhető legkisebb tárcsaátmérő.................................................................... 26 9. táblázat - Vizsgált pontokban lévő hajíltó nyomaték .............................................................. 37 10. táblázat - SKF6205 egysorú mélyhornyú golyóscsapágy adatai ........................................... 40

53