Prohlášení. strana 5 PROHLÁŠENÍ

Prohlášení

strana 5

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci vypracoval samostatně, na základě uvedené literatury a za pomoci vedoucího diplomové práce Ing. Davida Štěpána a konzultanta Radka Königa z firmy NORMALIE CZECH, Sudkov.

V Brně dne 20. 5. 2005

………………………. Podpis

Poděkování

PODĚKOVÁNÍ Za cenné rady a připomínky při tvorbě diplomové práce děkuji vedoucímu diplomové práce panu Ing. Davidovi Štěpánovi a dále velice děkuji za poskytnutí podkladů a za odborné rady a konzultace panu Radkovi Königovi.

strana 7

Anotace

ANOTACE Tato diplomová práce je zaměřena na konstrukční návrh pracovního stolu řezačky skleněných kruhových přířezů. Pro návrh a vizualizaci daného zařízení je použit systém CAD, parametrický modelář Catia.

ANNOTATION This graduation thesis is aimed at construction design of work-table for chaff-cutter of glass circular shook. For design and visual this machinery is using system CAD, parametric modeller Catia V5R9.

strana 9

Obsah

OBSAH SEZNAM POUŽITÝCH VELIČIN ...........................................................................12 1 ÚVOD.................................................................................................................13 2 SKLO..................................................................................................................14 2.1 Základní informace.....................................................................................14 2.2 Mechanické vlastnosti skla – pružnost .......................................................14 2.3 Vady povrchu skla ......................................................................................16 2.4 Vytváření povrchových rýh ........................................................................18 3 NÁVRH PRACOVNÍHO STOLU.....................................................................21 3.1 Požadavky...................................................................................................21 3.2 Jednotlivé fáze posuvů ...............................................................................21 3.2.1 Výměnné destičky ..............................................................................23 3.3 Vodící lišty .................................................................................................24 3.4 Základní deska............................................................................................25 3.5 Nosná konstrukce .......................................................................................25 3.5.1 Alutec K&K s.r.o. hliníkový konstrukční systém ..............................26 3.5.2 Sestava nosné konstrukce pracovního stolu .......................................27 3.5.3 Aplikace do software ..........................................................................29 3.6 Posuv skla ...................................................................................................30 3.6.1 Pojízdný zámek ..................................................................................30 3.6.1.1 Normalizované části .......................................................................31 3.6.1.2 Funkce pojízdného zámku ..............................................................33 3.6.1.3 Vodící část ......................................................................................35 3.6.1.4 Sestava posuvu ...............................................................................35 3.7 Protlačování ................................................................................................36 3.8 Sestava stolu řezu .......................................................................................38 3.8.1 Upnutí nože ........................................................................................38 3.8.2 Sestava řezného stolu .........................................................................40 3.8.3 Princip řezu.........................................................................................40 3.8.3.1 Normalizované ozubení..................................................................42 3.8.4 Uložení základní desky.......................................................................43 3.8.5 Fixace skla ..........................................................................................44 3.9 Nastavení a správná funkce pracovního stolu ............................................44 3.9.1 Nastavení jednotlivých částí...............................................................44 3.10 Zachycení protlačeného skla ......................................................................46 3.11 Odpad materiálu .........................................................................................46 3.12 Mazání řezného kamene .............................................................................47 3.13 Použité pneumatické válce .........................................................................47 4 PEVNOSTNÍ VÝPOČET EXPONOVANÝCH DÍLŮ......................................49 4.1 Teorie napěťové analýzy ............................................................................49 4.1.1 Rovnice rovnováhy.............................................................................49 5 NÁVRH POHONŮ ............................................................................................51 5.1 Elektromagnetické lineární pohony firmy AMPO s.r.o. ............................51 6 ZÁVĚR...............................................................................................................54 7 POUŽITÁ LITERATURA .................................................................................55 8 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK ................................................................56 9 PŘÍLOHY...........................................................................................................57

strana 11

strana 12

Seznam použitých veličin

SEZNAM POUŽITÝCH VELIČIN Veličina C Co D D E F Fro Fao Ε G K KC KIC Kscc Kcb M Σ α γ ε

µ

σ y τ

Popis základní dynamická únosnost základní statická únosnost vnitřní průměr ložiska vnější průměr ložiska modul pružnosti v tahu síla zatížení statické radiální zatížení statické axiální. zatížení poměrné prodloužení modul pružnosti ve smyku faktor intenzity napětí kritická hodnota faktoru intenzity napětí lomová houževnatost hodnota K-faktoru odpovídající mezi únavy Hodnota K-faktoru odpovídající větvení trhliny ohyhový moment normálné napětí úhel přetvoření v příslušné rovině přetvoření v příslušné ose součinitel příčné kontrakce (Poissonovo číslo) normálné napětí poměrný zkos tečná napětí

Jednotka N N mm mm Pa N N N Pa Pa Pa m1/2 Pa m1/2 Pa m1/2 Pa m1/2 Pa m1/2 Nm Pa rad, °] MPa Ma

1 Úvod

1

ÚVOD

Požadavkem zadavatelské firmy je návrh výrobní linky pro kruhové skleněné přířezy. Tyto sklíčka se montují do přenosných svítidel, kde působí především jako ochrana reflexní plochy a zdroje světla před nečistotami. Výrobní linka bude složena ze dvou základních pracovních stolů. Funkcí prvního stolu bude řezání a protlačování, u druhého broušení na požadovaný přesný rozměr. Cílem této diplomové práce je celkový konstrukční návrh první části výrobní linky, tedy pracovního stolu pro řezání skleněných kruhových přířezů z tabulového skla. Součástí tohoto stolu je i protlačování předřezaného kruhového profilu ze skleněného tabulového polotovaru. Výsledkem technologického zpracování je kruhový destičkový profil o požadovaném průměru. Tento výsledný profil se dále musí opracovat broušením na přesný rozměr jak již bylo uvedeno výše. Broušení také zajistí čisté opracování od třísek a nerovností po protlačování. Jedním ze základních a velice důležitým faktorem při návrhu byl požadavek na tři přenastavitelné řezané průměry a dodání vlastního řezného nože zákazníkem. Bylo tedy zapotřebí připravit pracovní stůl pro použití tohoto nože. Dalším z hlavních požadavků byla také konstrukční jednoduchost, která by umožnila snadnější výrobu linky a tím přinesla časové a finanční úspory zejména ve fázích výroby a montáže celého zařízení. Pro celkový návrh pracovního stolu bude použit software pro 3D počítačové konstruování v oblastech CAD/CAM/CAE a sice systém Catia V5 R9. Tento systém je schopen pokrýt návrhářskou práci od tvorby designu, vlastní konstrukce, přes různé analýzy, simulace a optimalizace až po tvorbu dokumentace a NC programů pro vlastní výrobu. Zachovává plnou provázanost mezi výkresem - modelem NC programem. Systém CATIA je používán ve všech oblastech průmyslu. Několik tisíc pracovišť má např. Boeing - významný výrobce letadel. Pro konstrukci svých produktů používají tento systém např. IBM nebo LUX. Používá se i pro návrh a konstrukci lodí, či průmyslových provozů. Nejrozšířenější je CATIA v automobilovém průmyslu, používají je velké automobilky jako Chrysler, BMW, VW nebo ŠKODA. Znalost modelování a práce v tomto systému je velkou výhodou při hledání zaměstnání. Nejen proto byl tento software zvolen, ale i pro jeho dostupnost a licenčním právům na Ústavu konstruování, Fakulty strojního inženýrství v Brně. Zpracovat tento návrh v rámci diplomové práce mi umožnila firma Normalie Czech s.r.o. , která mi taktéž vyšla vstříc s odbornými radami. Jedná se o soukromou firmu, založenou v roce 1998 se sídlem v obci Leština. Vlastní činnost je zaměřena především na vývoj, konstrukci, výrobu a servis jednoúčelových strojů a technologií. Dále pak na dodávky normalizovaných prvků pro stavby strojů a zařízení včleněné do technických linek. Tyto normalizované prvky taktéž dodává na český trh. Jedná se o stavěcí nohy a přípravky pro ustavení polohy. Firma poskytuje služby ve formě servisu a údržby strojů, dále rekonstrukce plus repase a v neposlední řadě také výrobu náhradních dílů. Pro své konstrukční návrhy firma často využívá normalizované prvky od firem: SMC, FESTO, ULMER, STAR, SKF, MITSUBISHI, ALUTEC K&K, apod. Díky ochotě, snadné komunikaci a vstřícnosti vedení této firmy jsem měl přístup do vývoje, konstrukce i do výroby. Dále jsem měl plně k dispozici knihovnu katalogů normalizovaných dílů, které firma nejčastěji používá. To jsem později velmi ocenil, neboť samotné vyhledávání katalogů normalizovaných dílů přes internet je velice zdlouhavé a mnohdy i nepřehledné.

strana 13

1

strana 14

2 Sklo

2

2

SKLO

2.1

2.1 Základní informace Skla jsou amorfní pevné, zpravidla anorganické látky, vzniklé ztuhnutím taveniny bez krystalizace. V kapalném stavu je struktura anorganických látek neuspořádaná a atomy jsou v neustálém pohybu. Ochlazujeme-li taveninu, dochází u většiny látek při přesně definované teplotě ke ztuhnutí krystalizací, kdy se atomy uspořádají do pravidelné mřížky. Existuje celá řada skel lišících se složením, vlastnostmi a účelem použití. Podle chemického charakteru hlavních složek se rozlišují skla oxidová, chalkogenidová, halogenidová a další. Největší technický význam mají a v převážné míře se vyrábějí skla silikátová (křemičitá), jejichž základem je oxid křemičitý SiO2. Nejjednodušším typem je sklo křemenné, které obsahuje 100% SiO2. Pro získání výhodných vlastností technologických a užitných se do skla zpravidla přidávají další látky. Složení silikátových skel se může pohybovat v poměrně širokém rozmezí. Charakteristické rysy struktury skla se ukazují na příkladech skel křemičitých.

2.2

2.2 Mechanické vlastnosti skla – pružnost Při malém krátkodobém zatížení za normální teploty se sklo i keramika chovají jako pružné látky, které se řídí Hookovým zákonem, tzn. poměrné deformace jsou přímo úměrné napětí. Působením normálných napětí dochází k prodloužení nebo zkrácení původních rozměrů podle vztahů: 1 ε x = σ x − µ (σ y + σ z ) E 1 ε y = σ y − µ (σ x + σ z ) E 1 ε z = σ z − µ (σ x + σ y ) E kde: ε [m] je poměrné prodloužení; σ [Pa] normálné napětí (index označuje příslušný směr); E [Pa] modul pružnosti v tahu; µ [-] součinitel příčné kontrakce (Poissonovo číslo)

[

]

[

]

[

]

Působením smykových napětí nastávají změny původně pravých úhlů, přičemž platí:

γ xy =

τ xy G

, γ xz =

τ xz G

, γ yz =

τ yz G

2 Sklo

kde: y [-] τ [Pa] G [Pa]

strana 15

značí poměrný zkos; smykové napětí; modul pružnosti ve smyku,

který souvisí s modulem pružnosti v tahu vztahem E = 2(1 + µ )G

kde: E [Pa] µ [-] G [Pa]

modul pružnosti v tahu; součinitel příčné kontrakce (Poissonovo číslo); modul pružnosti ve smyku

U většiny křemičitých skel se modul pružnosti v tahu E pohybuje v rozmezí 50 až 85 MPa. Nejčastěji nabývá hodnot okolo 70 MPa, tedy přibližně třikrát nižších než u oceli. Je tím vyšší, čím pevněji je navzájem propojena skelná síť. Proto má křemenné sklo poměrně vysoký modul pružnosti (74 MPa). Přidáním oxidů alkálií se vytvářejí ve struktuře rozdělovací ionty kyslíku, což má obecně za následek její zeslabení a snížení modulu pružnosti. Jistou úlohu však má i síla elektrického pole a koordinační číslo kationů jednotlivých složek, takže u vícesložkových skel určitého složení lze docílit i vyšších hodnot E. Poissonovo číslo µ křemičitých skel se pohybuje okolo 0,20. Nejmenší je u křemenného skla (µ = 0,16), největší je u skel hlinitokřemičitých (µ = 0,24). S rostoucí teplotou moduly pružnosti E a G většiny skel mírně klesají, a to v takovém poměru, že se Poissonovo číslo poněkud zvětšuje. Výjimkou je křemenné sklo, kde modul pružnosti s teplotou mírně stoupá. Zatěžujeme-li těleso ze skla nebo keramiky, deformuje se pružně až do okamžiku, kdy se poruší náhlým lomem. Lom obou materiálů probíhá jako křehký, bez zjevné plastické deformace. I jinak mají sklo a keramika celou řadu společných rysů, jimiž se liší od jiných, zejména houževnatých materiálů : 1. porušení je téměř vždy vyvoláno účinkem tahových napětí; 2. pevnost v tlaku je několikanásobně (zhruba desetkrát) vyšší než pevnost v tahu; 3. pevnost prakticky stejných vzorků kolísá Obr. 2.1; u běžných výrobků činí variační koeficient 10 až 30%, někdy i více; 4. lom skla začíná vždy na povrchu s výjimkou případů, kdy se uvnitř tělesa vyskytuje nějaká výrazná nehomogenita; 5. pevnost výrazně snižují různá poškození povrchu, jako např. poškrábání, přičemž nejúčinnější bývají čerstvé trhliny; 6. průměrná pevnost je tím menší, čím větší jsou rozměry tělesa nebo zatížené oblasti; 7. pevnost skla a některých keramických materiálů závisí na době zatížení, druhu okolního prostředí a teplotě obr. 2.1.

strana 16

2 Sklo

Pokud se týče posledního bodu, při zatížení konstantní silou dochází někdy k porušení tělesa až za určitou dobu, která může činit sekundy, ale i roky.

Obr. 2.1 Pevnost skla

Vliv chemického složení na pevnost skla není příliš výrazný. Některé zkoušky nasvědčují tomu, že pevnost poněkud zlepšují oxidy, které zvyšují modul pružnosti a chemickou odolnost. V daleko větší míře však pevnost ovlivňuje již zmíněný vliv povrchu, druh vzorku a podmínky zatěžování. 2.3

2.3 Vady povrchu skla Povrchové vady snižují pevnost skleněných výrobků nejvíce. Převážná většina lomů vychází z povrchu skla. Východiskem lomu křehkého materiálu bývá vždy nějaká trhlina nebo podobná vada, na které se při zatížení koncentruje napětí. Pro předměty ze skla nebo keramiky jsou nebezpečná především zatížení, jež vznikají při jejich vzájemných srážkách nebo při nárazech jinými tělesy nebo částicemi. Nebezpečná jsou zejména proto, že v důsledku minimální plasticity se téměř všechna energie nárazu mění v energii napjatosti, takže vzniklá napětí mohou být značně vysoká. S ohledem na menší pevnost v tahu a nízkou spotřebu energie při lomu proto dojde často k porušení nebo k úplnému zničení tělesa i při zdánlivě nevinném úderu. K růstu trhliny dojde, jestliže faktor intenzity napětí dosáhne určité, kritické hodnoty Kc. Na Obr. 2.2 je znázorněna závislost rychlosti růstu trhliny na faktoru intenzity napětí (KI) v běžném sodnovápenatém skle; podobný průběh nacházíme i u dalších skel a u řady keramických materiálů. Vidíme, že celá křivka má několik charakteristických úseků. Je-li faktor intenzity napětí menší než určitá hodnota Kscc, označovaná jako mez (statické) únavy, trhlina se nezvětšuje, takže materiál vydrží odpovídající zatížení libovolně dlouho. Při poněkud vyšších hodnotách KI (oblast I na Obr. 2.2 ) dochází k velmi pomalému růstu trhliny, přičemž její rychlost závisí na K-faktoru přibližně exponenciálně. Růst trhliny v této oblasti je způsoben chemickými reakcemi napjatého materiálu v kořeni trhliny s okolním prostředím, takže na jeho rychlost má značný vliv teplota, druh tohoto prostředí (mj. i množství vlhkosti obsažené ve vzduchu) a také složení daného skla, jak ještě ukážeme dále. Celkově je rychlost růstu trhliny v oblasti I řízena rychlostí chemických reakcí.

2 Sklo

strana 17

Obr. 2.2 Průběh rychlosti trhliny v sodnovápenatokřemičitém skle v závislosti na faktoru intenzity napětí a na prostředí.

kde: K [Pa m1/2] rozevírání trhliny); KC [Pa m1/2] KIC [Pa m1/2] Kscc [Pa m1/2] Kcb [Pa m1/2]

faktor intenzity napětí (indexu I, II nebo III specifikuje způsob kritická hodnota faktoru intenzity napětí; lomová houževnatost; hodnota K-faktoru odpovídající mezi únavy Hodnota K-faktoru odpovídající větvení trhliny

Zvětší-li se faktor intenzity napětí zvětšením trhliny nebo vnějšího zatížení, popř. obojím, rychlost trhliny dále stoupá a dostáváme se do více nebo méně výrazné přechodové oblasti II, ve které rychlost sice ještě závisí na okolním prostředí, ale téměř nezávisí na K-faktoru. Růst trhliny je stále ještě vyvoláván chemickou reakcí mezi sklem a okolním prostředím, podporovanou napětím, ovšem nyní je jeho rychlost určována spíše rychlostí transportu vody (korozního prostředí) ke kořeni trhliny. Při ještě vyšších hodnotách K-faktoru přechází šíření trhliny do velmi rychlé fáze (oblast III na Obr. 2.2 ), kdy se již neuplatňují ani chemické vlivy okolí, ani teplota. Hlavní úlohu nyní mají materiálové a strukturní činitele, samozřejmě i faktor intenzity napětí (v této oblasti také leží jeho kritická hodnota KIC). Přebytek uvolňované energie se spotřebovává především na urychlování částic hmoty v okolí kořene rostoucí trhliny, takže její rychlost stále stoupá, zpočátku v závislosti na Kfaktoru zhruba exponenciálně, později pomaleji. Od určitého okamžiku se trhlina již dále nezrychluje, ale dochází k jejímu větvení. Maximální dosažitelná rychlost υmax představuje fyzikální konstantu daného materiálu a odpovídá jí také určitá hodnota Kcb faktoru intenzity napětí. Mechanicky vytváříme trhlinu zpravidla tak, že do materiálu vtlačujeme (popř. za současného smýkání nebo odvalování) vhodné tělísko (indentor) o tvaru hrotu nebo klínu, např. brusné zrno, řezací diamant nebo kolečko, sekací nůž apod. Zpočátku se materiál v místě kontaktu deformuje pouze pružně. Působící tahová napětí nejsou příliš velká, avšak vyskytne-li se na okraji styčné plošky nebo v její těsné blízkosti trhlina, může při dalším zvyšování zatížení dojít k jejímu růstu. Pokud

strana 18

2 Sklo

zde žádný defekt nebyl, narůstají při dalším zabořování indentoru do materiálu všechna napětí v kontaktní oblasti, až při dosažení určité hodnoty (meze kluzu apod.) Sklo má neuspořádanou strukturu a keramické látky složitou krystalickou mřížku. Proto jen malá část atomů nachází — při nevratném deformování — nové rovnovážné polohy. Již při nepatrné trvalé deformaci vznikají zde defektní místa, která se postupně spojují a mohou vytvořit i makrotrhlinu. Tomu napomáhá i skutečnost, že s rostoucím zabořením indentoru se stále více uplatňuje jeho rozklíňovací účinek, takže rostou zejména tahová napětí pod kontaktní ploškou. Působí-li na indentor kromě síly, kolmé ke styčné ploše, také síla smyková, vzniká při dostatečné hloubce zaboření indentoru v materiálu rýha. Většinou se tak děje vylamováním a vytrháváním částic. Za určitých podmínek se u skel tvoří i mikroskopické třísky plastického charakteru, podobné třískám, jaké někdy vznikají při obrábění kovů. Celý proces indentace a tvorby trhlin je velmi složitý. Na velikost působících napětí má vliv především tvar indentoru a jeho fyzikální vlastnosti spolu s vlastnostmi opracovávaného materiálu. Zejména hraje roli modul pružnosti, tvrdost (popř. mez kluzu) a pevnost, které by měl mít indentor co nejvyšší. Dále je důležitá velikost zatěžujících sil a jejich časový průběh. 2.4

2.4 Vytváření povrchových rýh Zpravidla se provádí proto, aby se oslabila pevnost tělesa v naznačeném místě, a těleso se tak mohlo snadno rozdělit následujícím mechanickým nebo tepelným působením (např. dělení plochého skla. Někdy se užívá i k dekoraci povrchu nebo k vytváření různých značek. Trhlina má snahu šířit se vždy kolmo k maximálnímu tahovému napětí. Pro přesný lom skla, aby se trhlina nešířila jiným směrem, je třeba zajistit dostatečně hlubokou a ostrou rýhu. Toho docílíme rytím diamantem, řezacím kolečkem, laserem apod. Jak již bylo řečeno, je účelem této trhliny snížit pevnost, resp. koncentrovat napětí v místech předpokládaného odlomení tak, aby lom neodbočil z naznačené dráhy. Dalším účelem je snížit velikost lomového zatížení. Tím se zmenšuje i množství energie, akumulované v tělese a uvolňované v průběhu lomu, takže klesá nebezpečí, že dojde k větvení trhliny.

2 Sklo

strana 19

Obr. 2.3 Řezání plochého skla kolečkem

kde: F [N] α [rad, °] M [Nm]

síla; úhel; ohyhový moment

Pro požadovanou tloušťku skla (3 - 4 mm) byla firmou H-CRYSTAL experimentálně změřena potřebná přítlačná síla řezného kamene v rozsahu 20 – 25 N. V našem případě řezání se jedná o použití odvalovacího kamene kap. 3.8.1. Nejúčinnější je ostrá hloubková trhlina, která se vytváří pod povrchem skla za rycím nástrojem Obr. 2.3. Při jejím vzniku hraje roli mj. plastické tečení a zbytková pnutí ve skle. Z tohoto důvodu je důležité, aby zatížení nástroje nebylo příliš malé, ale aby také nepřekročilo určitou hodnotu. V opačném případě se vytvářejí navíc postranní šikmé trhliny, jež po odlehčení nástroje a odpružení skla vedou k odprýskávání droboučkých střípků podél rýhy. V těchto místech potom zbytková pnutí nepůsobí a trhlina kolmá k povrchu nemá potřebnou hloubku, popř. nevznikne vůbec (totéž platí i pro tupý nástroj). Vzniku nepříznivých povrchových trhlinek při rytí se zčásti zabrání mazáním nástroje např. petrolejem. Tím se zmenší tření, a tedy i velikost smykových napětí na povrchu. Odlomení by mělo následovat bezprostředně po naříznutí, aby se tak předešlo případné relaxaci napětí v kořeni trhliny a snížení její účinnosti. Při lámání je třeba dbát, aby maximální tahové napětí bylo stále kolmé k požadované lomové ploše. Toho se docílí tahem nebo (snáze) čistým ohybem. Zatížení příčnou silou podle obr. 2.4, kdy kromě ohybových napětí působí také napětí smyková, nedává vždy dobré výsledky a zejména u relativně krátkých odlamovaných částí vede k zakřivení dráhy trhliny na konci lomu.

strana 20

2 Sklo

Obr. 2.4 Příklady lomu skleněných tabulí

a – porušení bylo vyvoláno osovou tahovou silou; b - porušení bylo vyvoláno osovou tahovou silou, lom nastal při velmi nízkém napětí; c – lom ohybem příčnou silou, při lomu se uplatnila i smyková napětí kde: F [N]

síla;

V našem případě odlamování (protlačování) nám zakřivení dráhy trhliny nevadí, neboť kruhový přířez se bude dále opracovávat na požadovaný a přesný rozměr broušením.

3 Návrh pracovního stolu

3

NÁVRH PRACOVNÍHO STOLU

3.1 Požadavky

strana 21

3

3.1

1. Kruhové přířezy z tabulkového skla o průměrech Ø 60, Ø 80 a Ø 130 mm. Používaná tloušťka skla je 3 mm. 2. Pro řezání kruhových přířezů je nutno použít řezací kámen dodaný v sestavě řezacího nože firmou H – CRYSTAL, Velké Losiny. Tato sestava řezacího nože je katalogové zboží přivážené ze SRN. Obr. 3.1

Obr. 3.1 Sestava uložení řezacího nože

3.2 Jednotlivé fáze posuvů Základem veškerých rozměrů pracovního stolu byl prvopočáteční náčrt jednotlivých fází posuvu polotovarů skla po desce pracovního stolu. Bylo vycházeno z výše uvedených rozměrů kruhových přířezů: Ø 60, Ø 80, Ø 130 Obr. 6.2, a k nim přiřazeným polotovarům skla o rozměrech 90 x 450 mm, 110 x 440 mm a 160 x 480 mm.

Obr. 3.2 Požadované průměry kruhových přířezů

3.2

strana 22


Rozkreslení jednotlivých fází je na Obr. 3.3. Zde jsou použity tři základní barvy. Každá barva znázorňuje jiné fáze jednotlivých řezaných kruhových přířezů. Modrá pro průměr Ø 60 mm, fialová pro průměr Ø 80 mm a černá pro poslední a největší průměr Ø 130 mm. V obrázku se budeme pohybovat z pravé strany do levé. V místě posuvu mají tři zmíněné barvy tvar obdélníku. Obdélníkový tvar zde znázorňuje tvar (šířku x délku) používaných polotovarů. V místě řezu se potkávají všechny jednotlivé fáze všech polotovarů v jedné ose. Na obrázku zakresleno červenou barvou a voleno tak, aby nebylo třeba měnit polohu místa řezu pro každý jiný profil. Místo protlačování je uzpůsobeno tak, aby bylo co nejblíže k místu řezu, s ohledem na co nejmenší rozměry stolu. Zde je už ovšem nutné měnit polohu protlačovacího válce dle požadovaného řezaného průměru skla. Osy protlačování jsou zde opět zakresleny červenou barvou a jednotlivé barvy zde znázorňují, stejně jako v minulých případech, požadovaný protlačovaný průměr.

Obr. 3.3 Jednotlivé fáze posuvů skleněných polotovarů

Polotovar skla se bude pohybovat (na obrázku) z pravé části do části levé. Ve spodní části obrázku je model vodících lišt a místo protlačování. Světle šedou barvou je pak zakresleno sklo, které se bude pohybovat mezi vodícími lištami. Tento model vznikl na základě rozkreslení jednotlivých fází a od něj se odvozovaly všechny další rozměry ostatních modelů sestavy pracovního stolu.


3.2.1

strana 23

3.2.1

Výměnné destičky

Na Obr. 3.3 je v levé části místo protlačování znázorněno třemi osami. Na Obr. 3.4 je toto místo pro názornost zvětšeno. Jsou zde vertikálně zakresleny tři osy. To jsou místa protlačování pro tři různé kruhové profily, neboť při používání třech různých polotovarů je zapotřebí tyto místa posouvat dle požadovaných rozměrů. Například pro řezání nejmenšího profilu (Ø 60 mm) budeme používat polotovar skla o šířce 90 mm. Zde je nutné použít výměnnou destičku na obrázku znázorněnou modrou barvou a místo protlačení je taktéž znázorněno modrou osou. Protlačovací místo profilu o průměru Ø 80 mm je zakresleno barvou fialovou a poslední protlačovací místo profilu o průměru Ø 130 mm má barvu šedou. Pro názornost jsou zde v jednom obrázku zakresleny i samotné výměnné destičky.

Obr. 3.4 Výměnné destičky v místě protlačování

Pro správný chod je na tomto místě nutné měnit:

polohu protlačovacího válce polohu vodících lišt výměnné destičky

Všechny tyto tři změny se odvíjí od velikosti řezaného průměru skla, viz jednotlivé názvy kapitol. Výměnné destičky jsou navrhnuty tak, aby nebylo možné jejich špatné usazení do čelistí. Toho bylo dosáhnuto otvorem v pravém horním rohu v každé z nich. V pravé čelisti je zase naopak kruhový výstupek který jednoduše a přesně zapadne do kruhové díry destiček Obr. 3.6. Čelisti jsou součástí sestavy vodících lišt.

strana 24

3.3


3.3 Vodící lišty Funkcí vodících lišt je přesné lineární vedení polotovarů tabulového skla Obr. 3.5, materiál je ocel 11 600. Lišty leží na desce pracovního stolu a jejich vzdálenost od sebe je jednoduše nastavitelná na tři šířky používaných polotovarů pomocí čtyř šroubů. Tyto šrouby jsou na každém konci obou lišt. Spojení zaručuje závit v hliníkových profilech Alutecu průchodem šroubu přes desku stolu.

Obr. 3.5 Vodící lišty

Poslední částí této sestavy jsou čelisti, materiál ocel 11 600. Ty jsou přesným vykrojením upraveny tak, aby nijak nezasahovaly do protlačování a přitom plnily svoji funkci nosného držáku výměnných destiček. Levá i pravá čelist je k vodícím lištám připevněna zespodu třemi šrouby. Pravá čelist má navíc na horní části 2 milimetrový kruhový výstupek pro přesné a neomylné usazení výměnných destiček viz Obr. 3.6.

Obr. 3.6 Pravá čelist


3.4 Základní deska

strana 25

3.4

Po této desce pracovního stolu se tedy posunuje polotovar řezaného skla. Proto zde bylo opět vycházeno z náčrtu jednotlivých fází posuvu polotovarů skla. Dle jednotlivých rozměrových výpočtů zde byla zvolena délka a šířka základní desky. Do ní byl zakreslen obdélníkový výřez pro místo protlačování a drážka pro rameno posuvného zámku, jak je dobře vidět na půdorysu základní desky Obr. 3.7. Rameno posuvného zámku zajišťuje posuv skla. Ve spodní části základní desky bude v místě drážky přilepen umělý kartáč. Ten bude mít ochrannou funkci. Bude zajišťovat čistotu pod stolem a tedy bezchybný chod pojízdného zámku. Jedná se hlavně o znečištění malými kousky skla (třísky), které jsou velice agresivní vzhledem k tvrdosti a vlastnostem skla. Ty by se mohly dost negativně podepsat na chodu ložisek a zbytku funkčních částí.

Obr. 3.7 Půdorys základní desky pracovního stolu

Základní rozměry (šířka x délka) pracovního stolu jsou odvozeny z náčrtku jednotlivých fází posuvu polotovaru a rozměrů desky pracovního stolu kap. 3.2. Materiálové označení - MDF deska; tloušťka 20 mm, šířka x délka = 590 x 1210 mm.

3.5 Nosná konstrukce Po konzultaci se zadavatelem, bylo požadavkem použít pro nosnou konstrukci stolu, některý z používaných katalogových nosných profilů firem: Item, Maitec, Bosch nebo Alutec. Tyto profily měly být použity z důvodu časového. Nejsou totiž vůbec náročné na výrobu. Z katalogu těchto firem se objedná pouze potřebná metráž a výroba je už jen orientovaná na správné zkrácení na patřičné rozměry, navrtání průchozích děr, popřípadě vyřezání závitů a pod. Po zhodnocení výhod a nevýhod nabídky u předem zmíněných firem byly zvoleny pro celkovou konstrukci stolu profily a další komponenty od firmy Alutec s.r.o. Toto rozhodnutí jsem učinil na základě cenové dostupnosti (česká firma), propracovanému spojovacímu systému a velkému dalšímu přídavnému sortimentu. Další velkou výhodou je, že tato firma má

3.5

strana 26


hlavní sídlo v České Republice a všechno nabízené katalogové zboží má vždy skladem připravené pro okamžité použití. 3.5.1

3.5.1

Alutec K&K s.r.o. hliníkový konstrukční systém

Společnost působí na trhu v České republice od roku 1994. Náplní společnosti není jenom prodej Al profilů a jejich příslušenství ale také konstrukční a projektová činnost, výroba a vývoj jednoúčelových strojů ve spolupráci s několika renomovanými firmami v České republice. Dále se firma zabývá exportem pro výrobce Al systémů v Itálii. Systém Alutec se skládá z profilů modulu 30 (drážka 6) a modulu 40, 45 (drážka 8), které jsou kompatibilní k jiným systémům jež jsou v současné době na našem trhu.Dále obsahuje široký sortiment příslušenství, který umožňuje komplexní řešení při realizaci zadaných úkolů. Konstrukční systém vyvinutý italskou firmou nabízí systém spojování umožňující rychlost, jednoduchost realizace a adaptabilitu. Jakýkoliv komponent může být spojen s ostatními, aniž by vyžadoval speciální nástroje nebo sváření. Vycházejíce ze standardních komponentů, je možné vyrábět rámy strojů, bezpečnostní ochrany pracovišť a strojů, pracovní stoly , vozíky, transportní systémy, montážní linky, pásové dopravníky, řetězové dopravníky, manipulátory a celá výrobní pracoviště. Jednoduchost spojení a systém příslušenství dovoluje redukovat náklady a časy výroby ( i přes vyšší vstupní materiální náklady), současně zaručuje pevnost odpovídající svařovaným konstrukcím. Výsledkem je, že čím je konstrukce složitější, je Al konstrukce oproti svařovaným výrazně levnější. Další výhodou tohoto systému je, že klient pomocí spojení ( šroubu , matice a úhelníku ) je schopen jednoduše vytvořit strukturu, jakou potřebuje. Silnou stránkou systému je variabilnost – tzn. použitím standardních komponentů lze vytvořit neustále jiná řešení. Tuto vlastnost oceňují především výrobci jednoúčelových strojů. To jim umožňuje v kterékoli fázi vývoje operativně měnit technická řešení, aniž by museli kompletně změnit např. rám stroje. Z toho vyplývá i opětná možnost využití profilů a příslušenství na rozdíl od svařovaných konstrukcí. Společnost Alutec K&K s.r.o. nedodává klientům pouze produkt firmy Alutec ale nabízí klientům i technickou podporu. Většina sortimentu je vedena skladem, což umožňuje velmi rychlé a operativní dodávky klientům. Systém tvoří profily a příslušenství. Profily jsou z materiálu Al Mg Si 0,5 F 25 dle DIN 3.3206.72 opatřené přírodním eloxem o tloušťce 15 mikronů. Tato povrchová úprava dává profilům velice pěkný vzhled a tudíž se hodí i pro interiérové použití. Velkou roli zde hraje i specifická hmotnost tohoto materiálu - 1/3 oproti železu. Z toho vyplývá, že při zachování stejných mechanických vlastností stroje dosáhneme nižší hmotnosti, což je velmi žádoucí hlavně u manipulátorů, lineárních vedení, dopravních linek atd. Rychlé shrnutí výhod Alutec-u: - krátký čas od návrhu k realizaci - používání kvalitních materiálů s certifikátem jakosti - bezproblémové rozšiřování a úpravy konstrukčních celků - konstrukční řešení ve speciální CAD nadstavbě - díky rozebíratelným spojům lze opět upotřebit jednotlivé díly konstrukčních celků


strana 27

- stálým vývojem vznikají nová, prakticky orientovaná řešení - odborná poradenská služba

3.5.2

3.5.2

Sestava nosné konstrukce pracovního stolu

Nosná konstrukce pracovního stolu bude sestavena ze dvou základních Alutec profilů a to 45 x 45 mm, kód – 104545 a profil 45 x 90 mm, kód - 104590 Obr. 3.8 K těmto profilům bude dále zapotřebí čtyřech kusů plastových záslepek. Materiál PA6, objednávací kód – 224545.

Obr. 3.8 Základní rozměry nosných profilů Alutec

Dále budou použity spojovací doplňky a spojovací prvky od stejné firmy Tab. 3.1. Materiál

Typ

Kód

Hmotnost [kg] Fixační úhelník Hliník 43x87mm 304387 0,175 Stavěcí patka Mix M8 Ø 40 404008 0,06 Šroub DIN 912 Ocel zinkovaná M8 x 16 200616.1 0,008 Matice Ocel zinkovaná M8 210800 0,0041 Podložka Ocel zinkovaná Ø 13 210812 0,001 Tab. 3.1 Použité normalizované prvky Stavěcí patka má nosnost maximálního zatížení 500 Kg.

Počet kusů [ks] 8 4 32 32 32

strana 28


Ukázka možných typů spojení hliníkových profilů Obr. 3.9 a Obr. 3.10.

Obr. 3.9 Spoje profilů - 3D modely

Obr. 3.10 Spoje profilů - 2D nákresy


3.5.3

Aplikace do software

Použití normalizovaných katalogových částí v 3D systému Catia V5R9 Obr. 3.11. Normalizované prvky: profil 45x45 mm, stavěcí patka, fixační úhelník, spojovací prvky.

Obr. 3.11 3D modely použitých katalogových prvků (systém Catia)

V sestavě nosné konstrukce pracovního stolu je použito spojení dle Obr. 3.10, dále je zde pro zpevnění použitý fixační úhelník. Spojení fixačního úhelníku s profily je dobře viditelné na Obr. 3.12.

Obr. 3.12 Spoje profilů systému Alutec

strana 29

3.5.3

strana 30


Celkový pohled na nosnou sestavu pracovního stolu s využitím již zmiňovaných normovaných prvků je na Obr. 3.13.

Obr. 3.13 3D model nosné konstrukce stolu

3.6

3.6 Posuv skla Tato část diplomové práce přinesla nejvíce konstrukčních problémů. Stále byl vymýšlen ruční mechanismus, jakým by bylo nejlepší sklo posunovat. Návrhů bylo hned několik, od primitivních až po zbytečně složité. Po každé konzultaci s odborným poradcem z praxe (Normalie Czech s.r.o.), bylo nutné inovovat a vylepšovat, nebo opět začínat od začátku s jiným nápadem. Bylo nutno brát v úvahu hned několik důležitých faktorů: - Sklo je potřeba posunovat lehce, neboť se jedná o ruční posuv. Člověk, který bude tento pracovní stůl obsluhovat nesmí přijít ke zbytečným zdravotním problémům. - Je potřeba zajistit přesné polohy jednotlivých fází třech různých polotovarů a jejich jednoduché přenastavení. - Vymyslet mechanismus pro blokaci posuvu v přesně daných polohách a zpětné jednoduché odblokování. Stejným principem pak zajistit posuv z koncové polohy do polohy počáteční.

3.6.1

3.6.1

Pojízdný zámek

Po zvážení všech návrhů a po konzultaci s odborníkem z praxe byla vybrána jedna z možných variant, a sice pojízdný zámek Obr. 3.14. Tento mechanismus splňuje dříve uvedené faktory, které bylo nutné dodržet. Základní částí sestavy pojízdného zámku je jeho tělo. K němu se připojují další vyrobené a nakoupené normalizované součásti. Normalizované části byli vybírány z katalogů firem působících na českém trhu.


strana 31

Obr. 3.14 3D model sestavy pojízdného zámku

3.6.1.1

3.6.1.1 Normalizované části SKF kuličková ložiska lineární - Kuličková ložiska se skládají z plastové válcové klece, ve které jsou uchyceny kalené ocelové segmenty s vnitřním oběhem kuliček. Ložiska se dodávají v rozměrových řadách 1 ( typ LBBR ) a 3 ( typy LBCr a LBCD uzavřená a typy LBCT a LBCF - otevřená ) podle standardu ISO 10285. Jako příslušenství je možno dodat ocelové tyče, podpěry a ložisková tělesa. Do sestavy pojízdného zámku jsem zvolil typ LBBR. Jsou sice ze základní řady těchto lineárních ložisek, ale pro chráněný a téměř nenamáhaný posuv pod stolem jsou zcela dostačující Obr. 3.15. Lineární ložiska LBBR se používají všude tam, kde nejsou na přesnost chodu a na únosnost tak vysoké nároky jako u ložisek z ISO řady 3 (LBC). Lineární ložiska LBBR podle norem ISO patří do řady 1. Jsou volně zaměnitelná za libovolné lineární ložisko stejné ISO řady a je možné je zakoupit kdekoliv na světě. Lineární ložisko LBBR je nejkompaktnější dostupné ložisko a umožňuje uložení hřídelí o velkém průměru v poměru k výšce zastavění.

Obr.3.15 Lineární ložiska LBBR lineární

Materiál: Standardně se vyrábějí dva rozdílné typy kuliček. Pro LBBR se dodávají kuličky z oceli 100Cr6 a pro nerezové provedení LBBR/HV6 se dodávají kuličky z oceli X46Cr13. Klec je vyrobena z polyoxymetylenu (POM) a jsou do ní

strana 32


zalisovány oběžné dráhy pro kuličky. V tomto provedení lze použít kuličky se zvětšeným průměrem, jež mohou nést i velmi vysoké zátěže. V tomto případě byly použity do těla pojízdného zámku 4 x kuličkové lineární ložiska s objednávacím kódem – LBBR 20 2LS, 4 Ks. Základní parametry: dynamická únosnost C = 1 100 N; Statická únosnost Co = 780 N (SKF). Kluzná pouzdra z materiálu M: Suchá kluzná pouzdra z třívrstvého kompozitu M Obr. 3.16. Vhodná pro rotační a kývavé pohyby a také pro lineární pohyby při radiálním zatížení. Osvědčila se v bezúdržbovém provozu, prostorově omezeném uložení a v uložení s nezaručenou souosostí, hranovým zatížením nebo při velkém znečištění.

Obr. 3.16 Kluzné pouzdro

Pro svoje velice dobré vlastnosti a příznivou cenu jsou použity v uložení zvedací a blokovací tyčinky. Objednávací kód - PCM 050710B; 5 Ks ; Základní parametry: dynamická únosnost C = 4 000 N; Statická únosnost Co = 12 500 N (SKF). Jednořadá kuličková ložiska - mají zvláště široké použití. Vyznačují se jednoduchou konstrukcí, jsou nerozebíratelná, jsou vhodná pro vysoké i velmi vysoké otáčky, jsou provozně odolná a nenáročná na údržbu. Vzhledem k těmto vlastnostem a příznivé ceně je to nejběžněji používaný typ ložisek. Jsou proto k dispozici v mnoha provedeních a velikostech. Tyto jednořadá kuličková ložiska jsou v návrhu použity v sestavě řezného stolu v uložení hřídele. Ta je uložená mezi pojistnými maticemi typu KM 4, M20x1 ČSN 023630 a podložkami MB 4, ČSN 023640. Objednávací kód jednořadého kuličkového ložiska – 6304 Ø20-52x15. Základní parametry: dynamická únosnost C = 15 900 N; Statická únosnost Co = 7 800 N; mezní únavové zatížení Pu = 335 N (SKF). Pružina - Dovoz do ČR -Firma Bohumil Cempírek Cecho Tlačné pružiny SPEC poskytují konstruktérům, kresličům, výrobním a údržbářským střediskům přesně konstruované pružiny, které ekonomickým způsobem šetřícím čas. Servis SPEC šetří čas a tím i peníze, protože nejsou třeba konstrukční práce a výpočty.

Materiál- Strunový drát dle DIN 17223, třída C. č. 1.1200.BS5216 ND3 nebo DH3 – AMS 5112. Drát z nerezavějící oceli dle DIN 17224. č. 1.4310. BS2056 EN58A. Obchodní pružinová tvrdost 302 AMS 5688 Obr. 3.17. Vinutí – pravé. Konce - drát do 0,8 mm čtvercový a nebroušený. Tolerance - Všechny rozměry a síly dle DIN 2095 (stupeň 2)


strana 33

Povrchová úprava - Naolejovaný normální drát. Úprava brokováním a pokovováním dodávaná na požádání. Poskytnout dostatečný čas pro speciální úpravy. Ke stanovení zatížení u jakékoliv pracovní délky použít průhyb pružnice na jednotku zatížení x navrhovaný průhyb.

Obr. 3.17 Parametry pružiny

kde: 1 lb = 4,448 newtonů 1 newton = 0,225 lb Do [mm] 8,63 d [mm] 0,63 5,4 Sh [mm] 24,5 L0 [mm] 7,1 L1 [mm] 8,33 P1 [N] P/f [N/mm] 0,47 H [mm] 9,4 A [mm] 6,8

vnější průměr; průměr drátu; přibližná délky stlačené pružiny; délky volné pružiny (pouze informativní použití); zatížená délka (minimální pracovní délka); zatížení při L1; průhyb pružnice na jednotku zatížení; pro práci v otvoru; pro práci přes nápravu

3.6.1.2 Funkce pojízdného zámku Tento mechanismus plně zaručuje veškeré původní požadavky jako je přesnost, jednoduchost a spolehlivost vedení skla po desce stolu. Dále zaručuje přesnou blokaci v předem nastavených a námi požadovaných místech. Čtyři lineární ložiska, která jsou nalisovaná v těle zámku, zajišťují přesné a snadné vedení po dvou tyčích kruhového profilu. Dvojice těchto tyčí zase zaručuje pohyb pouze ve dvou směrech kap. 3.6.1.3. Součástí pojízdného zámku je jednoduchý mechanismus fungující na principu vlastností pružiny (tah, tlak). Uvnitř těla zámku je pružina uložená mezi stěnou těla a pojistným kroužkem blokační tyčinky. Ta pod stálým tlakem na pojistný kroužek působí na tuto blokovací tyčinku Obr. 3.18. Princip blokování je vysvětlen v kap. 3.6.1.4.

3.6.1.2

strana 34


Obr. 3.18 Uložení pružiny v těle pojízdného zámku

Pružina má tedy za úkol tlačit hrot blokovací tyčinky ven směrem od těla zámku. To umožní zapadnutí této tyčinky do předvrtaného otvoru v blokovací tyči a nastane blokace Obr3.22. Po provedení veškerých operací souvisejících s řezem a protlačováním je nutné opět pojízdný zámek uvolnit a umožnit tak další posuv skla. Odblokování se provádí ručně jak je znázorněno na Obr. 3.19. Stisknutím dlaně, tedy přitáhnutím zvedací tyčinky k madlu pojízdného zámku, uvolníme blokovací tyčinku a celá akce se může opakovat. Snadný pohyb zvedací a blokovací tyčinky zaručuje 5 kusů kluzných ložisek. Ty jsou uložena v těle zámku a na jeho rameni. Hrot blokovací tyčinky a povrch blokovací tyče je nutno tepelně zpracovat kalením z důvodu jejich možného rychlého opotřebení stálým třením.

Obr. 3.19 Pojízdný zámek a nákres uvolnění blokace


strana 35

3.6.1.3

3.6.1.3 Vodící část Vodící část je složena z částí určených pro výrobu: blokovací tyč, upínací přípravky – levý a pravý Obr. 3.20. Dále z normovaných částí: Profil Alutecu, který je upnutý ke konstrukci stolu a tvoří nosnou část sestavy posuvu skla, vodící tyče a spojovací prvky.

Obr. 3.20 Vodící části 3.6.1.4

3.6.1.4 Sestava posuvu Skládá se ze dvou podsestav uvedených výše a to z pojízdného zámku a vodící části. Princip posuvu je následující: Vodící část zajišťuje přesné vedení ložisek ve směru vodících tyčí a jednoduše nastavitelný mechanismus pro jednotlivé fáze posuvu – blokace. Ten je dobře viditelný na Obr. 3.21. Při uvolnění pojistného šroubu a pozvednutím čtyřhranné blokační tyče jednoduše změníme vzdálenost mezi jednotlivými blokacemi pootočením této tyče Obr. 3.21. Ty jsou na blokační tyči určeny předvrtanými dírami jejichž vzdálenosti se odvíjí od vypočtených jednotlivých fází posuvu.

Obr. 3.21 Nastavitelný mechanismus jednotlivých fází

strana 36


Pojízdný zámek je zkonstruován tak, aby měl přesné lineární vedení v obou směrech. To zaručují čtyři lineární kuličková ložiska uložená v těle zámku a dvě vodící tyče na kterých jsou tyto ložiska usazeny. Další velice důležitou funkci Pojízdného zámku zajišťuje tzv. blokační mechanismus. Jeho funkcí je tedy blokace v přesně vypočtených polohách a to tak, že blokační tyčinka vytlačovaná pružinou proti blokační tyči, je při posuvu tlakem nucená zapadnout do předvrtaných děr blokační tyče. Blokovací tyčinka tím znemožní další posuv. Po provedení všech operací souvisejících s řezem a protlačováním skla, umožní jeho zpětné odblokování a pokračování při dalším lineárním posuvu skla do dalšího nastaveného místa. Tento princip je názorně vysvětlen na Obr. 3.22.

Obr. 3.22 3D model jednotlivých fází posuvů - místa blokace

Celá sestava posuvu je umístěna pod stolem a pevně přichycena k jeho nosné konstrukci.

3.7

3.7 Protlačování V původním návrhu byla osamocená sestava protlačování a osamocená sestava řezu. Obě tyto podsestavy byly nezávisle na sobě přichycené ke konstrukci nosného stolu. Z hlediska jednoduchosti, větší pevnosti a úspory materiálu byli spojeny do jedné konstrukce. Ty jsou dále jednotně nazývané jako stůl řezu. Protlačování a řez jsou


tedy společně na jedné konstrukci stolku řezu. Sestava protlačování se opět skládá z normalizovaných dílů a částí určených pro výrobu. Normalizované díly: Nosné profily Alutec, pneumatický válec a spojovací součásti. Části určené pro výrobu: Protlaková deska (materiál ocel 11 600), protlakové elko (upínací přípravek ve tvatu L, ocel 11 600) a výměnný protlačovací přípravek vyrobený modelářskou firmou Nátěsta z tvrzené gumy. Sestava těchto částí je na Obr. 3.23. Protlaková deska je napevno přichycena k hliníkové konstrukci řezného stolu pomocí spojovacích součástí. V ní jsou předřezány závity ve třech protlačovacích osách pro posuv protlakového elka do různých nastavitelných poloh kap. 3.2 (jednotlivé fáze posuvů). Protlačovací osy jsou kolmé na desku pracovního stolu. Nastavení polohy záleží na velikosti protlačovaného – řezaného průměru kruhového přířezu skla.

Obr. 3.23 3D sestava protlačování

strana 37

strana 38

3.8


3.8 Sestava stolu řezu Podobně jako u nosné konstrukce pracovního stolu je sestaven i stůl řezu. Nosnou část tvoří normalizované hliníkové profily Alutec a spojovací součásti od stejné firmy. Celá konstrukce řezného stolku je přichycena osmy šrouby k hliníkovým profilům. Ty tvoří nosnou část pracovního stolu. Obr. 3.24

Obr. 3.24 Model sestavy stolu řezu 3.8.1

3.8.1

Upnutí nože

Zde bylo nutné zajistit pevné upnutí pneumatického, válce na jehož pístnici je závitem připevněný řezací nůž Obr. 3.25. Ten je proti uvolnění pojištěný protisměrnou maticí. Z původní dodané sestavy nože byla použita pouze hlava a její uložení. Tento zákrok bylo nutné provést pro zjednodušení přítlaku řezného kamene na řezané sklo.

Obr. 3.25 Snímek uložení sestavy řezného kamene a jeho 3D model

Celé upnutí válce musí být na posuvném rameni pro dosáhnutí jednoduchého přenastavení na požadované tři průměry přířezů. Z důvodu malého prostoru v místě


nejmenšího průměru (Ø 60 mm) s ohledem na šířku a uložení hřídele, bylo navrhnuto posuvné rameno přítlačného válce dle Obr. 3.26

Obr. 3.26 Sestava řezného ramene a jeho uložení

Toto rameno, tvaru posuvné desky, je připevněné čtyřmi šrouby, pro jednoduchou a rychlou manipulaci. Z horní jsou na něm drážky, které přesně zapadají do drážek upínacího přípravku. V něm se bude toto rameno přítlačného válce posunovat. Vzhledem k uložení hřídele v upínacím přípravku, bylo nutné posuvné rameno v jeho prostřední části vykrojit. Má tedy netypický tvar, ale maximálně splňuje svoje požadavky a dostatečnou pevnost. Dále je na tomto obrázku dobře viditelné čtvercové vykrojení upínacího přípravku. To bylo nutné provést z důvodu velmi malého požadovaného průměru a to Ø 60 mm. Poloměr 30 mm od osy hřídele byl tak malý, že bylo zapotřebí tohoto vykrojení. Nastavení na jiný řezaný průměr je znázorněno na Obr. 3.27. Místa správného nastavení průměrů budou na rameni a upínacím přípravku naznačeny ryskami. Jak již bylo řečeno v teorii o skle, tlak válce na řezací kámen se bude pohybovat v rozmezí max. 20–30 N. Posuvné rameno bude vyrobeno z duralu a vzhledem k působícím malým silám je několikanásobně předimenzováno. Stejně tak jako ostatní části řezné soustavy jako jsou: držák, hřídel o průměru Ø 20 mm, kuličková ložiska, ozubené kolo, ozubený hřeben, vodící tyčinky.

Obr. 3.27 Nastavení řezaného průměru

strana 39

strana 40

3.8.2


3.8.2

Sestava řezného stolu

Dle zadání této diplomové práce bylo nutno pro řez použít pneumatický pohon na rameni s lineárním vedením. Dále bylo nutné použít ozubený hřeben k zajištění rotačního pohonu řezu a zajistit nastavitelné dorazy. Toho bylo docíleno následujícím konstrukčním návrhem Obr. 3.28.

Obr. 3.28 Sestava řezného stolu, pohled shora

3.8.2

3.8.3

Princip řezu

V horní části Obr 3.28, je dobře rozpoznatelný pneumatický válec přichycený k základní desce řezného stolu. Ten zde zajišťuje základní sílu do řezu a byl volen tak, aby byla možná regulace rychlosti pomocí regulačního ventilu. Válec je pomocí ocelové destičky (rameno) přímo propojen s ozubeným hřebenem, který přesně kopíruje každý pohyb válce z levé části do pravé a naopak. Přesný lineární pohyb hřebene pak zaručují dvě tvrzené normalizované lineární tyče (SKF) uložené v ocelových upínacích přípravcích. Snadný pohyb ozubeného hřebene po tyčích zajišťují čtyři lineární ložiska taktéž od firmy SKF Obr. 3.29. V katalogu pod objednávacím kódem – LBBR 8-2LS, 4 Ks. Základní parametry: dynamická únosnost C = 440 N; Statická únosnost Co = 355 N.

Obr. 3.29 Lineární pohon do řezu


Nastavitelné dorazy pak zaručují šrouby na obou stranách tohoto posuvného mechanismu Obr. 3.30.

Obr. 3.30 Nastavitelný doraz

Dle zadání, bylo nutné pro sílu do řezu, použít lineární pneumatický válec. Dalším navazujícím požadavkem je použití ozubeného hřebene, který pomocí ozubeného kola převede lineární sílu na sílu rotační Obr 3.31. Ozubené kolo je pak spojeno přes ocelovou hřídel o průměru Ø 20 mm a uloženou mezi dvěmi kuličkovými ložisky Kap. 3.6.1.1, se sestavou řezacího nože Kap. 3.8.1

Obr. 3.31 Sestava části řezného stolu, převod lineárního pohybu na pohyb rotační

strana 41

strana 42

3.8.3.1


3.8.3.1 Normalizované ozubení

Obr. 3.32 Rozměry ozubeného hřebene

kde: h [mm] ho [mm] b [mm] L [mm] m [-]

výška zubu rozteč zubu šířka zubu délka hřebene modul ozubení

20 18 20 320 2

Obr. 3.33 Rozměry ozubeného kola

kde: dm [mm] D1 [mm] dp [mm] de [mm] A [mm] B [mm] z [ks] m [-]

vnější průmer vnitřní průměr průměr roztečné kružnice průměr hlavové kružnice šířka kola šířka zubu počet zubů modul ozubení

50 14 74 78 35 20 32 2

Výhradní dovozce do ČR firma CHIARAVALI s.r.o. Použitý materiál – ocel C43, DIN 3972.


3.8.4

Uložení základní desky

Zejména pro jednodušší montáž a uložení základní řezné desky, bylo použito v každém rohu této desky, výškově nastavitelného přípravku Obr 3.34. Ten je upevněn šrouby na každé ze čtyř nosných noh řezného stolu. Jednoduchou montáží a připevnění pod konstrukci řezné desky zajistíme její jednoduché vodorovné nastavení a přesné uchycení.

Obr. 3.34 Výškově nastavitelný přípravek

V obrázku Obr. 3.35 je vidět uložení základní desky na řezném stolu. Na této desce je uložena celá řezná sestava. Naším cílem je při montáži zaručit její rovnoběžnost se základní deskou konstrukce celého stolu Kap. 3.4. Na tuto rovnoběžnost bude kladen důraz pouze při montáži, neboť pro samotnou funkci správného chodu není až tak důležitá. Správný a stejnoměrný přítlak nože zde totiž zaručuje kompaktní lineární píst. Mezi jeho velmi dobré vlastnosti patří nastavitelná konstantní přítlačná síla. Ta je díky pneumatice zaručena i při nerovnostech, jaké může například způsobit nerovnoběžné uložení řezné desky.

Obr. 3.35 Sestava řezného stolu, uložení základní desky

strana 43

3.8.4

strana 44

3.8.5


3.8.5

Fixace skla

Pro nehybné ukotvení skla v místě řezu, byl použitý čtvrtý lineární a taktéž pneumatický dvojčinný válec. Ten zde musí být použitý pro odstranění všech zbývajících stupňů volnosti. Používaný polotovar tabulkového skla, byl zatím pouze uložený na desce stolu mezi vodícími lištami a z jedné strany zajištěn ramenem pojízdného zámku. Tento systém umožňuje pohyb v jednom směru. Před fází řezání je ale nutné polotovar skla pevně a nehybně ukotvit. Na Obr. 3.36 je 3D model spodní části sestavy řezu. Popis podsestav z leva: podsestava řezacího nože, fixace skla a protlačování.

Obr. 3.36 Sestava řezného stolu v místě řezu, fixace a protlačování

3.9

3.9 Nastavení a správná funkce pracovního stolu

3.9.1

3.9.1

Nastavení jednotlivých částí

Při každé změně řezaného průměru kruhového přířezu skla je nutné správně přednastavit tyto nastavitelné části pracovního stolu: 1. Vzdálenost mezi vodícími lištami. Dotáhnout šrouby k pracovnímu stolu a zajistit ukotvení lišt.


strana 45

2. Vložit výměnnou destičku na nosné čelisti mezi vodícími lištami tak, aby zapadla do výstupku na pravé čelisti. 3. Pootočit blokovací tyč sestavy posuvu skla do správné polohy. Dotáhnout pojistným šroubem. 4. Posunout pojízdný zámek do počáteční polohy (pravá strana) 5. Posunout upínací přípravek tvaru L (protlakové elko) do správné polohy – osy protlačování. 6. Vyměnit protlačovací přípravek na protlačovacím válci. 7. Vyměnit fixační přípravek na fixačním válci. 8. Nastavit vzdálenost nože od osy hřídele na požadovaný průměr. 9. Nastavení přívodu pro přimazávání řezného kamene. 3.9.2 Správná funkce pracovního stolu Jestliže jsme provedli nastavení pracovního stolu dle výše uvedených bodů, můžeme přistoupit k pracovní činnosti. Ta je rozdělena do několika pracovních fází: 1. Vložení správného polotovaru mezi vodící lišty před rameno posuvného zámku. 2. Ruční posuv polotovaru po desce stolu do polohy číslo 1, první blokace posuvného zámku. 3. Sešlápnutí nožního ventilu pro spuštění práce řezu. 4. Vysunutí lineárního pneumatického válce pro ukotvení polohy skla (fixace) z polohy 1 do polohy 2. 5. Spuštění přimazávání řezného kamene. 6. Spuštění přítlaku řezného kamene na polotovar skla z polohy 1 do polohy 2. 7. Spuštění - řezu, vysunutím dvojčinného lineárního pneumatického válce s vedením z polohy 1 do polohy 2. - protlačování, vysunutím pneumatického válce z polohy 1 do polohy 2. 8. Uvolnění přítlaku řezného kamene z polohy 2 do polohy 1. 9. Spuštění – řezu, zasunutím lineárního pneumatického válce s vedením z polohy 2 do polohy 1. - protlačování, zasunutím pneumatického válce z polohy 2 do polohy 1. 10. Zasunutí lineárního pneumatického válce pro uvolnění polotovaru skla z polohy 2 do polohy 1. 11. Ruční uvolnění blokace posuvného zámku přitáhnutím zvedací tyčinky k madlu posuvného zámku. 12. Ruční posuv polotovaru po desce stolu do polohy číslo 2, druhá blokace posuvného zámku. 13. Stálé opakování celého procesu od bodu 3. až do posledního místa blokace. 14. Celý postup opakujeme od bodu 2.

3.9.2

strana 46

3.10


3.10 Zachycení protlačeného skla V místě protlačování budou propadat námi požadované kruhové přířezy Obr. 3.37. Zde je nutné zajistit jejich bezpečné zachycení tak, aby nedocházelo k žádnému poškození. Toho bude docíleno velkou zachytávací nádobou naplněnou vodou. Hladina kapaliny bude dobře tlumit rychlost přířezů získanou při protlačení a zároveň zajistí tlumený dopad na dno, nebo na další přířezy. Nádoba bude stát na pojízdném vozíčku a bude s ní možná jednoduchá manipulace.

Obr. 3.37 Místo protlačování, pohled ze spodu 3.11

3.11 Odpad materiálu Poslední fází řezného a protlačovacího procesu je odpad použitého a nepotřebného skla. Místo odpadávání skleněného odpadu je na Obr. 3.38. Zde je pro přesnější odvod použitý tvarovaný plech, který zajišťuje potřebné nasměrování odpadu do kontejneru.

Obr. 3.38 Sestava pracovního stolu, místo odpadávání použitého materiálu


3.12 Mazání řezného kamene

strana 47

3.12

U řezání skla vybraným řezným kamenem bylo potřeba zajistit přimazávání Obr. 3.39. To bylo splněno tenkou ocelovou trubičkou, která je přichycena na posuvném a lehce nastavitelném rameni. Do trubičky je přiváděno mazivo gumovou hadičkou, která je na druhém konci připojena na dávkovač. Mazivo bude přiváděno na řezný kámen pouze v klidové základní poloze a to před každým dalším řezem Kap. 3.9.2

Obr. 3.39 Sestava

3.13 Použité pneumatické válce Přítlak na odvalovací řezný kámen – dvojčinný kompaktní válec Ø 12 mm, zdvih 20 mm typu CQS, kód – CDQS-BKB12-20DM. Při provozním tlaku 0,4 MPa dokáže vyvinout sílu: u vysouvání 45,2 N u zasouvání 33,9 N Pro požadovanou tloušťku skla (3 - 4 mm) byla firmou H-CRYSTAL experimentálně změřena potřebná přítlačná síla řezného kamene v rozsahu 20 – 25 N. Válec do řezu – standardní dvojčinný válec s nastavitelným tlumení a s magnetem, průměr válce Ø 40 mm, zdvih 300 mm typu c65, kód CD65B40-300-C. Při provozním tlaku 0,4 MPa dokáže vyvinout sílu: u vysouvání 196,4 N u zasouvání 164,9 N Pro použití do řezu je plně vyhovující, bude pracovat se silami max. 150 N. Tato síla byla experimentálně zjištěna firmou H – CRYSTAL pro maximální délku použitého ramene 65 mm. Válec pro protlačování – dvojčinný kompaktní válec Ø 20 mm, zdvih 50 mm typu CDU, kód – CDU20-50D. Při provozním tlaku 0,4 MPa dokáže vyvinout sílui: u vysouvání 125,7 N u zasouvání 105,6

3.13

strana 48


Pro požadovanou tloušťku skla (3 - 4 mm) byla firmou H-CRYSTAL experimentálně změřena potřebná protlačovací síla. 50 – 70 N. Fixační válec – standardní dvojčinný válec s nastavitelným tlumení, průměr válce Ø 32 mm, zdvih 50 mm typu c65, kód CD65B32-50-C. Při provozním tlaku 0,4 MPa dokáže vyvinout sílu: u vysouvání 80,4 N u zasouvání 69,1 N Nastavení dorazů, tlumení a provozní tlaky se u všech použitých pneumatických válců provede při provozním rozběhovém seřízení.

4 Pevnostní výpočet exponovaných dílů

4

strana 49

PEVNOSTNÍ VÝPOČET EXPONOVANÝCH DÍLŮ

4.1 Teorie napěťové analýzy

4

4.1

Určení deformace a napjatosti, stručněji označované jako napěťová analýza, je předpokladem k následnému hodnocení mezních stavů konstrukce. V obecné prostorové statické úloze představují celkem 15 neznámých funkcí proměnných x, y, z. Jedná se o tři posuvy u, v, w, šest přetvoření εx, εy, εz, γxy, γyz, γzx a šest napětí σx, σy, σz, τxy, τyz, τzx. Tyto funkce jsou navzájem vázány systémem obecných rovnic pružnosti, které musí být splněny uvnitř řešené oblasti. Jsou to rovnice rovnováhy, rovnice fyzikální neboli konstitutivní a rovnice geometrické. Na hranicích řešených oblastí musí být splněny předepsané okrajové podmínky. 4.1.1

Rovnice rovnováhy

4.1.1

Tyto rovnice jsou podmínkami rovnováhy elementárního vnitřního prvku, na který kromě složek napětí působí vnější objemová síla (v případě billboardu např. gravitační síla) o složkách ox, oy, oz [N.m-3]. Představují vzájemnou vazbu mezi složkami napětí. U statické zatěžování platí: ∂σ x ∂τ xy ∂τ xz + + + ox = 0 ∂x ∂y ∂z ∂τ xy ∂σ y ∂τ yz + + + oy = 0 ∂x ∂y ∂z ∂τ xz ∂τ yz ∂σ z + + oz = 0 + ∂x ∂z ∂y kde: τ [MPa] σ [MPa]

tečná napětí v příslušné ose x, y nebo z; normálová napětí v příslušné ose x, y nebo z; 4.1.2

4.1.2 Rovnice geometrické Neboli vztahy vytvářející vazbu mezi složkami posuvů a přetvoření ∂u ∂x ∂u ∂v = + ∂y ∂x

∂v ∂y ∂v ∂w = + ∂z ∂y

∂w ∂z ∂w ∂u = + ∂x ∂z

εx =

εy =

εz =

γ xy

γ yz

γ zx

strana 50

4 Pevnostní výpočet exponovaných dílů

kde: ε [-] γ [-] 4.1.3

přetvoření v příslušné ose x, y nebo z; přetvoření v příslušné rovině

4.1.3 Konstitutivní vztahy Představují vztah mezi deformací a napjatostí pro lineárně pružný, izotropní Hookovský materiál, jehož vlastnosti jsou určeny dvěma nezávislými materiálovými konstantami – modulem pružnosti v tahu E a Poissonovým číslem µ:

[

]

γ xy =

[

]

γ yz

[

]

γ zx

1 σ x − µ (σ y + σ z ) E 1 ε y = σ y − µ (σ x + σ z ) E 1 ε z = σ z − µ (σ x + σ y ) E

εx =

kde: ε [-] σ [MPa] γ [-] µ [-] τ [MPa] E [Pa] G [Pa]

1 τ xy G 1 = τ yz G 1 = τ zx G

přetvoření v příslušné ose x, y nebo z; normálová napětí v příslušné ose x, y nebo z; přetvoření v příslušné rovině Poissonovo číslo (ocel µ = 0,3) tečná napětí v příslušné ose x, y nebo z; modul pružnosti v tahu; modul pružnosti ve smyku;

Modul pružnosti ve smyku G není nezávislou materiálovou veličinou G= kde: E [Pa] G [Pa] µ [-] 4.1.4

E 2(1 + µ )

modul pružnosti v tahu; modul pružnosti ve smyku; součinitel příčné kontrakce (Poissonovo číslo);

4.1.4 Okrajové podmínky Uvedený systém rovnic musí být doplněn okrajovými podmínkami. Ty mohou být dvojího typu – geometrické nebo silové. Po konzultaci s vedoucím diplomové práce, odborným poradcem z praxe (zadavatel) a odborníkem z Ústavu konstruování bylo rozhodnuto, že v tomto případě není potřeba provádět pevnostní výpočty exponovaných dílů. V celé sestavě pracovního stolu se totiž žádný takto namáhaný díl nenachází. To bylo navrhnuto vzhledem k velmi malé řezné síle a z toho odvozeného řezného momentu.

5 Návrh pohonů

5

strana 51

5

NÁVRH POHONŮ

Alternativou pro použití jiného pohonu než pneumatikckého je bezpochyby hydraulický. Ten byl v tomto případě vyloučena. Sice má velmi podobné vlastnosti jako pneumatika, ale pro konkrétní (zadavatelskou) firmu je podstatně náročnější na provoz a z toho hlediska nepřijatelná. V této kategorii jsou ale velice dobře použitelné některé z elektromagnetických lineárních pohonů. Hlavní velkou výhodou těchto pohonů je jejich možnost použití. Tyto pohony jsou nenáročné na provoz a údržbu a téměř všude je možnost jejich okamžitého použití. Jsou totiž závislé pouze na přívodu elektrické energie a ta je v současné době 100% součástí každého strojírenského podniku. Na našem trhu působí několik obchodních firem nabízejících tyto elektromagnetické lineární pohony a to: firma AMPO s.r.o., která je výhradní dovozce pohonů SERVOMECH, nebo firma KRIOS s.r.o., výhradní dovozce pohonů HIWIN.

5.1 Elektromagnetické lineární pohony firmy AMPO s.r.o. Typ ATL 02-05-08 Obr. 5.1 - lineární pohon s trapézovým závitem - poháněn stejnosměrným motorem 24 V nebo 12 V - provedení převodovky z litinové slitiny - tělo válce - eloxovaný hliník - výsuvná tyč válce - nerezová ocel DIN 1.4301 - ATL 02 a 05 - možnost upevnění přes otočnou vidlici - volitelné příslušenství - magnetické spínače koncových poloh - montáž motoru na obě strany možná standartní zdvih: 100, 150, 200, 300 – ATL 02 a 05 100, 200, 300, 400, 500 – ATL 08 max. zatížení: 1400 N ( ATL 02 ) 2000 N ( ATL 05 ) 4000 N ( ATL 08 )

Obr. 5.1 Typ ATL 02-05-08

5.1

strana 52

5 Návrh pohonů

Typ ATL/BSA 10-20-25-30-40 Obr. 5.2 ATL = lineární pohon s trapézovým závitem BSA = lineární pohon s kuličkovým šroubem - u všech velikostí je možno šnekový převod dodat ve 4 převodových stupních - jedno nebo dvouchodý trapézový šroub možný ( pouze u ATL ) - elektropohon zajišťuje jednofázový, třífázový nebo stejnosměrný motor - volitelné příslušenství: - bezpečnostní spojka jako ochrana před dynamickým přetížením - magnetické nebo elektrické koncové spínače - prokluzová spojka - množství montážních a připevňovacích elementů - možné vybavit rotačním Encoderem ( snímání polohy ) a ručním přestavováním válce

Obr. 5.2 Typ ATL/BSA 10-20-25-30-40

standartní zdvih: 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800 mm Typ ATL/BSA 50-63-80 ATL = lineární pohon s trapézovým závitem BSA = lineární pohon s kuličkovým šroubem - u všech velikostí je možno šnekový převod dodat ve 3 převodových stupních - standardně jednochodý, na přání dvouchodý trapézový šroub ( ATL ) - standardní zdvih: 200, 400, 600, 800, 1000 mm

5 Návrh pohonů

strana 53

Typ UAL/UBA 1-2-3-4 Obr. 5.3 UAL = lineární pohon s trapézovým závitem UBA = lineární pohon s kuličkovým šroubem - u uvedených velikostí je možno řemenový převod dodat ve 3 převodových stupních - typ vhodný pro aplikaci s vysokou rychlostí chodu válce a vysoké pracovní nasazení - elektromotor vybavitelný jednofázovým, třífázovým nebo stejnosměrným motorem a brzdovým elektromotorem - příslušenství jako u předcházejících typů

Obr. 5.3 Typ UAL/UBY 1-2-3-4

strana 54

6

6 Závěr

6

ZÁVĚR

Cílem této diplomové práce byl návrh výrobní linky pro řezání kruhových skleněných přířezů, které se pak budou ještě dále zpracovávat broušením na přesný rozměr. Tyto sklíčka se montují do přenosných svítidel, kde působí především jako ochrana reflexní plochy a zdroje světla před nečistotami. Další zpracování (broušení) by svým rozsahem mohlo být použito jako zadání další diplomové práce, proto se jím tato práce nezabývá. Zadavatel, tedy firma H – CRYSTAL s.r.o., měl dva základní požadavky. Pro řezání skleněných tabulí dodal sestavu řezného nože, který bylo nutné použít. Dalším požadavkem byly tři různé požadované průměry přířezů o hodnotách Ø 60, Ø 80 a Ø 130 mm na výstupu. Zadaná tloušťka skla byla 3-4 mm. Na základě těchto vstupních parametrů se odvíjela celková konstrukce pracovního stolu. Celý tento diplomový projekt byl navrhován pod záštitou firmy NORMALIE Czech s.r.o., která měla taktéž své požadavky. Jednalo se zejména o konstrukční jednoduchost, která by umožnila snadnější výrobu linky a tím přinesla časové a finanční úspory zejména ve fázích výroby a montáže celého zařízení. Z tohoto důvodu byly v návrhu použity ve velkém měřítku normalizované prvky. U vypracování návrhu konstrukčního řešení bylo dále vycházeno ze zásad pro vypracování této diplomové práce, kde jsou uvedeny požadované prvky a mechanismy, které měly být zakomponovány do celkové sestavy pracovního stolu, včetně použití pneumatiky. Všechny tyto body byly splněny a navrhnuty tak, aby co nejlépe plnily své funkce v této sestavě. Z hlediska přesnosti a přehlednosti byl pro celkový návrh pracovního stolu použit software pro 3D počítačové konstruování v oblastech CAD/CAM/CAE a sice systém Catia V5 R9. Tento systém je schopen pokrýt návrhářskou práci od tvorby designu, vlastní konstrukce, přes různé analýzy, simulace a optimalizace, až po tvorbu dokumentace a NC programů pro vlastní výrobu. Celková sestava návrhu pracovního stolu se skládá ze 104 použitých vymodelovaných dílů, ty byly zakomponovány do 28. podsestav. Z toho bylo normalizováno 41 kusů a dalších 31 kusů, určeno pro další zpracování. Zbytek použitých prvků (32 ks) bylo navrhnuto v rámci správné funkce stroje a určeno pro výrobu. Firma pod jejíž záštitou je tato práce vypracována, byla s tímto návrhem spokojena a bude vyžadovat veškerou výkresovou dokumentaci (ta nebyla součástí této práce) a další podklady související s tímto konstrukčním návrhem pracovního stolu. Pro zadavatelkou firmu je tento návrh taktéž přínosem, neboť jsou u nich tyto kruhové přířezy doposud řezány ručně. Strojní výroba má hned několik výhod a to: přesnost = výstupní kvalita, rychlost, izolace obsluhy od agresivních skleněných třísek a podstatně menší nároky na obsluhu. Pro ještě větší ochranu obsluhy, by bylo dobré řezný stůl ze všech stran izolovat ochranným plexisklem.

7 Použitá literatura

7

POUŽITÁ LITERATURA

[1] BOHÁČEK, F. a kolektiv. Části a mechanismy strojů I., II., III., Zásady konstruování – spoje. FSI VUT v Brně, 1984. 319 s. ISBN 80-214-0886-3 [2] SVOBODA, P. - BRANDEJS, J. - KOVAŘÍK, R. - SOBEK, E. Základy konstruování. Výběr z norem pro konstrukční cvičení. FSI VUT v Brně, 1986. 288 s. ISBN 80-85895-18-8 [5] KLIMEŠ, P. Části a mechanismy strojů I., Spolehlivost, dimenzování, pružiny, spoje a hřídele. Brno, Akademické nakladatelství CERM s.r.o., 2003. 97 s. ISBN 80214-2421-4 [4] HOSNEDL, S. - KRÁTKÝ, J. Příručka strojního inženýra, Obecné strojní části 2, Převodové mechanismy. Praha, Computer press, 2000. 198 s. ISBN 80-7226-202-5 [5] DRASTÍK, F. a kolektiv: Strojírenské tabulky pro konstrukci i dílnu. [6] MENČÍK, Jaroslav. Pevnost a lom skla a keramiky. Praha SNTL – Nakladatelství technické literatury, 1990. 389 s. ISBN 04-809-90 [7] Rony Elektronik s.r.o. – Dodavatel pohonů TMP http://www.rony-elektronik.cz [8] Servomech – Výrobce lineárních motorů ATL http://www.servomech.com [8] AMPO s.r.o. Lineární pohony http://www.ampo.cz [9] Alutec s.r.o. – Hliníkové konstrukční profily http://www.aluteckk.cz [10] Chiriavalli s.r.o. – Výhradní dovozce ozubených kol http://www.chiaravalli.cz [11] SMC s.r.o. Výrobce pneumatických válců http://www.smc.cz [12] SKF a.s. - Kluzná,valivá a axiální ložiska http://www.skf.cz [13] Catia – Obecné informace o systému catia http://www.kks.zcu.cz/podklady/CATIA/studentske/#1.1

strana 55

7

strana 56

8

8 Seznam použitých zkratek

8

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK

CAD

Computer Aided Design – počítačem podporovaná konstrukce

CAE

Computer Aided

CAM

Computer Aided

CATIA

Computer – Graphic Aided Three Dimension Iteractive Application – Cax system

CAx

Obecně – počítačem podporované technologie

CNC

Computerized Numerical Kontrol – číslicové řízení počítačem

ČSN

Česká Státní Norma

DIN

Deutsche Industrie Norm

ISO

International Organization for Standardization

MKP

Metoda Konečných Prvků

V5R9

Typové označení systému CATIA (Version – Release 9)

2D

2dimenzional – dvojrozměrné objekty

3D

3dimensional - trojrozměrné objekty

9 Přílohy

9

PŘÍLOHY

Obr. 9.1 3D model návrhu sestavy pracovního stolu

Obr. 9.2 Uložení pojízdného zámku pod stolem

1

9

strana 58

8 Seznam použitých zkratek

9 Přílohy

Obr. 9.3 Pohledy

2

strana 60

9 Přílohy

9 Přílohy

3

Obr. 9.4 Pohledy II

strana 62

9 Přílohy

9 Přílohy

Obr. 9.5 Konstrukce stolu

4

strana 64

9 Přílohy

9 Přílohy

Obr. 9.6 Konstrukce řezného stolu, místo řezu, fixace a protlačování

Obr. 9.7 Místo odpadávání použitého skla

5

strana 66

9 Přílohy

9 Přílohy

Obr. 9.8 Části stolu

6

Prohlášení. strana 5 PROHLÁŠENÍ

Recommend Documents