Miskolci Egyetem, Gépészmérnöki és Informatikai Kar

Átírás

1 islci Egyetem, Géészmérnöi és Infrmatiai Kar Rbert Bsch echatrniai Tanszé echatrniai rendszereben alalmaztt előtló, zícináló hajtás és szánrendszer tervezése. rész Az tatási segédletet összeállíttta: Dr. aab Endre ny. egyetemi dcens Nagy Lajs tanársegéd Rbert Bsch echatrniai Tanszé islc, 0

2 TARTALOEGYZÉK Előszó 3. Kinematiai hajtást megvalósító hajtóműve tervezése A mtr és a mechaniai éítőeleme iválasztása A övetelménye meghatárzása és a hajtási tíus megválasztása A mechaniai éítőeleme iválasztása A mtr tengelyére reduált tehetetlenségi nymaté tr iválasztás, és hajtástimálás glyósrsós mzgatásnál Üzemeltetés, Kenés Rendelés, secifiáció Orsó-anya ár hézagmentesítése Tvábbi eleme, számítás, ellenőrzése Fgas-szíj hajtás iválasztása Tvábbi éítőeleme Vezetési megldás Csúszó (hidrdinamius) vezetée Csúszóvezetée felületi igénybevétele Gördülő vezetée Statius erőjáté vizsgálat Irdalm... 5

3 Előszó Az itt özzétett tananyag elsősrban a islci Egyetem Géészmérnöi és Infrmatiai Karán tanuló mechatrniai mérnö szas hallgató ézését ívánja segíteni. A mechatrniai mérnöi BSc és Sc sza géészeti és gyártóeszöz mechatrnia szairányaina tárgyaiban az előtló, zícináló hajtás tárgyalása ülönböző szinten és ifejtéssel szereel. Reméljü, hgy ez az ismeretanyag más sza hallgatóina tanulmányaiban is felhasználható. Az itt bemutattt hajtás és a szánvezeté rendszere alajait döntően a számjegyvezérlésű szerszámgéeből vettü át, de a hagymánys szerszámgée ismeretanyagait is felhasználtu. Ebben jelentős szamai anyag és több évtizedes tatási és tervezési taasztalat is segített. Ugyanar az ilyen, vagy ehhez hasnló összetett mechatrniai tervezési feladat sal szélesebb örben, ülönböző nagyságrendű és araméterű alalmazásban, is megtalálható. A tananyag írásar célun vlt az, hgy a hallgató felészüljene az ilyen feladat megldására elvi és gyarlati szinten. A tervezéshez adtt aramétereel elvégzett elméleti számítás és ellenőrzése mellett tisztában legyene a rendszeréítéshez szüséges eleme, egysége szaszerű és felelősségteljes iválasztásával és secifiálásával, amelyre az tatásban rendszerint nem nyíli mód. Tvábbá célun vlt az is, hgy a hajtáslánc és a vezetérendszer elemeit eletrnius atalógusból válasszá i, és az CAD rajzaina felhasználásával meg is rajzljá. A tananyag írásában figyelembe vettü a szairdalmi ismereteet és infrmációat. Emellett több cégtől is szamai segítséget atun. Ezútn öszönjü az Excel Cseel Szerszámgégyártó Kft. özvetlenül is nyújttt szamai támgatását, amelyet termelő üzemüben tett látgatásn és nstruciós megldás özzétételi lehetőségében nyújttta. Köszönjü tvábbá a Szimirn Kft.-ne a glyósrsó-anya mintadarabat, amelye ézzelfghatóvá tetté ezen ismerete tatását. A tananyag tatásáhz a Bsch Rexrth Kft. a tervezéshez szüséges rszerű eleme és egysége aíralaú atalógusait biztsíttta, amelye eletrnius frmában a világhálón is elérhető. Gyarlati ismereteet az előtló hajtásból és rgramzási ismereteből a hallgató a Rbert Bsch echatrniai Tanszé Bsch labratóriumaiban, ülönösen a rbt- és hajtástechniai labratóriumban szerezhetne. Itt rendelezésre áll egy Bsch Rexrth gyártmányú egytengelyes szervhajtás, amelyen a szerezet éítés özvetlenül is tanulmányzható, tvábbá ülönböző feladat rgramzása végezhető el, l. egy 6D-s rbttal összeacsltan. Az anyag idlgzásáhz az []-[0] szairdalmaat használtu fel. A övetező,. rész a szánvezetée tervezését fglalja magába, ülönböző térbeli elrendezésenél és terhelésenél. Enne csa indítása található meg ebben a fejezetben. Köszönetnyilvánítás A utató muna a TÁOP-4...B-0//KONV jelű rjet részeént - az Új agyarrszág Fejlesztési Terv eretében - az Euróai Unió támgatásával, az Euróai Szciális Ala társfinanszírzásával valósul meg. 3

4 . Kinematiai hajtást megvalósító hajtóműve tervezése. A mtr és a mechaniai éítőeleme iválasztása A inematiai hajtást megvalósító hajtóműve, l. előtló hajtóműve tervezésénél az egyi legfntsabb feladat a mtr iválasztása az előír aramétere alaján. A mtr iválasztását a mechanius inematiai láncban (l. fgaseré hajtás, csigahajtás, fgas-szíj hajtás) lévő hajtás hajtóvisznya (i módsítása), a frgó-haladó mzgás átalaító inematiai ár, mint l. a glyósrsó-anya, a fgaseré-fgasléc inematiai lánc, valamint a mzgattt tömege és/vagy az alalmaztt technlógia határzza meg. Ezeen a inematiai lánc elemeen eresztül történi a mtrnymaté, mtrfrdulatszám illesztése a szüséges előtló erő, előtló sebesség, gyrsjárati sebesség és gyrsulás széles araméter tartmányú övetelményeihez... A övetelménye meghatárzása és a hajtási tíus megválasztása A géeel, berendezéseel szemben támaszttt övetelménye Tajnafői,. [] irdalma szerint a övetezőéen csrtsítható: Funcinális (feladathz rendelt, váltzó). Általáns (termeléenység, ntsság, gazdaságsság). Adtt rra jellemző, amelye az általánsaból származtattta (rugalmas autmatizálás, megbízhatóság, stb.), azaz átfedés van az általáns övetelményeel. inden gére, berendezésre jellemző (is súly, edvező erőjáté, hsszú élettartam, gyártási, szerelési és arbantartási övetelménye, stb.). Az előtló hajtás fő feladata általában a munadarab és a szerszám özötti relatív mzgás létrehzása elemi mzgásból, amelye egyenes vnalú haladó és frgó mzgás lehetne. Pzícináló hajtás fő feladata egy berendezés (egység) valamilyen zícióba juttatása a lehető legrövidebb idő alatt. Ilyen hajtás szüségese l. CNC szerszámgéenél, beültető géenél, szerelősr berendezéseinél. Eözben biztsítani ell a megfelelő erőet, nymatéat (technlógiai, gyrsító), a rdináta irányú és a álya menti sebességeet, gyrsulásat. indeze a funcinális övetelménye özé tartzna. Az alábbiaban felsrlta elsősrban az előtló hajtás ntssági övetelményeine ielégítését fgalmazzá meg a inematiai lánc, és elemei szemntjából, de l. a felületminőség biztsítását, vagy a termeléenységet is szlgáljá. A hajtáslánc nagy inematiai ntssága, az eleme megfelelő gemetriai ntssága. Hézagmentes (játémentes), vagy ishézagú inematiai ár. Nagy statius és dinamius merevség, egyidejűen megfelelő csillaítás. Az előtló hajtás mechaniai elemeine lineáris átviteli tulajdnságai. Kis sebességenél is egyenletes járás (is mtrfrdulatnál cseély frdulat- és nymatéingadzás), A vezetéenél az aadó csúszásmentes (stic-sli) állat biztsítása. Nagy sebesség szabályzhatóság (:0000). Nagy nymaté által nagy gyrsulás létrehzási lehetősége, rövid idejű túlterhelhetőség, cseély súrlódás, is tömeg/tehetetlenségi nymaté a gyrsítandó ldaln. 4

5 A mechaniai eleme magas első reznanciafrevenciája. A szabályzó ör jó tulajdnságai, zavarmentessége. A mai mtr és szabályzói jó dinamiai tulajdnságal rendelezne, amelyne ihasználhatóságát gyaran a mechaniai rendszer rlátzza. A mzgásat megvalósító szerezetenél elemi mzgás (egyenes vnalú haladó és frgó) megvalósítására van szüség. Ui. a bnylultabb mzgás is ezeből állítható elő rugalmas, vagy mereven autmatizált rendszereben. Az egyenes vnalú haladó mzgást általában a frgó mzgású inematiai lánc végén frgó/haladó mzgás átalaítóal hzzá létre, amelye l. rsó-anya, fgaseré-fgasléc, csiga-csigaléc inematiai ár, vagy l. fgas-szíj hajtás egyenes ága lehetne. Enne célszerűsége abban rejli, hgy a frgó mzgásal magas mzgásaramétere biztsítható. De lehet özvetlen lineáris mtrs megldást is választani. ás eseteben valamilyen, a mzgás nagyságát megváltztató hajtóműves, frgó/frgó mzgás átalaító alalmazása szüséges. Ritábban özvetlen (diret) frgó hajtásat is alalmazna, amir a mtr frgórésze a végrehajtó szervet özvetlenül mzgatja... A mechaniai éítőeleme iválasztása A iválasztandó mtrt tehát a mzgatandó és gyrsítandó tömege/tehetetlenségi nymaté, és a technlógiai terhelés határzzá meg []. Emellett még száms részletre is teintettel ell lenni, mint l. az alalmazandó tengelyacsló tíusára, a vezetévédelemre, energiavezetée elhelyezésére, fluidmechaniai egysége alalmazására. A mechaniai hajtáseleme ialaítása szemntjából lényeges a megengedett átviteli hiba mértée. Tudni ell mely hiba (inematiai, gemetriai, statius/dinamius) gyarlja a nagybb hatást a technlógia (l. megmunálás, szerelés) eredményére, mi függ az inematiai hajtás feléítésétől, a terhelés frmájától. A mechanius inematiai hajtási lánct a technlógiai erő, gyrsító erő, a munadarab súly figyelembe vételével úgy ell ialaítani, hgy az alaváltzás és a mechaniai rendszer sajátfrevenciája a megengedett határn belül legyen. Pl. egy glyósrsós hajtásnál a glyósrsó átmérőjéne megválasztásar figyelembe ell venni a terheléseet, az rsó-anya ár merevségét, az rsó ihajlását és a ritius hajlító frevenciát. Az rsó d átmérőjéne növelése négyzetesen növeli a merevséget, a tehetetlenségi nymaté aznban a negyedi hatvánnyal nő er. Azaz az átmérő növelése edvezőtlen az előtló hajtás gyrsulási visznyaira. Ezért az rsóátmérő (d), és a menetemeledés ( ) megválasztása mrmisszumat íván meg a megfelelő merevség, és a megengedhető tehetetlenségi nymaté özött. A rendszer ialaításánál arra ügyelni ell, hgy a lehetséges gerjesztő frevenciá távl legyene a reznancia frevenciától. Ehhez a övetező esete vizsgálata ajánltt. Durva öölszabály szerint az előtló hajtást mdellező tömeg-rugó rendszer saját frevenciája legalább étszer ar legyen, mint a szabályzó ör saját frevenciája. Az előtló rsó (ha ilyen a hajtás) hajlító frevenciája legalább étszer ara legyen, mint az rsó maximális frdulatszáma legnagybb gyrsjárati sebességnél. Otimális nstruciónál az előtló hajtás elemeine minél isebb tehetetlenségi nymatéal ellene rendeleznie. Vizsgálju meg mindezt először egy mtr/fgaseré/glyósrsó-anya/szán feléítésű hajtási láncnál. Az.. ábra a glyósrsót egyi esetben a mtrtól egylécsős, mási esetben étlécsős fgaseré acslatn eresztül hajtju meg. 5

6 ..3 A mtr tengelyére reduált tehetetlenségi nymaté tr/fgaseré/glyósrsó-anya/szán inematiai lánc Biznyítható, hgy az egylécsős hajtással azns eredő hajtóvisznyú étlécsős hajtás fgasereeine a mtr tengelyére reduált tehetetlenségi nymatéa isebb, mint az egylécsős hajtás fgasereeine a mtr tengelyére reduált tehetetlenségi nymatéa. Enne a az, hgy az egylécsős hajtás hajttt fgasereéne reduált tehetetlenségi nymatéa nagy. Nagy hajtóvisznynál (is módsításnál) is tehetetlenségi nymaté adódna. Ugyanar gyaran mégis az egylécsős hajtást részesíti előnyben, mivel er a láncban evesebb a inematiai és gemetriai hiba lehet, isebbe a rugalmas defrmáció, a játé és a gyártási öltsége. b TG tr, z i=/ m, s, v, a Szán F ö d, z, z 3, z 3, z 4, z 4 a., b., n n z I. z II. n I. n z i = = n = z z = = n = II. z n c., = i n n =n.. ábra: Glyósrsós szánmzgatás glyósrsó-anya inematiai árral egylécsős (a.,), illetve étlécsős (b.,) fgaserees hajtással mbinálva Haladó tömeg reduálása a glyósrsó tengelyére az energiaegyenlet felhasználásával az.. ábra alaján: mv m m m T (sec) az rsó örülfrdulási idő, F ö (N) a szánt terhelő összes erő, m (g) a szán tömege, (m) a glyósrsó menetemeledése, d (mm) a glyósrsó özees átmérője, v, ahl (.) 6

7 (gm ) a glyósrsó másdrendű tehetetlenségi nymatéa, b (mm) a fgaseré szélessége, r -r 4 (mm) a fgaseree sztóör sugara, z,-z 4 (-) a fgaseree fgszáma,,- 4, (g m ) a fgaseree másdrendű tehetetlenségi nymatéa, (gm ) a mtr tehetetlenségi nymatéa, =/i (-) hajtóviszny, módsítás, s, v, a (mm, mm/s, mm/s ) a szán elmzdulása, sebessége, gyrsulása. Az i módsítás és a hajtóviszny magyarázata az.c ábrán látható. A =/i hajtóviszny használatát az indlja, hgy segítségével a hajttt frdulatszám() özvetlenül meghatárzható(). A v= /T és ω= π/t összefüggéseet behelyettesítve aju, hgy: ( T m m m( ) ma, ahl (.) ( T ) ) A (mm ) a glyósrsó átviteli tényezője. a., A mtr tengelyére reduált tehetetlenségi nymaté (,red ) egylécsős hajtásnál:, ( m) m( ) red i, (.3) Pl. =/3 hajtóvisznyt feltételezve adódi, hgy:, ( m ) red. (.4) 9 Fejezzü i a z hajtó fgaseré adataival a fgaseré hajtás z ereéne a mtrtengelyre reduált tehetetlenségi nymatéát. 4 r 4 4 d mr b r b r b (3r ), ( m = 4 4 b ) (.5) A hasnlóan fejezhető i: 4 mr b ( r ), (.6) ahl: ρ (g/dm 3 ) a fgaseré anyagána sűrűsége. A fgaseréhajtás eredő, a mtrtengelyre reduált tehetetlenségi nymatéa a (.6) egyenletne az (.5) egyenletbe történő helyettesítésével nyerhető: 7

8 4 f 3 ( 9) 0. (.7) 9 9 ásént ifejezve: 4 i f ( ) ( ), (.8) 4 i Ezzel a (3) egyenletet átírva aju, hgy:, 0 m( ) red. (.9) 9 9 b., Haladó tömeg reduálása a glyósrsó tengelyére étlécsős hajtásnál A hajtóviszny legyene =/,5 és =/, azaz ö = =/3. (A módsítás er: i =,5 és i =, azaz i ö =i i =,5 =3.) Nem részletezve a számításat az (.8) egyenlet er a övetezőéen alaul: i i f ( ) 4, 5, (.0) i i i i A számíttt eredménye alaján az ugyanlyan hajtóvisznyú (módsítású), egylécsős fgaseré hajtás tehetetlenségi nymatéa mintegy,5-szerese a hasnló eredő hajtóvisznyú (módsítású) étlécsős fgaserees hajtásna. A fgaserees hajtás nts szánmzgatásra csa abban az esetben használható, ha a fgaseréár is hézagú, vagy hézagtalaníttt. 3 B A a.,.. ábra: Egyenes fgazatú és ferde fgazatú fgaseréár acslat hézagmentesítése b., Enne megldása az, hgy az egyenes fgazatú hengeres fgaseréár egyiét ettésztju, és egymáshz éest elfrdítju addig, amíg a mási fgaseréel hézagmentesen nem 8

9 acslódna, majd ebben a helyzetben erőzáró ötéssel (l. csavarszrításal, vagy feszítőgyűrűs ötéssel) rögzítjü egymáshz a ét felet (..a ábra). Er b szélességű fgaserére van szüség, ha a fgasereet mindét irányban terheljü. Ferde fgazatú fgaseree hézagmentesítésére (..b ábra) is alalmazható az szttt, eré-fele egymáshz éesti elfrdítása, és az erőzáró rögzítés (A). ás megldásban az szttt eree özé hézagló tárcsát helyezne. Er is lehetséges a csavarszrításs rögzítés, de alalmazható a eree özötti feszítőgyűrűs ötés is (B), amit éldaént a tengely és a fgaseré özött ábrázltun (..b ábra). Az ábra szemlélteti a ét fél tengelyirányú (axiális) széthúzásána eredményét: az szttt eré egyi feléne fgazatai a acslódó eré fgárána egyi ldalán, a mási feléne fgazatai a acslódó eré fgárána mási ldalán acslódna. c., Haladó tömeg reduálása özvetlen glyósrsós hajtásnál Az iarban igen gyari a haladó mzgás létrehzása a glyósrsó özvetlen meghajtása (.3. ábra) révén. Er elmaradna a özvetítő eleme, az zta hibá, ugyanar számlni ell az egytengelyű (axiális) hajtásba éített tengelyacsló tulajdnságaival és a t tehetetlenségi nymatéával, valamint az egytengelyűségi hibával. t m, s, v, a Szán F ö d TG tr.3. ábra: Közvetlen glyósrsós szánmzgatás glyósrsó-anya inematiai árral A rendszer reduált tehetetlenségi nymatéa: ( ), red t m. (.) tr/fgasszíj/glyósrsó-anya/szán inematiai lánc A tehetetlenségi nymaté számítása hasnló az egylécsős fgaseré hajtás esetéhez (a szíj tömegét elhanyaglju). tr/egylécsős fgaseré vagy fgasszíj hajtás/fgaseré-fgasléc (vagy csigacsigaléc)/szán inematiai lánc A inematiai vázlatt az.4 ábra szemlélteti. A fgasléccel mzgattt tömeg reduálása a fgaseré tengelyére az (.) egyenletből iindulva elvégezhető: v m, mv m m v d T,, ahl (.) T D (mm) fgaseré sztóör átmérő. Behelyettesítve aju, hgy: 9

10 v ( d ( / T) / T) d 4 m m m m mr, (.3) A mtr tengelyére reduált tehetetlenségi nymaté az.4. ábra adataival:, red ( m ) ( i d m ), ahl 4 (.4) (g m ) a léchez acslódó fgaseré tehetetlenségi nymatéa.. m, s, v, a, z, z d TG tr i=/, z.4. ábra: Szánmzgatás fgaseré-fgasléc inematiai árral Nagybb ntssági igénynél a fgaseré-fgasléc inematiai árt is hézagúvá, vagy hézagmentessé ell tenni (a fgasszíj hajtás eleve az). Enne többféle megldása is lehet. A már előzőeben említett megldás is alalmazható. A ettészttt egyenes fgazatú hengeres fgaseré egyi felét a másihz éest elfrdítjá addig, amíg a fgasléccel a acslódás hézagmentes nem lesz, majd erőzáró ötéssel a ét fgaseré felet egymáshz rögzíti. ás megldásban a mzgás átalaító inematiai ár ferde fgazatú fgaseré és fgasléc. Er a fgaseré ettésztásával, és egymáshz éest axiális irányú széthúzásával (beöszörült hézagló tárcsa alalmazásával) hzható létre ishézagú, vagy hézagmentes acslat. A ét fgaseré fél nymaté átvitelére itt is alalmazható az erőzáró ötés. Tvábbi megldásént ínálzi a ét fgaserees fgasléces megldás. Az egymástól issé távlabb elhelyezett fgaseree özött megfelelő inematiai acslattal és egymáshz éesti elállítással (elfeszítéssel) ishézagú, vagy hézagmentes fgaseréfgasléc acslat hzható létre. A ét fgaseré fgait a léc fgáraina ellentétes ldalaira acsljá hézagmentesen. tr/csigahajtás/fgaseré-fgasléc/szán inematiai lánc Hasnló eset az előzőhöz. Kis sebességű szánmzgatáshz használható megldás, amir a csigahajtás nagy lassítására van szüség. Er a csigahajtás hajtóvisznya (módsítása) és tehetetlenségi nymatéai erülne a számításba a fgaseréár, vagy a fgasszíj hajtás helyett. A ishézagú, vagy hézagmentes csigahajtás alalmazása itt lehetséges, amire több megldás is ínálzi. 0

11 tr/fgas-szíj/szán inematiai lánc A inematiai vázlatt az.5. ábra szemlélteti. m, s, v, a Szán TG tr, z, z.5. ábra: tr/fgas-szíj/szán hajtás inematiai lánca A fgas-szíjjal mzgattt tömeg reduálása a hajtó fgas-tárcsa (egyúttal a mtr) tengelyére az (.) egyenletből iindulva elvégezhető: mv m v ( r ) m m m mr, ahl (.5) R (mm) ω (/sec) a hajtó fgas-tárcsa sztóöréne sugara, a hajtó fgas-tárcsa szögsebessége. A mtr tengelyére reduált, összes tehetetlenségi nymaté az.5. ábra adataival: red, red m m r d m, (.6) 4 A megldást az iari technlógiai berendezéseen (l. célgée, szerszámgée fő- és melléhajtásainál, rbtban, szállítóberendezéseben) ívül száms helyen, berendezésben alalmazzá (l. autmata ajtómzgatás). Előnye a nagy sebességű mzgatás lehetősége is szán tömegenél (beültető gée)...4 tr iválasztás, és hajtástimálás glyósrsós mzgatásnál A inematiai lánc: szervmtr/fgaseré vagy fgas-szíj áttétel/glyósrsó-anya. A mtr iválasztásáhz az alábbi adat szüségese: a mtrt terhelő statius nymaté, a mtrt terhelő dinamius nymaté, a mtr frdulatszáma (technlógiai, gyrsmeneti maximális frdulat), a mtr-rsó özötti hajtóviszny (módsítás), az rsó menetemeledése, a reduált tehetetlenségi nymaté nagysága. A mtr túlmelegedéséne elerülésére figyelemmel ell lenni: a terhelése nagyságára, tíusára (üzemmódjára),

12 a terhelés alatti mtr frdulatszámra, a terhelési idejére. A mtrat alalmazástól, üzemmódtól függően a övetező terhelése szerint választjá i: statius és dinamius terhelő nymatéra (l. frgácsló szerszámgée szánmzgatása), csa dinamius terhelő nymatéra (l. beültető gée), mivel technlógiai erő a szánt nem terheli, csa statius terhelő nymatéra (l. flyamats technlógiánál). A mtrt terhelő statius nymaté meghatárzása A szervmtr iválasztásáhz a iindulási alat a mtr statius terhelése adja. A mtrt terhelő nymaté:, (.7) st din Az st statius nymatét technlógiai műveletenél szüséges biztsítani, az din dinamius nymatét edig gyrsjáratnál (l. az egyi műveletről a mási műveletre való átállásr). Er a gyrsító nymaté mellett még a súrlódó nymaté terheli a mtrt. Statius terhelésnél az F, eredő terhelő erő összetevői az ö st Fö, st Ftech Fsúrl G, ahl: (.8) F ö,st (N) eredő terhelő erő (statius terhelés), F tech (N) technlógiai erő, F súrl (N) súrlódó erő (µg), G (N) súlyerő. A G súlyerő vízszintes szánmzgatásnál elhagyható, ahgyan függőleges mzgatásnál is iegyensúlyzás esetén. Statius terhelésnél fennáll, hgy:, névl terh stat, ahl: mech (.9),névl (Nm) mtr névleges nymatéa, terh ( stat ) (Nm) a mtr tengelyét terhelő statius nymaté (Nm) az rsót terhelő statius nymaté, η mech (-) a inematiai lánc mechaniai hatásfa, (/i) (-) a hajtóviszny. Az rsót nymatéa az rsó-anya hajtásnál megismert összefüggésből az.6. ábra szerint:

13 F ö d tg( ) F ö d tg F ö d d F ö F A, ahl ö (.0) α ( ) az rsó menetemeledési szöge, ρ ( ) a súrlódás félú szöge (glyós rsónál elhanyaglható ρ~0). α d π.6. ábra: Az rsó menetemeledés iterítve A mtr szüséges maximális frdulatszámána meghatárzása A mtr szüséges maximális frdulatszáma a gyrsmeneti sebesség alaján: n v gyrs, max n, gyrs, ahl (.) n,max (f/erc) n,gyrs (f/erc) v gyrs (m/erc) a iválaszttt mtr maximális frdulatszáma, a gyrsmenethez tartzó mtr frdulatszám, a szán előírt gyrsmeneti sebessége. triválasztás Az terh statius terhelő nymatéhz (figyelembe véve az mech az n,gyrs frdulatszámhz első özelítésben mtrt választun. mechaniai hatásft) és A mtrt terhelő dinamius nymaté meghatárzása A övetezőben a mtrt rövid ideig terhelő, dinamius gyrsító nymatét határzzu meg, amire a iválaszttt mtrt ellenőrizzü. Általában a gyrsítási eriódus jelenti a mtr legnagybb igénybevételét. A szervmtr dinamius és statius nymaté értéeine visznya általában: 3-0/. A cél az, hgy a gyrsító nymaté csa rövid ideig terhelje a mtrt, és a mtrmelegedés a megengedett határn belül maradjn. A szán tömegéne gyrsításar (lassításar) lényegesen nagybb nymaté szüségese, mint a technlógiai terhelésnél. Krszerű berendezésenél általában 0-0, de aár m/erc gyrsjárati sebességeel, és (0,8-4)g, vagy még nagybb gyrsulás értéeel számlhatun (0,05-0,) sec gyrsítási/féezési idő feltételezése mellett. A gyrsítási és lassítási idő felvétele/beállítása a mzgattt tömege nagyságától függ. A maximális sebességre való felfutás T időállandója jó özelítéssel az alábbi módn határzható meg:, red nm,max T, (.),max A szánt terhelő erő és a mtr tengelyén szüséges gyrsító nymaté er: 3

14 F F F, (.3) ö gy súrl, max ( gy súrl), gy mech,max súrl, gy, red, red mech gy (Nm) a gyrsításhz figyelembe vehető mtrnymaté,,max (Nm) a mtr maximális nymatéa, súrl (Nm) súrlódási nymaté, (/s ) szöggyrsulás a mtr tengelyén. A szán gyrsulása és a mtr szöggyrsulása özti összefüggés:. (.4) s, ( s a, ), (.5) A az (.5) egyenlet behelyettesítésével 0 0 s gy, red, és s v max t gy, ahl (.6) Példa. v max (m/sec) a szán megengedett legnagybb sebessége, t gy (sec) a szán gyrsítási/lassítási idő. A élda alaját az.. ábra szerinti inematiai vázlat éezi, amelynél egylécsős fgaseréhajtást feltételezün. Tegyü fel, hgy a glyósrsó-anya árt már iválasztttu. A iindulási alaadat a övetező: m=500 (g) a mzgattt tömeg, d =63 (mm) glyósrsó özees átmérője, = 0 (mm) glyósrsó menetemeledése, L =000 (mm) glyósrsó műödési hssza, (=/, η mech =0,8, µ g 0,05) hajtóviszny, hatásf, gördülési tényező. Az F ö terhelőerő meghatárzása. Az erő a nagyló esztergálásr felléő előtló irányú erő. Adat: f=4 mm/frd, a= mm, m e =0,3, κ r =70, f. =350 N/mm, ahl f (f/min) előtlás, a (mm) fgásméret, m e (-) hatványitevő, κ r ( ) főél elhelyezedési szög, f. (N/mm ) fajlags frgácsló erő. Az előtlóerő: F f =b h -m a me e f. = ( f sin r ) f. 8,874 N. sin r 4

15 A súrlódó erő és az összes terhelőerő: F s =µ G=0, ,8=45,5 N, F ö =F f +F s =8,87+0,45 9, N. A mtr szüséges statius nymatéa: st Fö mech 9,Nm. tr iválasztása atalógusból a [3] irdalm alaján. Adat: tr tíusa: Névleges nymaté: EZG X0-, súrlódó nymatéát (,3 Nm) is figyelembe véve, n =5 Nm, ami nagybb, mint a 9, Nm, még a mtr aximális frdulatszám: n,max =000 f/min (ω,max n max /9,55=09,4 /sec), Tehetetlenségi nymaté: =0,0344 gm, aximális szöggyrsulás: ε max =780 rad/sec, aximális áramfelvétel: I max =350 A, Nymatétényező: K =0,76 Nm/A. A mtr adataiból látható, hgy a mtr névleges nymatéa nagybb, mint a számíttt statius nymaté. A szán gyrsjárati sebessége: v v gy gy, ahl T T T n,max max n,max n,max 0, n,max 000 m 0. min Az előtlási sebesség attól függ, hgy milyen anyagt milyen szerszámmal, milyen átmérőn munálna meg, ezért ezt itt nem elemezzü. A legnagybb elérhető dinamius nymaté állandó mágneses gerjesztésű mtrnál: din =K I max =0,76 350=66 Nm. Az összes tehetetlenségi nymaté a mtr tengelyére reduáltan:, ( m) m( ) red r L r L I mr 0,06 gm,, azaz 5

16 3 0 0 m m( ) 500( ) 0,007 gm, tvábbá =0,0344 gm, =0,0004 gm, =0,0064 gm.,red =0,0344+0,0004+/4(0,0064+0,06+0,007) gm,,red =0,0348+/4(0,0303)=0,044 gm. A szüséges gyrsító nymaté, t gy =0, sec feltételezésével: max 09,4 gy, red, red 0,044 88, 786 Nm, ami isebb, mint 66 Nm. t 0, gy Tehát a iválaszttt mtr dinamius gyrsításra megfelel. Példa. Végezzü el a mtriválasztást a [4] irdalm alaján. A iválaszttt mtr főbb adatai: tr tíusa: AC E Névleges nymaté: n =4 Nm, ami nagybb, mint a 9, Nm, aximális frdulatszám: n,max =3000 f/min (ω,max n max /9,55=34 /sec), Tehetetlenségi nymaté: =0,07 gm, Névleges áram: I=57 A, aximális áramfelvétel: I max =3 A, Nymatétényező: Ezeel az adatal:,red =0,05 gm, v gy =5 m/min, ε=340 /sec, azaz gy =,red ε=0,05 340=78,5 Nm, K m =0,47 Nm/A. ami isebb, mint a számítható, vagy a atalógusbeli maximális érté, azaz a mtr megfelel. Rendelés, secifiáció Példaént a [4] irdalmban (39 és 3 ldala) található, lehetséges rendelési secifiációt mutatun be a fent iválaszttt mtrra, amelyne szerezetét az.7. ábra mutatja. 6

17 .7. ábra: AC AC szervmtr feléítése [4] AC C 0 LD 4 - C 30 A 0 WI 50LV S000 AC AC szervmtr, mtr nagysága, C mtr csatlazó elhelyezedése a mtr hsszában (65 mm), 0 mtr természetes hűtése, LD mtr teercselés tíusa (ED, vagy EG), 4 mtr végén tachgenerátr és frgó imulzusadó, vagy abszlút útmérő, - tachgenerátr feszültségéne beállítása a mtr névleges frdulatáhz, C tachgenerátr tíusa standard, 30 özntsító erem mérete (Ø30j6), A táellátás csatlazó A ldalt, 0 ülön fé nélüli ivitel, WI standart szerelésű frgó imulzusadó, 50LV a villams útmérő ódja, S000 nem a standard mtrra vnatzó egyedi ód..8. ábra: Frdulatszám-nymaté határdiagram Az.8. ábra balldala a AC C C tíusú mtrhz tartzó frdulatszám-nymaté határdiagramat és az sarntjait tünteti fel, míg a jbbldal ábrája az üzemmódra és hűtési módra utal. A jelölése: max a villams frgógé maximális nymatéa, 7

18 dn ( ) S flytns üzemmódnál, természetes hűtésnél, a határgörbe és ezdőntja, dn ( ) S flyamats üzemmódnál, ülső felületen hűtött mtr határgörbe és ezdőntja, KB ( ) S6 flyamats üzemmódnál, ciliusan ismétlődő terhelésnél a határgörbe és ezdőntja, bi%=5% beacslási időnél, t c =5 min. cilusidőnél. Az [] - [5] számú jelölése ülönböző feltételere vnatzna. Például: a ülső felületen hűtött mtr beacslási ideje ülönböző %-ban, vagy a tachgenerátr illesztés ülönböző módjai, mint l. [4] - 3V/000 frd/min., vagy [5] - 6V/000 frd/min. A inematiai láncba éülő tag aramétereine timálása a., tr/fgaseré, vagy fgasszíj/glyósrsó-anya inematiai lánc A szán maximális gyrsulásána eléréséhez a hajtási lánct a mtrtól iindulva ell megtervezni. Az timális aramétere meghatárzását ülönböző mtrnál (,max ) célszerű elvégezni, azért, hgy a szán gyrsulása a maximális legyen. Az.. ábra inematiai láncána timális hajtóvisznya és a glyósrsó menetemeledése az alábbia szerint határzható meg: d s d 0 d s, és 0 d. (.7) Az (.7) egyenletbe behelyettesítve az egyes tényezőet aju, hgy: s gy hajtó gy, red hajttt gy ö gy ( m( ) ), (.8) enetemeledés szemntjából timális megldás eresése: d s d hajtó ( hajttt hajtó m ( ) ) hajttt 0 hajtó hajttt m ( ) hajtó ( m ) hajttt, hajtó hajtó m( ) ( m( ) m( ) m, ( ) ) m( ), 8

19 hajtó t, gy. (.9) m ( ) A iszámíttt értéhez özeleső szabványs,szabv menetemeledés értéet választun valamely gyártó atalógusából. A gyrsítás szemntjából timális hajtóviszny érté: d s d gy 0 hajtó ( hajttt hajtó hajttt ) hajttt 0 hajtó hajttt, hajtó t, gy. hajttt m( ) (.30) A iszámíttt értéhez özeleső hajtóvisznyt valósítun meg a fgszám megválasztásával és a szabványs mdul értéeel. b., tr/fgaseré vagy fgasszíj/fgaseré-fgasléc inematiai lánc A inematiai lánc az.4. ábra szerinti. A szán gyrsulása az (.) összefüggéshez hasnlóan itt is felírható: s / d d 3 m s m d, d s /, tvábbá d 3 (.3) d 3 gy s, (.3), red Az (.8) egyenlethez hasnlóan mst az (.3) egyenletbe behelyettesítve az egyes tényezőet aju, hgy: d d3 gy 3 gy gy 3 s,red hajtó hajttt 3 ( 3 d md 4. ) (.33) A szán maximális gyrsulásána ismeretében az.3. ábra inematiai láncána hajtóvisznya és a fgasléccel acslódó fgaseré sztóör átmérője timálható: d s d 0 d s, és 0 dd 3. (.34) d s d hajtó gy d 3 hajttt ( hajtó ( hajtó hajttt hajttt ) hajttt hajtó ) hajttt ( ) 0, hajttt 0, (.35) 9

20 d3 m 4 hajtó t. hajttt 3 A iszámíttt értéhez özeleső hajtóvisznyt valósítun meg a fgszám megválasztásával és a szabványs mdul értéeel. Hasnlóan határzható meg d 3,t értée is: d 3, ( ) hajtó 3 3 t. (.36) m m 4 4 Eze alaján a fgaseré adatai megtervezhető c., tr/glyósrsó-anya/szán inematiai lánc Közvetlen hajtásnál csa a menetemeledés timumt ell meghatárzni, ami az (.7)- (.30) egyenlete alaján elvégezhető, azaz a leveztetés mellőzésével: ( )( ) t t f, (.37) t, gy m m m ( ) ahl a frgó része másdrendű tehetetlenségi nymatéa f = + t +. Az (.37) összefüggés az (.9) összefüggésből is nyerhető a megfelelő jelölése behelyettesítésével, azaz hajtó =, = t, =, és =. Glyósrsó iválasztása A glyósrsó teherbírásra és élettartamra való iválasztását szabvány (standard) tartalmazzá, l. DIN Az előzetesen iválaszttt rsóátmérőhöz tartzó menetemeledést az előző fejezeteben meghatárztu. agyarrszágn glyósrsó-anya árat a Szimirn Kft. állít elő [3]. A glyósrsó-anya árt lyan előtló és zícináló hajtásnál használjá, ahl a jó hatásf, a mzgattt elem nts zícinálása, az egyenletes előtlás még is (úszó) sebességenél is fnts övetelmény. A szerezet előnyei: hézagtalanítható, és ülönböző mértében előfeszíthető, előfeszített állatban nagy a tengelyirányú merevsége, az rsó és az anya gördülő felületein felléő súrlódás icsi, ami gyarlatilag független a frdulatszámtól, és jó hatásfú (η=0,85-0,95), nem lé fel az aadó csúszás (stic-sli). A iválaszttt glyósrsót az alábbi szemnt alaján ell ellenőrizni, hgy megfelel-e? Teherbírás és élettartam A terhelést statius (C 0 ) és dinamius (C) teherbírásra ell ellenőrizni. 0

21 Statius teherbírás (C 0 ) A statius teherbírás a gördülő csaágyanál, vagy a gördülő vezetéenél ismert módn értelmezhető. Glyósrsó C 0 statius teherbírása alatt azt, az rsó tengelyvnalában, axiálisan ható igénybevételt érti, amely a glyó és a glyóályá (gördülőteste és ályá) özötti érintezési helyen a glyóátmérőx0,000 mm mértéű éléeny alaváltzást hz létre. A technlógiai terhelés legnagybb értée ezt a C 0 értéet nem léheti túl. Dinamius teherbírás (C) Glyósrsó C dinamius teherbírása alatt azt az igénybevételt érti-, elegendően nagyszámú, és azns rsó esetén-, amelynél a névleges élettartam az millió örülfrdulást (L), vagy anna megfelelő üzemórát (L h ) eléri az rsó legalább 90 %-nál. A tönremenetel határaént az anyagifáradásna iely (itting) éződéssel járó határát teinti. A dinamius terhelésne itett rsónál a számításhz az egyenértéű frdulatszámt és az egyenértéű terhelést ell figyelembe venni. A glyósrsó egyenértéű frdulatszáma (n m ) és egyenértéű terhelése (F m ) A glyósrsó élettartamána számításaihz az egyenértéű frdulatszámt és egyenértéű terhelést ell meghatárzni váltzó rsó frdulatszámból és terheléseből [5]. Az n m özees frdulatszám: n m q 00 q 00 q n n n nn. (.38) 00 Az F m egyenértéű terhelés váltzó frdulatszámnál és terhelésenél: n q n q n n F 3 m F F Fn N (.39) nm 00 nm 00 nm 00 n q Az F m egyenértéű terhelés állandó frdulatszámnál és váltzó terhelésenél: q n Fm F F Fn N, ahl a fentieben (.40) 00 q 00 q 00 n n (f/min ) a ülönböző frdulatszám, q n (%) az egyes frdulatszám részidejéne aránya, F n (N) terhelő erő (statius, dinamius). A névleges élettartam örülfrdulásban (L) glyónál L ( C F m ) 3 6 L C 0 C F 3 m F 6 m. 0 L (.4) A névleges élettartam órában (L h ) L h L 60 n m óra. (.4)

22 Az üzemidő (L ü ) Lgé L ü Lh óra, ahl: L (.43) L gé (%) a gé beacslási ideje (00 %), L (%) a glyósrsó műödtetés ideje (X %). Példa a teherbírás és élettartam meghatárzására Az [5] szerint: a glyósrsó átmérő: d =63 mm, menetemeledés: =0 mm. Az üzemeltetési adatat az. táblázat tartalmazza: F N n 0 f/min q 6 % F N n 30 f/min q % F N n 3 00 f/min q 3 47 % F N n f/min q 4 5 %.. táblázat: Glyósrsó üzemeltetési adat A fenti adatal számíttt értée az alábbia. Közees frdulatszám: n m f / min, Egyenértéű terhelés: F m N Élettartam órában: L 60 Lh Lü óra, L 00 gé Élettartam örülfrdulásban: L Lhnm frdulat. Dinamius teherbírás: L C F 3 m N, ami isebb, mint N a [3] irdalm szerint. Körülfrdulás száma:

23 L ( ) örülfrdulás. Névleges élettartam: L h óra, ami nagybb, mint a 4000 óra Az élettartam órában (L h ) történő meghatárzása az n m özees frdulatszám és az F m /C ismeretében diagramból is lehetséges, amennyiben azt a glyósrsót gyártó cég megadja. Ellenőrzés a ritius frdulatszámra (n r ) A ritius frdulatszám (n r ) az a határérté, amely felett az rsó frgása özben, anna ihajlására lehet számítani. A megengedett üzemi frdulatszám: n ü < 0,8 n r. Az anya vezető, támasztó hatásától elteintene, mivel úgy teinti, hgy az valamely támasztó csaágy özelében van. A ritius frdulatszám az rsó átmérőtől (d ), a hssztól (l ) és a beéítés (csaágyazás) módjától (I, II, III, IV) függ. Az rsó hsszána (l ) jó özelítéssel a csaágyazás özeéne távlságát teinti. (Egyes eseteben a csaágyazás és az anya özeéne távlságát veszi figyelembe). A leggyaribb csaágyazási megldás a II., amelynél a glyósrsó hajtás ldali része axiális és radiális, a mási vége radiális csaágyazású, ami az rsó hőtágulásából származó axiális elmzdulást lehetővé teszi. Rövid löetenél a IV. megldást alalmazzá, ahl csa az rsó hajtás ldali része csaágyaztt (ax., rad.). A szánhz ötött anya-rsó ui. csaágyazásna teinthető, ezért egy rsó végcsaágyazás itt túlhatárzttságt jelentene. A ritius frdulatszám meghatárzásáhz leggyarabban diagram szlgál, de özelítő összefüggéseet is megadna a ülönböző gyártó. A ritius frdulatszám özelítő meghatárzására összefüggése is használható, amelye gyártóént eltérhetne. Pl. a [5] szerint: d n 0 7 r f n, r f / min. (.44) l 0 A beéítés [5] szerinti lehetséges megldásat a.9.a ábra mutatja, amelyen a II. megldás nstruciós éldája is látható. Ugyancsa itt található adat a csaágyazási módhz tartzó rreciós tényezőre. Természetesen más gyártónál, más összefüggése és adat lehetne. 3

24 l merev merev I. merev szabad II. szabad szabad III. merev a., IV. b.,.9. ábra: Glyósrsó csaágyazási mód, élda [3] 4

25 Az.9.b ábra gyarlati éldája az I. beéítésne megfelelő, ivitelezett megldást mutat, amelyen az egyes szerezeti egysége: rsó ax.+rad. csaágyazás az rsó mindét végén, a csaágyba felfgása, a csaágya enése, az rsó fgas szíjas hajtása, a fgaseree feszítőgyűrűs ötése a tengelyere, a szíjfeszítés beállítása az anya felfgása a szánra. A másdi élda a IV. beéítés szerinti, rövid löetű X szán glyósrsós mzgatását és a Z szán csúszó és eseny vezetését mutatja. Példa A. Az [5] irdalm szerinti éldában (4. ld) a glyósrsó és a csaágyazás adatai: rsóátmérő menetemeledés: hssz: csaágyazás módja: d =63 mm, =0 mm, l =400 mm, II. A ritius frdulatszám meghatárzása az.0.a diagram alaján (l. [5], 50. ldal): n r =850 f/min, illetve n ü =0,8 n r =0,8 850=480 f/min. A n r ritius frdulatszám meghatárzása számítással: d nr fn, r 0 8, f / min, n 653 f / min. ü (.45) l Az [5] irdalmban az f n,r értéeit a 4. ldaln az.. táblázat tartalmazza. Ellenőrzés ihajlásra I. II. III. IV. f n,r 7,4 8,9, 4,3.. táblázat: f n,r értéei A ihajlásra való ellenőrzésr az rsó megengedett tengelyirányú (axiális) terhelését (F meg ) határzzá meg. Az axiális irányú erő az anyán eresztül lé fel. Az anyáról az rsóra a ritius terhelés az rsó axiális megtámasztásával átellenes anya véghelyzetben adódi át. A megengedett axiális terhelés az rsó átmérőjétől (d ), az rsó hsszától (l ) függ, ami egyes beéítésenél l. a csaágyözé és anyaözé távlsága lehet, és a beéítés módjától (I, II, III, IV) függ. Biztnsági tényezőént nb értéet ajánltt felvenni. 5

26 Példa B. Kihajlás ellenőrzése a fenti adatal az.0.b ábra diagramjából ([5], 5. ldal): F meg =360 N, F bizt =360/=80 N, ami nagybb, mint az F ü,max =50 N nagyságú maximális üzemi terhelés. Ellenőrzés a fenti adatal számítással: F r f F 4 4 d , r 0 0, N, l F bizt =558/=79 N, ami nagybb, mint az F ü,max =50 N nagyságú maximális üzemi terhelés. Az [5] irdalmban az f F,r értéeit a 5. ldaln az.3. táblázat tartalmazza. I. II. III. IV. f F,r 40,6 0,4 0,,6.3. táblázat: f F,r értéei a., b.,.0. ábra: Glyósrsó iválasztó, ellenőrző diagram [5] 6

27 Üzemeltetés, Kenés A glyósrsó anya árt nzerválva szállítjá, enne eltávlítása nem szüséges. Ugyanar a enésre vnatzó előírásat be ell tartanai. A enés funciói: a mzgó alatrésze özötti súrlódás, ezáltal a ás csöentése, rrózió elleni védelem. A enőanyag minőségére szabványban (ISO, DIN), a gyártó szállítási dumentációjában, atalógusban található ajánlás az üzemi örülményeet, (terhelése, üzemi hőmérsélet) figyelembe véve. A enőanyag lehet zsír, vagy laj. Az ajánlás igen hasnlítana a gördülő csaágyanál és vezetéenél szássaal. Zsírenés alalmazásar az első feltöltésnél az anya üres teréne /-/3 részét javasljá feltölteni, és üzemóra leteltével utántölteni. A arbantartási utasítás emellett a használt zsír eltávlításána eriódusát is tartalmazzá (l. 6 hóna). Olajenést lyan helyeen használna, ahl az üzemeltetés nagy hőmérséletnöveedéssel járna. Ilyen az, amir rövid megmunálási/szerelési idő mellett hsszú útn gyrsjárati mzgás szüségese (l. beültetőgée). A hőhatás a glyósrsó hsszméret váltzásáhz, és emiatt ntatlan zícináláshz vezethet. Egyes gyártó a atalógusaiban diagramat adna meg a enőanyag iválasztásáhz...5 Rendelés, secifiáció Példaént az [5] irdalmban található rendelési secifiációt mutatju be rsó-anya árra. SE-E-S 0-5Rx3-4 T7 R 8Z0 4Z0 50 SE-E-S 0-5Rx3-4 az anya tíusa (egyes, ettős, ör- vagy négyzetes eremmel), rsó átmérő, menetemeledés, jbbs, glyó átmérő és szám a visszavezetőben, (0,,, X) tömítés (0-nincs, -standard, -rec. tömítés, X-nem lehet), (0-6) előfeszítés (0-nrmál ax. játé, -csöentett ax. játé, -5% előfeszítés egy anyás, 3- % előfeszítés egy anyás, standard, 4-0% előfeszítés ettős anya, stb.) T7 ntssági sztály (T5, T7, T9, /T3/), R hengerelt, recíziós rsó, 8Z0 az anya balldali vége, 4Z0 az anya jbbldali vége (lásd balldalit), 50 az rsó teljes hssza, rtll (0-3), - menetemeledés rtll, 0-nzervált, - nzervált, az anya zsírztt. A feladattól függően ülönböző anyáat alalmazhatna ([5], 0. ldal), így: FE-E-B: ZEV-E-S: FBZ-E-S: miniatűr srzat, eremes anya, becsavarzható glyósanya ECO srzat: is és özees terhelésehez, egyszerű alalmazáshz, edvező árn, tömítés, ax. játéal, SN-R hengerelt rsóval, T7, T9 tűréssel, 7

28 FSZ-E-S: ECO lusz srzat, eremes egyszerű anya, ax. játéal, csöentett ax. játéal, vagy -3-5 % előfeszítéssel, SN-R hengerelt, T5, T7, T9 tűrésű rsóval, FEP-E-S: eremes egyszerű anya, ax. játéal, csöentett ax. játéal, vagy % előfeszítéssel, SN-R hengerelt, T5, T7, T9 tűrésű rsóval, 4 menetes anyával, FE-E-C: variálható tömítéssel, ax. játéal, csöentett ax. játéal, vagy -3-5 % előfeszítéssel, SN-R hengerelt, T5, T7, T9 tűrésű rsóval, FE-E-S: játémentesen beállítható anyával, variálható tömítéssel, beállítható előfeszítéssel, SN-R hengerelt T5, T7 tűrésű rsóval, SE-E-C: standard, C eremű egyanyás ivitel, variálható tömítéssel, ax. játéal, csöentett ax. játéal, vagy -3-5 % előfeszítéssel játémentesen beállítható anyával, T5, T7, T9 tűrésű rsóval, SE-E-S: standard egyanyás ivitel recíz tömítéssel, beállítható előfeszítéssel, SN-R hengerelt T5, T7 tűrésű rsóval, ZE-E-S: hengeres anyával, ax. játéal, csöentett ax. játéal, vagy -3-5 % előfeszítéssel, SN-R hengerelt, T5, T7, T9 tűrésű rsóval, FD-E-C: C eremes ettős anyával, standard tömítéssel, 7%, 0%-s előfeszítéssel, SN- R hengerelt T5, T7 tűrésű rsóval, FD-E-S: standard eremes, egyanyás ivitel, variálható tömítéssel 7%, 0%-s előfeszítéssel, SN-R hengerelt T5, T7 tűrésű rsóval Az anyára ülön rendelés is adható ([5],. ldal)...7. Orsó-anya ár hézagmentesítése Csúszó rsó-anya ár ishézagú/hézagmentes megldásai Ehelyütt megemlítjü és röviden bemutatju a ishézagú/hézagmentes csúszó rsó-anya megldásat, ami átvezetést nyújt a glyósrsó-anya ár hézagmentesített megldásaihz [6]. A nts mzgatáshz, vagy éldául esztergagée menetvágásáhz hzzátartzi a ishézagú, vagy hézagmentes siló vezérrsó-anya acslat. Az rsó anyaga ásálló, nagyszilárdságú acél l. C45, Cr80. A jó silási tulajdnság biztsítására az anyá anyaga lehet öntöttvas (GG-00, GG-50, GG-300), vagy Bzö brnzöntvény Az rsó-anya hézagmentes acslatát az anya ettésztásával és egymáshz éesti axiális elmzdításával hzzá létre. a., b., c.,.. ábra: Kishézagú/hézagmentes menetes rsó-anya megldás Az..a ábra szerinti, egyi özismert megldás. A rögzített anyarészhez éest az mzgatható anyarész, a rögzítés felldása után, a 3 állítható é segítségével elmzdítható balra egészen a hézagmentes állatig. ajd ezután az anyarészt ismét rögzíti. 8

29 Az..b megldásban a anya, azaz az rsó-anya ishézagú állata a 3. állító anya-hüvely segítségével állítható be. A jbbldali menetes hüvely elfrdulás elleni biztsítása a c., ábra szerint helyes. Az..c megldásban a hézagmentes állatt a 3 jelű rugó feszítése flyamatsan biztsítja, míg az a., és b., megldásban a ás miatt, egy idő után az elemárat újra állítani ell. Gördülő rsó-anya ár A glyósrsó, az anya és a glyó edzette, eménységü HRc, ami éldául GO3 és GO4 rómacélal biztsítható. Az rsó/anyá menetrfilja gyaran félör alaú (.9. ábra). A sugara visznya -hez özeli érté (r /r 0,95~0,97), ezáltal az érintező felülete özötti Hertz feszültség csöenthető. A nstruciót, a szerelési hézagt úgy alaítjá i, hgy az α legyen. A jbbldali csúcsíves rfilú 4 nt érintezésű megldás megfelelő glyóátmérőel önnyen előfeszíthető, ugyanar a rfil öszörülése örülményes. Ez a megldás aznban több hátránnyal is bír az eltérő glyó slie miatt... ábra: Glyósrsó/anya menetrfil Az rsó-anya hézagmentesítésére és előfeszítésére ülönböző megldásat alalmazna egyés étanyás ivitelben. Az.3. ábra a [7] irdalm szerinti megldásat szemlélteti. A felső étanyás megldásat húzó- és nymó feszítése jellemzi. Amennyiben a alibráló gyűrű az anya feleet egymástól eltávlítjá, ar a glyó hatásszögei O elrendezést adna. Ha a glyósrat összenymjá, ar az X elrendezés adódi. Természetesen eze az elve más szerezeti ialaítással is biztsítható. Az egyanyás, nt érintezésű ivitelnél a menet váltása az anya özeén van. Ez a megldás több szemntból is edvező, mint l. a nagy axiális merevség, edvező ütésntsság, önnyű elfrdulás, egyszerű ivitel. ind a, mind a 4 nt érintezésű megldásnál a hézagmentesítést és a ülönböző nagyságú előfeszítést a megfelelő méretű glyó válgatásával és betöltésével éri el. Anya Távtartó Anya Orsó Távtartó Anya Kettős anya O Anya Kettős anya X Anya Orsó Egyanyás nt érintezésű Egyanyás 4 nt érintezésű.3. ábra: Glyósrsó-anya ár hézagmentesítése, előfeszítése [7] 9

30 .4. ábra: Glyósrsó-anya ár hézagmentesítése, előfeszítése [6] Az.4. ábra szerinti, rábbi megldásban jbb-és balldali, belső-ülső fgazat acslódás található a szánhz acslódó eremes hüvely alatest és az anyá özött. A ét ldaln lévő fgazat fgszáma -el tér el [6]. Az anyá azns irányú, fganénti elfrdításával a hézagmentesítés és előfeszítés mértée beállítható. Például z bal =99 és z jbb =00 fgszámnál egy sztásléés ( h) nagysága: φ=360 (/99-/00)=360 /9900, azaz h=h( φ/360 ) mm=h, , h µm. Például h=5 mm-nél a h=0,5 µm. Az anyá szerelésére a jbbldali hengeres hüvely szlgál, amelyne névleges furatátmérője a menetes rsó magátmérőjével egyezi meg. Az anyáat erre szereli és tölti meg glyóal, majd előfeszíti. Ezután a szerelő hüvelyt a menetes rsó végéhez csatlaztatjá, majd az anya-ersely együttest az rsóra hajtjá.. Tvábbi eleme, számítás, ellenőrzése A hajtásláncban alalmaztt ülönböző géelemár tervezése, iválasztása az eddigi tanulmány, alaján megtehető. ivel fgas-szíj hajtást gyaran alalmazna az előtló hajtásban, ezért anna iválasztási lééseit röviden ismertetjü, amely száms gyártó atalógusában megtalálható, vagy aár a [8], [9] irdalmban is tájézódni lehet... Fgas-szíj hajtás iválasztása Alafgalma A fgasszíj-hajtás alazáró, vnóelemes hajtás, amely egyesíti a lasszíj-hajtás és a lánchajtás előnyeit. Az alazáró mellett erőzáró acslódás is jellemzi. A fgas-szíjanál megengedett legnagybb sebesség 60 m/s. Fgasszíj rfil A fgas-szíja ezdetben traéz alaú fgaal rendelezte. A magyar szabvány a traézrfilú, zlls sztású fgasszíj-hajtásat fglalja magába (SZ /,, 3, 4-8). A szabványban a méretezés, iválasztás menete is megtalálható. A ülönböző rfilú szíja metrius sztásúa is lehetne. A teljesítmény átvitel és a zaj szemntjából igen beválta a HTD (High Trque Drive) fgas-szíj hajtás. A fgas-szíja lehetne egy, vagy étldali fgazásúa. 30

31 Fgsztás A SZ /-8 szabványban a szíja XL, L, H, XH, XXH jelölése a fgsztást jelöli, rendre: 5,080 mm (/5 ), 9,55 mm (3/8 ),,700 mm (/ ),,5 mm (7/8 ), 3,750 mm ( /4 ). A szíjaat meghatárztt hsszaban és szélességeben zárt öralara észíti, végtelenítésre nincs szüség. Fgas tárcsá A fgas-tárcsá méretei ugyancsa szabványsíttta, és iválasztható. A szíjat ldalirányban vezető ereme támasztjá meg, amelyeet rendszerint a isebbi fgas-tárcsán helyezne el. Szíjfeszítés A fgas-szíj ága előfeszítésére ét megldás terjedt el. Fix tengelytávlságú hajtásnál a feszítést a fgas tárcsá nts tengelytávlságra való elhelyezésével, szereléssel is biztsítható. ás megldásban a mtr tengelyére szerelt hajtó fgas tárcsát feszíti/billenti el ülönböző módn (egyenes vnalú állítással, billentéssel, excenteres állítással). Szíjhajtás tervezése Az egyes szíjhajtás tervezéséne menetét, és éldáat nem mutatun be. A tervezés minden esetben táblázat, diagram segítségével végezhető el, amelye gyártóént, szíjtíusnént eltérőe. A tervezés történhet szabványban rögzített számítás és táblázat, vagy a szíjgyártó cég atalógusában leírt metdia alaján. Ehelyütt csa a tervezés általánsítható lééseit írju le, ami ülönböző irdalmaban eltérő srrendű lehet, mivel az egyes léése nem szigrúan ötötte, vagy a leírt metdia más, esetleg az egyes jelölése is eltérhetne. Léése A tervezés iinduló adataina felvétele: Adtt a P hajtó teljesítmény, vagy a szüséges nymaté, az n hajtó és n hajttt tengely frdulatszáma, azaz a hajtóviszny, és gyaran előírt a tengelytávlság is l. nstruciós feltételeből. A hajtó szíj tíusána megválasztása A szíj iválasztása legtöbbször a teljesítmény és frdulatszám függvényében történi. A iválasztás esetenént történhet az f szíjfrevencia és a isebbi tárcsaátmérő (D ) alaján. A szíjfrevencia számításáhz a tengelytávlság, a D és D szíjtárcsa átmérő és az L szíjhssz adatai szüségese. Szíjtárcsa átmérő, szíjhssz, tengelytávlság meghatárzása A szüséges hajtóviszny és a javaslt átmérő alaján a D és D szíjtárcsa átmérőet iválasztju. Kiválasztásnál a isebbi tárcsa átmérője a ritius. A szíj hssza, a tengelytávlság, a is tárcsa átfgási szöge meghatárzható. A tengelytávlság állításána mértée 3

32 A szíj laza felszereléséhez és előfeszítéséhez figyelembe veendő állítási értéeet a szíjhssz határzza meg, az értée táblázatból ivehető, vagy számítható. Krreciós tényező iválasztása Az alábbi rreciós tényező táblázatból választható i: c -a örülfgási szög tényezője, c -üzemi tényező a gé tíusától, üzemmódjától, üzemórá számától függ, c 3 -a szíj hsszától függő tényező, c 4 -a hajtóviszny (módsítás) értéétől függő tényező. A szíjszélesség, az eleme, a brdá számána, a szíjtárcsá méreténe meghatárzása A szíj szélessége, a szíjeleme, brdá száma a rreciós tényezőel számíttt P sz teljesítmény alaján határzható meg felfelé egész számra ereítéssel. A szíj szélessége diszrét értéeből választható i, ez alaján a szíjtárcsa szélessége és végül a szíjtárcsa is megtervezhető, esetenént iválasztható. Szíjsebesség, szíjfrevencia meghatárzása A hajtás gemetriai adatai és frdulatszámai alaján iszámítható szíjsebesség és szíjfrevencia értéene isebbne ell lenni a megengedett értéenél. Fzatnélüli hajtásnál a legnagybb frdulatszámmal számlun. A szíjfeszítés (tengelyhúzás) beállítása A szíjfeszítés beállítása többféleé végezhető el. Szíjbehajlás mérésnél a feszes szíjágra adtt, meghatárztt nagyságú terhelőerő alatt a szíj behajlása a tengelytávlság,5 %-a lehet. Hssznyúlás mérésnél először a szíj-szíjtárcsa hézagmentes acslatát biztsítju. Ezután a szíjfeszítést addig állítju, amíg a szíj nyúlása el nem éri a ijelölt mérési hsszn a 0,5 0,75 %-s értéet. Alazáró, fgasszíj hajtásnál a szíjfeszítés: F h,f. A beállítás gemetriai mérete szerinti elvégzése nem nélülözheti a szíjfeszítés nagyságána meghatárzását, amely a tengelye tervezéséhez, a csaágya iválasztásáhz szüséges. A szíj feszességét előírt járatási idő után ellenőrizni ell... Tvábbi éítőeleme A tvábbi éítőeleme és előírás ugyancsa atalógusból választható i, mint l.: tachgenerátr, villams útmérő, erő és alazáró ötése (l. feszítőgyűrűs ötése), tengelyacsló (szög- és tengelyhibát iüszöbölő, rugalmas), csaágya, tűrése illesztése, felületminősége, tömítése, rsó- és vezeté védelem, zsírzó, lajzó egysége, csatlazó, villams helyzetacsló, stb.. Ismerete a már felsrlt szairdalmaból is vehető. 3

33 . Szán és vezetée A géeben a frgó mzgásn ívül nagy szereet játszana az egyenes vnalú mzgást végző szerezete, egysége, mint az asztal és szán, illetve az vezetéei. Példá az műszai élet szinte minden területéről említhető. Tárgyalásunban elsősrban a géiari berendezésere fóuszáltun, iemelten a mechatrniai berendezése előtló és zícináló lineáris szán- és vezeté rendszereire. Példá említhető a frgácsló és más szerszámgée textilgée, aírgyártó gée, csmaglógée, élelmiszeriari gée területéről, vagy a gyrs zícinálású szánrendszere (l. beültetőgée), vagy a lttere szánrendszerei is. A vezetée a szánna meghatárztt, egy szabadságfú, valamely rdináta irányú elmzdulást biztsítana. Frgácslásr l. az egyes szánat, rendszerint térbeli, váltzó irányú és nagyságú erőrendszer terheli, amely a vezetéeen eresztül esetleg mási szánra/vezetérendszerre, végül a gé tartóelemére (ágy, állvány) jut. A vezetérendszer beövetező rugalmas alaváltzása, stabilitása özvetlenül beflyáslja a megmunált felülete ala-, méret-, és helyzetntsságát, valamint felületi minőségét. Az egyenes vezetéeet, a gemetriai ialaítás alaján, általában síból feléülő és hengeres vezetéere bntjá. Eze mindegyie lehet csúszó-, vagy gördülővezeté. A vezetéene, csaágyazásna a nagy megmunálási és gemetriai ntsság, nts helyzetben tartás, terhelés alatt a ívánt zíció biztsítására nagy teljesítményenél az alábbi övetelményeet ell ielégíteniü: nagy statius, dinamius és hőmerevség, is súrlódás, is ás és ás után állítási lehetőség, az eleme nagy gemetriai ntssága, játémentes, vagy is játéú vezetés, jó csillaítás. Követelmény tvábbá, hgy mzgás özben ne léjen fel lyan, nem ívánats jelenség, mint beéelődés, isilás, aadzó csúszás stb., illetve önnyű legyen a futás, és az előírásna megfelelő zícinálási ntsság legyen elérhető. Töreedni ell is gyártási, előállítási öltségere, azaz a feladathz szüséges legedvezőbb anyag- és előállítási öltségű (nem drágább és nem lcsóbb) vezetérendszerre és a önnyű szerelhetőségre. Az alacsny üzemi öltsége érdeében fnts az üzembizts és hsszú élettartam, megfelelő enés és szennyeződésre érzéetlenség, vagy azzal szembeni védelem, arbantartásszegény megldás, túlterhelhetőség biztsítása. A övetelménye teljesítéséhez fnts: Az erő és nymaté lehető legrövidebb inematiai láncn (arn) való elvezetése a tartóelemre (talajra). Oszttt mzgás megvalósítása a ntat defrmáció által ztt hatás csöentésére. Nagy vezetéfelülete, is terhelése a ntsság biztsításáhz. inél isebb tömeg mzgatása. A szánmzgatás erőhatásána vnala özel legyen a vezetée síjáhz. Aersztatius és hidrsztatius nagyntsságú vezetés szubmirns géenél, mérőgéenél. A fenti övetelménye és feltételeet ülönböző vezetémegldásal lehet ielégíteni. 33

34 . Vezetési megldás A vezetés ülönböző tíusai egyaránt előfrdulna egyenes vnalú haladó és frgó mzgású szerezetenél. A vezeté tíus az alábbia lehetne, amelye özül issé részletesebben a iemelteel fglalzun: csúszó és hidrdinamius, gördülő, hibrid lineáris vezetés (csúszó és gördülő mbinációja) hidrsztatius, aersztatius, mágneses. A ülönböző szerszámgéenél a vezetétíus eltérő arányban részesedne, ami a r techniai színvnalától függően is váltzó. Egyes adat szerint l. esztergagéenél a csúszó vezetée aránya 30% örüli, majd étszer ennyi a gördülő és 0 % alatti a hibrid és hidrsztatius vezetée aránya. Ezzel szemben fúró-maró megmunáló géenél, özntnál 90 % feletti a gördülő vezetée aránya. Köszörűgéenél l. a csúszó és gördülő vezetée aránya visznylag icsi, nts géenél hidrsztatius vezetée terjedte el. Az elemi mzgásat legtöbbször egy-szabadságfú, zárt vezetéeel biztsítjá. A tér lehetséges 6 szabadságfa özül er 5 szabadságft ényszereel megötne. Létezne nyittt, ét szabadságfú vezetée is. Ilyen megldásat használna nagytömegű (nagysúlyú) vízszintes szán mzgatásánál, ahl a frgácsló erő az asztalt nem éese megemelni, l. hsszgyalugéenél, síöszörű géenél. Az elemi mzgásat lineáris vagy frgó szán végzi. A szán szlgálhatna Szerszám, és/vagy unadarab mzgatására... Csúszó (hidrdinamius) vezetée A hagymánys gée többségénél a szán mzgatására csúszó vezetéeet alalmazna [0]. A vezetée enése üzemi örülményetől függően lehet alalmanénti, időszas autmatius, vagy flyamats. A súrlódási viszny váltzását jól jellemzi a Stribec görbé, amelye a súrlódó erő (nymaté), vagy a µ súrlódási tényező alaulást mutatjá az egymáshz éest elmzduló eleme sebességéne függvényében. Csúszó vezetéenél a.. ábra szerinti Stribec-féle diagram alaján a övetező szaasz ülönböztethető meg a sebesség növeedéséne függvényében l. a [] szerint: nyugalmi állat (súrlódási tényezője µ 0 ), a csúszó felülete egymáshz éest nyugalmban vanna, fémes súrlódás, amir a csúszó felülete özött még nincs enőanyag, vegyes súrlódás (-5 µm), amir a csúszó felülete özötti terhelést részben a iálló érdesség-csúcs, részben a flyadé nymása viseli, flyadésúrlódás, és hidrdinamius állat (súrlódási tényezője µ), amir az ellenállást csa a flyadé belső súrlódása jelenti, ami növevő sebességnél ugyancsa nő a enőanyag nyírófeszültségéne növeedésével. A csúszó vezetée előnye, hgy nagy a csillaítási tényezőjü, enne öveteztében jól viseli a dinamius igénybevételeet. Egyszerű ialaításúa, és rszerű technlógiával visznylag ntsan gyártható. Előállításu isebb öltséggel lehetséges. 34

35 A csúszó vezetée hátránya, hgy a szüséges hézag miatt evésbé ntsa, ami a terheléstől is függ, valamint rendszeres arbantartást, beállítást igényelne. Tvábbá úszó is sebességenél (v <0 mm/min) az aadó csúszás (stic-sli) jelenséggel ell számlni, ami lényegében a fémes és a vegyes súrlódás szaaszára esi. μ μ Nyugalmi állat Fémes súrlódás Vegyes súrlódás Flyadé súrlódás Súrlódási tényező μ Hidrdinamius állat Csúszási sebesség v (m/min).. ábra: Csúszó vezetés Stribec-féle diagramja Csúszó vezetérendszere alavető éítő felületei A csúszó vezetée csrtsítása az alavető vezetéfelülete a.. ábra szerinti alaja szerint lehetséges, amelye: sí (las), rizmatius, fecsefar alaú, hengeres:..a - sí (térben elhelyezedő),..b - rizmatius (azns, vagy ülönböző ferde síból, zitív és negatív),..c (fél) fecsefar (ülönböző síból, l. vízszintes és ferde síból),..d hengeres a., b., c., d.,.. ábra: Csúszó vezetée alavető éítő felületei A fenti felületeből ülönböző vezetérendszere éíthető, amelye térben is ülönböző helyzeteet fglalhatna el. Vezetérendszer éezhető éldául egymásra merőleges síból, azaz las felületeből, rizmatius-las, rizmatius-rizmatius, fecsefar, fecsefar-las, las-hengeres, hengeres-hengeres felületeből. A vezetéeet úgy ell ialaítani, hgy anna teherviselő felületei lehetőleg a terhelésre merőlegese legyene. A csúszó vezeté felülete ajánltt terhelése: nagy ntsságú vezetéenél σ meg 30 N/cm (mpa), özees ntssági igényenél σ meg 70 N/cm (mpa), alárendeltebb helyeen σ meg 00 N/cm (mpa). 35

36 A..b ábrán látható, hgy a rizmatius vezeté lehet szimmetrius, és aszimmetrius zitív irányban iemeledő, vagy anna frdítttja, azaz negatív. Aszimmetrius ialaításnál a isebb szöggel hajló nagybb felületre ható terhelése öveteztében a vezetée ása isebb, és az ebből eletezett elmzdulás a megmunálás ntsságát evésbé beflyásljá. A eletező ás a szerszám és munadarab özött elmzdulást teintve lehetőleg érintőirányúa (tangenciálisa) legyene a minél isebb gyártási hiba érdeében. Példaént említhető az esztergaésene a vezetée ásából adódó, függőleges (illetve vízszintes) irányú helyzetváltzása és anna a megmunálandó átmérőre gyarlt hatására. A..c ábra szerinti fecsefar vezeté síjai által bezárt szög általában 55. Az egyi széles örben alalmaztt,.3. ábra szerinti, statiusan határztt csúszó vezetérendszert egymásra merőleges sífelületeből éezi, amelyeet l. nagyterhelésű szán vezetésére használjá. A széles vezetésű ialaításból adódóan hsszú szánvezetés szüséges a befeszülése elerülésére. A széles vezetésű megldás helyett a befeszülés elerülésére a eseny vezetésű megldásat használjá, amihez rövidebb szánvezetés és szán használható. Az ilyen vezetérendszer alavetően az F és F erő felvételére szlgál, ahl az F > F. A vezetéfelülete hézagbeállítása, illetve a vezetée ásána menzálása a ást utánállító léccel lehetséges, ami a szánhz ötött. Az ábra jelölései: -Tartóelem, -Szántest és felfgó felülete, 3-T hrny, 4-Anya a szánn, 5-Orsó a tartóelemen, 6-Anya felfgó csavar és illesztő szege, 7-Visszafgó léce, 8- Visszafgó léce csavarjai, 9-Hézagbeállító léc, 0-Hézagbeállító lécet állító csavarsr. Az egyes vezető felülete funciója: -Teherviselő felülete, -Irányító felülete, 3-Visszafgó felülete. A visszafgó léc aadályzza meg a szán felemeledését, ill. felbillenését. A hézagbeállító léc feladata az, hgy a megfelelő hézagt és vezetési ntsságt, tvábbá ás után állítást biztsítsn. A hézag egyben a enőanyag befgadását is szlgáljá, ami a műödés szemntjából nélülözhetetlen. A vízszintes sínál a hézagt az alsó visszafgó léce és a vezeté alsó felülete özti hézag imérésével és a léce felfevő, álló és csúszó felületeine megmunálásával szabályzzá be, miözben a lécet a hátsó felületére fgjá fel. egjegyzés: A felülete özti acslódásna a jelentősége abban áll, hgy az itt lévő hézag és ás jelentősen beflyáslhatja a megvalósítandó méret ntsságát, ülönösen tűrt méretenél. A mai esztergánál gyaran találni ferde ágyas iviteleet, ahl a szán súlyából adódóan a eseny felületen való felfevés áll elő. Ezért a tengelyirányú, z szán vezeténél gyaran éítene hibrid vezetéet, ahl az irányító felületenél hézagmentes és előfeszített gördülő vezetéet alalmazna edzett öszörült lécen történő eseny vezetéssel. Így a munadarab átmérő mérete igen ntsan állítható elő. A szabványs méretű és isztású T hrny általában munadarab észülée felfgását szlgáljá. A tájlást szlgáló hrny ldala a szánmzgás irányával biztsan árhuzams, ami anna öszönhető, hgy megmunálásu (ha lehetőség van rá) magán a géen történi. 36

37 F F ábra: Egymásra merőleges sí felületeből ialaíttt csúszó vezetérendszer széles vezetéssel A hézagbeállítás ülönböző lehetőségeit a.4. ábra szemlélteti. A árhuzams ldalú jelű hézagbeállító léce (.4.a ábra) ldalirányban a jelű csavaral állítható, amelyene az elfrdulás elleni biztsítását meg ell ldani. A léc vezetés irányú elmzdulását l. ús csavar-fésze acslattal lehet megaadályzni. Egyéb jellegzetessége a.3. ábra szerintie. A helyi defrmáció megaadályzására a lécet megfelelően merevre ell észíteni. Az előzőtől edvezőbb az :60 - :00 lejtésű, é alaú léce (.4.b ábra) alalmazása, mert eze egyenletesen feszene fel a terhelést átadó felületen. Az jelű ées lécet l. a. csavarral lehet beállítani, amely az elfrdulás ellen itt is biztsíttt. Ha a szánöntvény felületén nehéz az ées felület elészítése, egyszerűbb megldás a ettős - 3 ées léce (.4.c ábra) egymáshz visznyíttt elmzdításával történő hézag beállítás, amely a jelű csavarral végezhető el. A 3 lécet a 4 csavar rögzíti a szánhz. Ugyanar az eleme és a felületi acslódás számána növelése az érintezési (ntat) gyengeséget növeli, tvábbá a visszafgó léc felfgó csavarjaina távlsága a csúszó vezeté felületetől megnő. A léce állításána más megldásai is lehetségese. 4 3 a., b.,.4. ábra: Hézag beállítási mód csúszó vezetéenél c., 37

38 A eseny szánvezetés megldásána egy elvi vázlatát és egy gyarlati megldását mutatja a.5. ábra. A esenyvezetésű megldás előnye az, hgy: a megmunált árhuzams felülete egy felfgásban ntsan elészíthető, rövidebb szán alalmazható a befeszülés veszélye nélül. A.5.a ábra egyes részletei a.3. ábra alaján megérthető. A.5.b., ábra szerinti iari megldásban [] az esztergagé X szánjánál a csúszó felülete özött edzett öszörült acélexigyanta bázisú műanyag felületacslódás található, ami az ées lécre is vnatzi. A Z szán vezetése hasnló lehet. A műanyag lehet öntött, vagy szerelt-ragaszttt és megmunált. A vezető léceet tájló hrny-léc árs hézagait a léce beállítása után műgyantával iönti, természetesen a tájlás másént is megldható, l. megmunált munaléc tájló felületeel. A szán mzgatása rsó-anya acslattal történi, a szán ülönböző, jbb- és balldali véghelyzeteit helyzetacsló jelzi i. a., b.,.5. ábra: Sí felületeel ialaíttt eseny csúszó vezetérendszer elvi és gyarlati megldása esztergagé X szánjánál (Excel Cseel Szerszámgégyártó Kft.) A rizmatius vezetée funció összevnással ét funciót valósítana meg: egyrészt eseny vezetést biztsító irányító felülete, másrészt teherviselő felülete. Kialaításu lehet szimmetrius vagy aszimmetrius, és észülhetne zitív, vagy negatív ivitelben. A rizma észöge 90º, de ez az érté a vízszintes síhz éest ülönböző dőlésű síból is iadódhat. Például egy vezetérendszer rizmatius vezetééne vízszintessel bezárt 38

39 ldalszögei 30 és 60, ahl éldaént említhető az esztergagée alaszán vezetéei, vagy x45 lehetne, mint gyalugée (zitív), síöszörű gée (negatív) szánvezeté rendszereine rizmatius vezetéei. A rizmatius vezetéet gyaran las vezetéel mbináljá, mint amilyene l. az esztergagée, öszörűgée alaszán vezetéei. Kás esetén eze a rizmatius vezetée biznys mértéig autmatiusan beállna, arra merőleges irányban beövetező méretváltzás elhanyaglható. A.6. ábra egyetemes esztergagée bevált ágy-alaszán és szegnyereg-állóbáb rendszeréne acslatait és ialaítását szemlélteti. Az alaszán, amelyhez a szánszerény is csatlazi, az ágy rizmatius-las vezetérendszerén () megvezetett. A rizmatius vezetérendszer felületei 30 és 60 szöget zárna be a vízszintessel, azaz egymással 90 -t. A teherviselő felülete a las és rizmatius, az irányító felület a rizmatius (eseny vezetés elve), a visszafgó felülete lasa. Az alaszánt hsszelőtlásr a szánszerényből inyúló (nem ábrázlt) fgaseré hajtja meg, amely a tartóelemhez rögzített álló fgaslécen legördül. A hajtás er a vnórsóról levezetett. A szánszerény az alaszánhz csavarzással és illesztő szegeel rögzített. Az alaszán felső része a eresztszán vezetéséhez szlgál. A szegnyereg és állóbáb vezetérendszere ugyancsa rizmatius-las, de itt a jóval isebb felületű rizmatius vezeté felületei a vízszintes síal szöget zárna be. Szegnyereg Alaszán Keresztszán vezeté Szánszerény Fgasléc Ágy - Alaszán vezetérendszer - Szegnyereg és állóbáb vezetérendszer.6. ábra: Egyetemes esztergagé ágy-alaszán és a szegnyereg vezetérendszere a., b.,.7. ábra: Prizmatius felületeel ialaíttt csúszó vezetée A étrizmás vezetérendszert nagy súlyterhelésű géeen, l. gyalugéenél alalmazna A túlhatárzttság elerülésére az egyi rizma felületeit utólag megmunáljá (.7.a ábra), vagy az egyi rizmatius vezetéet beállóra, és utána rögzíthetőre észíti (.7.b ábra). A fecsefar alaú vezetée sílajai által bezárt szög 55. Ezeet a vezetéeet isterhelésű, alárendeltebb és esenyebb szán vezetésére használjá. 39

40 A.8.a ábra szerint a 4 tartóelem és a rajta vezetett szán vezetőfelületei özötti hézagt a jelű ées léccel állítjá be a 3 csavaral (lásd a.4.a ábrát). A szánt az 5 rsó-anya ár mzgatja. Látható, hgy a vízszintes csúszó felületár felső részen acslódi, alul hézagna ell lenni a túlhatárzttság elerülésére. Természetesen a felfevés lehet alul is, de ar felül ell hézagna lennie, mint l. esztergagéenél. A.8.b ábra szerint a megfelelő hézagt a léccel és a 3 csavarsrral állítjá be. Itt a lécet a vezetés irányában meg ell fgni valamilyen módn, l. a már említett ús csavar-fésze acslattal. A.8.c ábra megldása az előzőhöz hasnló, de a hézag beállítása után a lécet az szánhz rögzíti az 5 csavarsrral. A.8.d megldásban a étldali ées léccel () történi a hézag beállítása, amelyet a 3 csavarsrral állítana be, a léc helyzetét ezután rögzíti. A megldás elvileg azns, gyarlatilag nem egyenértéűe! a., b., c., d.,.8. ábra: Fecsefar vezetée Csúszó vezetée anyaga feladattól, gé ntsságtól függően eltérő lehet. Egyre evesebb az öntöttvas-öntöttvas felületársítás és ma már igen jelentős számban található edzett öszörült acél-műanyag és öntöttvas-műanyag felületáral ialaíttt csúszó vezetée, amelyne aránya aár a 60%-t is elérheti. Emellett alalmazna még acél-acél, acélöntöttvas, acél-brnz vezetéárat is. A csúszó vezetée anyaga alárendeltebb helyeen GG-50 és GG-00, nagybb övetelményenél GG-50 és GG-300, azns anyagársítással. A erlites mdifiált éregöntésű öntöttvasat induciósan, vagy lángedzéssel HRc értére edzi, hgy ásállóbb legyen. A hsszabb és edzett szánvezetéet ágyöszörűgéen munáljá meg. Az eszterga ágyat legalább lyan előfeszítés után öszörüli észre, amely hasnló defrmációt hz létre, mint a ráéülő egysége súlya. Az ágyvezetére éülő szán vezetéfelületeit a enés és a enőanyag megtartása érdeében acél aarószerszámmal hántljá. A ézi hántlással is bemélyedéseet hzna létre a enőanyag befgadására és megtartására. A hántlást az egy -ra jutó bemélyedése számával jellemzi, éldául 7 (a éldául már igen sűrű, és ezért igen nagy dafigyeléssel észíthető el). A hántlás eredményét é festéezéssel, tusírzással ellenőrzi. A súrlódási tényező b. µ 0,-0,5. Igényesebb esetben ülönböző eménységű acél-öntöttvas anyagárat alalmazna, az acélléce anyaga l. BC3, Cr5, 6nCr5, amelyet 6-64 HRc-re edzene és öszörülne. A vezetée özti súrlódási tényező értée b. µ 0,. Az öntvényből ialaíttt és öltségesen után munálható (felújítható) hsszú vezetée és géágya helyett sszr előnyösebbe a eményebb, ásállóbb anyagú léce, amelyeet az öntvény bázisfelületére szerelne. 3 40

41 ó silási tulajdnság, isebb hézag érdeében műanyag-öntöttvas, műanyag-acél anyagársítást is használna. A súrlódási tényező értée b. µ 0,05-0,5. A műanyag vezeté lehet szerelt és megmunált, vagy öntött, hátránya a rssz hővezető éesség és a műanyag időbeli méretváltzása. Alaanyagu exi műgyanta, a műanyag vezetée ugyanúgy hántlható, mint az öntöttvas vezeté felülete. A műanyag vezetée előnyös tulajdnságai: ismértéű ás, szennyeződéseel szembeni érzéetlenség, enés nélül is üzemeltethető, is súrlódási tényező, jó rezgéscsillaító éesség. Kedvező vezetési, illetve rezgéscsillaítási tulajdnságai, és a géágya és vezetée vízszintestől eltérő helyzete miatt a hibrid (csúszó+gördülő) vezetée l. esztergagéeen ata alalmazást. A vezetée gyártási ntsságra gyarlt hatása. A gyártási ntsságt lényegesen beflyáslja a gé és a vezetérendszer nstruciója. Alavető, hgy a vezetée gyártása megfelelően nts, ásu minimális legyen, tvábbá a statius terhelésre és a hőhatásra beövetező alaváltzás icsi legyen. A statius defrmáció csöentéséne érdeében merev nstruciót, előfeszített vezetérendszert, is tömegeet és tömegiegyensúlyzást ell alalmazni, de ma már lehetőség van a defrmáció vezérlésen eresztüli menzálására is...3 Csúszóvezetée felületi igénybevétele A csúszó-vezetée élettartama ar megfelelő, ha a vezetélara ható nymás nem lé túl egy megengedett értéet, és amelyet üzemi taasztalat alaján állaíttta meg. A vezetéfelületet terhelő nymásfüggvényt ellenőrző számítással határzható meg, az alábbi feltételezése alaján: a felületi nymás a vezetée hssza mentén lineárisan váltzi, a felületi nymás a vezetéla szélessége mentén állandó, a géágy (géállvány) vezetééne, másrészt a rajta lévő szán vezetééne merevsége lényegesen felülmúlja a vezetéfelülete ntat merevségét, a vezetéfelülete özött minimális hézag van a enőanyag befgadására. A számítás elvi menetét a.9. ábra szerinti xz síal árhuzams las vezetérendszer fő teherviselő felületére mutatju be. A többi felület ellenőrzése hasnlóan történi. A szánvezetéeet terhelő ncentrált erőet és nymatéat rábbi számításból feltételezzü. A vezeté lajait terhelő özees felületi nymás értée az alábbia. Fc Fc, (46) a H Bz z, (47) a H L By y, (48) a H 4

42 .9. ábra: Csúszó vezetée felületi igénybevétele A rizmatius vezetéen ébredő erő edvezőtlenebbe az éhatás miatt, mint egymásra merőleges las vezetéenél. F t terhelőerőnél a ásra az F n erőhatás a mértéadó. F t F t F n α F n F n F n α F t F n α F n F v β a., b., A.0.a ábra alaján felírható, hgy:.0. ábra: Prizmatius vezetée erőjátéa Ft F n, sin (46) amine megfelelően: 4

43 Ft F s Fn, sin (47) nagyságú, az elmzdítást aadályzó súrlódó erő lé fel. Aszimmetrius rizmatius vezeténél a súrlódó erő értée levezetés nélül:. Gördülő vezetée F F cs sin F cs sin, (48) s t Krszerű, nagyntsságú géenél alalmazzá []. A gördülővezetée előnyei: is gördülési ellenállás, amine öveteztében is előtló erő szüséges, is előtlási sebességenél nem lé fel az aadzó csúszás (stic-sli), előfeszített beéítésben játémentes vezetést és nagy ntsságt biztsít, evés enőanyagt igényel. Hátránya a gördülő teste visszavezetéséből adódó rezgésveszély. A gördülőteste és a futóályá nagy gyártási ntsságt igényelne. A maximális felületi egyenetlenség isebb, mint m/ m, a futóálya eménysége legalább HRc, amelyet a szennyeződéstől és frgácstól igen gndsan védeni ell. Vezetévédelemre a merev teleszós burlat, vagy a harmniaszerű rugalmas védelme szlgálna, ahgyan az előtló rsónál is. A gördülő vezetéene, mint a csúszó vezetéene is, ét tíusa lehet: nyittt, zárt. Nyittt vezetéenél (..a ábra) az egyenesbe vezetett elem, a szán csa vízszintes helyzetben éíthető be. A ényszeracslatt a mzgattt elem súlya hzza létre. Az ilyen szánra csa lyan erő hathatna, amelye a mzgattt elemet nem billenti i és nem emeli meg (még ar sem, ha az F erő az L szaaszn ívül hat). A sárba fglalt gördülő teste, amelye glyó, vagy görgő lehetne, vízszintes sín, vagy rizmatius vezeté felületeen futhatna. Sínál ldalirányú megtámasztás, és vezetés is ell. Prizmatius felületenél a gördülőteste szögben megdönthető sárban fglalna helyet. A nyittt vezetée előnye, hgy önnyen szerelhető. A gördülővezetée az elmzdulási tartmánytól függően lehetne: rlátztt, vagy rlátlan elmzdulási úttal rendelező vezetée.. A.. ábrán látható, hgy a szán a gördülőelemeről egy adtt löethssz után lefutna, tehát a vezetés véges. Ezért az asztal, ill. ágyhsszna legevesebb fél löethsszal nagybban ell lennie a gördülő betét L vezetőhsszánál, ui. a gördülőteste özee csa feleannyit mzdul el, mint a felfevő asztal. indez a gördülőtestene a gördülési nthz visznyíttt eltérő sebességvisznyaiból övetezi, amit a..b ábra szemléltet. A teljes L vezetési hsszúságt nem ell feltétlenül görgőel itölteni, is terhelésenél elég az L hsszúság ét végén egy-egy gördülőtestet elhelyezni. A vezeté zárttá a..c ábra szerint tehető. t 43

44 L l F B Szán v v/ B/ G a., b., l F Szán.. ábra: Nyittt és zárt gördülővezetée A.. ábra ét hasnló, nyittt és zárt gördülő vezetémegldást mutat. A léce alámunálásait az ábrán nem tüntettü fel. A..a ábra szerinti rizmatius és las felületeen futó hengergörgős, ét-szabadságfú megldásban az ldalirányú elmzdulás ellen a rizma biztsít. A felső léce csavarzható ldalról, de az asztal teteje felől is. A szánt a technlógiai erő nem éese megemelni. A..b ábra ugyancsa rizmatius és las felületeen futó hengergörgős, itt egy szabadságfú megldásban a felülről visszafgó léce hengergörgős megtámasztást biztsítana. Ebben a megldásban a hézag, vagy előfeszítés a visszafgó léc bemunálásával biztsítható. A..c ábra azt szemlélteti, hgy az ldalirányú megfgás céljaira glyósr-rizma együttes is alalmazható a rizmás-hengergörgős megvezetés helyett. c., a., b., c.,.. ábra: Nyittt és zárt véges szánvezetée nstruciós megldásai gördülő vezetéeel Zárt vezetée glyó- és görgősrral, vagy eze mbinációjával is észíthető V rfilú és sífelületű léc(e) felhasználásával. A.3. ábrán a szimmetrius vezetérendszerne csa az egyi fele ábrázlt. A vezetée hézagmentesítését és/vagy előfeszítését ülönböző módn ldjá meg, l. ées léccel, csavarsral és léceel, esetleg megmunálással. A bemutattt 44

45 megldásn ívül más váltzat is éezhető. A gördülő teste edzett és öszörült felületeen futna. A.3.a ábra glyós hsszvezetést szemléltet. Először a balldali rizma felfgása történi meg. A hézagmentesítés, előfeszítés itt az F ées felületárn a lara merőleges irányban állíttt léccel történi, a jbbldali rizmatius léc rögzítése edig az állítás után. A szaggattt vnal és nyíl jelzi, hgy az ées felület az előzőre merőlegesen is ialaítható, er az ées lés állítása felülről lefelé történi az asztal átállíttt helyzeteiben. Szán Szán Szán F a., b., c.,.3. ábra: Zárt, gördülővezeté megldás A.3.b ábra zárt, görgős hsszvezetéet ábrázl. Először a jbbldali rizma felfgása történi meg. Látható, hgy az állító elem a balldali rizmatius léc, amelyet csavarsrral állítana be, majd a hézagmentesítés és előfeszítés után a lécet rögzíti. Ezzel a vezetés merevsége és futásntssága növelhető. Az ilyen megldás nagy terhelése felvételére alalmasa. Keresztgörgős megldással, amir az egymás utáni görgő egymástól 90 -ra lévő és ülönböző felületárn acslódna, igen eseny vezetés is létrehzható. A.3.c ábra szerinti zárt vezetéen felül görgő, alul edig glyó végzi a vezetést. Először az alsó rizma felfgása történi meg. Ezután a glyósrt felülről támasztó rizmát és asztalt helyezi fel, majd a felső lécet a benne elhelyezett lemezbetéttel és görgősrral együtt fgjá fel. A beállítás aár az edzett lemezbetét, aár az azt befgó léc beöszörülésével végezhető el. A görgősr nagybb terhelés felvételére szlgál. A túlhatárzttság elerülésére jbbldalt alul és felül sín gördülő vezetést alalmazna. Krlátlan elmzdulást biztsító, zárt gördülő vezetérendszere A rlátlan elmzdulás biztsításána alafeltétele a gördülőteste valamilyen zárt ályán való visszavezetése. Először az un. Gördülő aucs alaulta i, amelye az egymásra merőleges sífelületeből éített csúszóvezetée felületeihez acslódta [9]. A.3. ábra szerinti metszetben hat ilyen sífelület van, tehát legalább x6= gördülő aucsra van szüség valamilyen hsszúságú szán vezetéséhez, mivel a aucs csa egyirányú teher felvételére alalmasa. Ugyanar görgős elemeel való ialaítás nagy teherviselést biztsíttt. A aucs nstruciója és beéítése lehetővé tette a hézagmentes és előfeszített vezetést, amit ées elemeel biztsíttta. Ilyen gördülő egységeel megéített gée ma is műödne. A széles örben ma alalmaztt, rszerű gördülő és rlátlan elmzdulást biztsító vezetérendszerenél, a szán megvezetéséhez alaesetben négy gördülőtest szüséges és elegendő. A feltárást l. a [7], [4], [5], [6], [7], [8] atalógus tanulmányzásával végeztü. Eze a gördülő csi étirányú terhelés felvételére alalmasa, amit a 45

46 nstruciós ialaítás tesz lehetővé, emellett egy-szabadságfú elmzdulást teszne lehetővé. Kis egységenél aár egy ilyen gördülőtest is elegendő lehet egy vezetősínnel. Keseny szánnál edig ét gördülő test is elegendő egy vezető sínnel. A gördülő teste hézagmentes, esetleg előfeszített vezetése ülönböző módn és a terheléstől függő elrendezésben ldható meg: X elrendezést isebb terhelésnél, O elrendezést a nagybb terhelésenél, YY egyirányú elrendezést nagy és egyirányú, l. súlyterhelésnél. A gördülő eleme a test mindét ldalán, zárt ályán visszavezetette. A terheléstől függően önnyű (jbb- és balldalt egy-egy gördülősrral), özees (jbb- és balldalt ét-ét gördülősrral) és nehéz srzatú eleme választható, tvábbá választható eseny és széles vezetésű csi, rövid, nrmál, hsszú csi, tvábbá fgasléccel, vagy mérőelemmel integrált megldás is. A megldás iválasztása függ a térbeli elrendezéstől is. A hézagmentes és előfeszített ivitel a glyó méretválgatásával és betöltésével biztsítható. A.4.a ábra O elrendezésű ialaításra élda, amelyen jól látható a gördülő teste (glyó) érintezési visznyai. Hasnló a., b.,.4. ábra: Gördülő vezetée 7] A.4.b ábra étféle beéítési éldát szemléltet. A felső megldásán a ét vezetőlécet ldalról az jelű bázis felületehez a. jelű szrító léceel, helyező erővel illeszti, majd a vezető léceet felülről rögzíti. Eze a vezetérendszer vnatztatási bázisát (referenciáját) éezi. A jbbldali gördülő csiat a szán a bázis felületéhez ugyancsa szrító léccel, helyező erővel illeszti, majd a csiat felülről, a szántesten eresztül rögzíti, szegeli. A balldali, laza felfgású 4 jelű gördülő csiat járatás után rögzíti és szegeli. A.4.b ábra alsó megldásában a jbbldali vezető sín helyezése, ütöztetése a 3 jelű ées léccel történi. A jbbldali gördülő csiat a szán a bázis felületéhez ugyancsa szrító léccel, helyező erővel illeszti, majd felülről a szántesten eresztül rögzíti, szegeli. A balldali sín és csi helyezése és rögzítése bejáratás után történi meg. A ábrá megvalósíttt iari megldás részleteit mutatjá. 46