A rúdcsiszológép működéséhez

Átírás

1 1 A rúdcsiszológép működéséhez Már régóta tervezem, hogy megbeszélem magammal egy házi dolgozat formájában, hogy miért is nem értettem meg rendesen a rúdcsiszológép működését a tankönyvi ábrák és szövegek alapján. Ennek során talán megérthetem a megmunkálási folyamat lényegét is. Ehhez tekintsük először az 1. ábrát, amely egy egyetemi segédanyag része! 1. ábra forrása: Ennek jobb oldalán látható a rúdcsiszolás működési vázlata. Ez az ábra hibás! A függőleges szalag hajtótengelyének forgásértelméhez tartozó v sebességvektor irányí - tása jó, a ferde szalag hajtótengelye forgásértelmének és a szalag v sebességének egy - máshoz rendelése hibás. Ezt úgy lehet kijavítani, hogy a ferde szalag hajtótengelyének berajzolt forgásértelmét az ellenkezőjére változtatjuk. Nem felejtjük el, hogy ekkor a már jól futó ferde szalag felső, tehát a megmunkálandó rúddal nem érintkező részének v se - bességéről van szó.

2 2 Ezután tekintsük a 2. ábrát, amely szakközépiskolai tankönyvi ábra! 2. ábra forrása: [ 1 ] Itt is megtaláljuk ugyanazt a hibát, mint előbb: a ferde szalag hajtótengelyének forgás - értelmét az ellenkezőjére kell változtatni! A ferde szalag sebességvektorát itt u - val jelölik, ám elkövetik azt a hibát, hogy a szalag alsó ( dolgozó) és felső ( nem dolgozó ) részének sebességét ugyanúgy jelölik. A mozgástani szempontból lényeges és szintén hibás jelölést alkalmazó vektorhárom - szögben ugyanis már a dolgozó csiszolószalag ~ rész sebessége szerepel, amely ellentétes a nem dolgozó rész nyílértelmével. Célszerű lett volna az u = u jelölés / megadás. A 2. ábrán e - vel jelölik a rúd előtoló sebességét. A berajzolt sebességi vektorháromszög jelölése azért hibás, mert ugyanazzal a v betűvel jelölik a függőleges szalag haladási sebességét, valamint a ferde szalag sebességének füg - gőleges összetevőjét. Ez azt is sugallhatja, hogy az egyformán jelölt sebességek egyező nagyságúak. Erről azonban nem szól az [ 1 ] szerinti, alább pirossal kiemelt leírás. A rúdcsiszoló gép kisebb hengeres munkadarab csiszolására használható, a két csiszoló - szalag között haladó munkadarabot folyamatosan munkálja meg. A szalagok haladási iránya változtatható szöget zár be egymással ( 0-30 ). A két szalag különböző sebesség - gel működik, a munkadarabot súrlódás révén forgatja és tolja előre ( 9.10 ábra ). Most kissé átjelöljük a vektorháromszögben az u sebességvektor összetevőit. Ezzel: ( 1 )

3 3 Itt: ~ u v az u vektor vertikális ( függőleges ) összetevője; ~ u h az u vektor horizontális ( vízszintes ) összetevője. Ezek nagyságára a vektorábra alapján felírható, hogy ( 2 ) Itt α: a szalagok tengelyvonalai által bezárt ( változtatható ) szög, az u vektor u nagysága pedig adott. Erre nézve [ 1 ] azt írja, hogy A csiszolószalagok sebessége m/s. Egy további információt ad a [ 2 ] jegyzet az alábbi reláció közlésével: ( 3 ) Megjegyezzük, hogy [ 2 ] ábrája ugyanolyan hibával terhelt, mint az itteni 2. ábra. Minthogy azonban a ferde szalagra v u v - re vonatkozóan ( 2 / 1 ) szerint is fennáll, hogy u v < u, így a ( 3 ) képlet jelölései már helyesen értelmezhetőek: a függőleges szalag sebességének nagysága nagyobb, mint a ferde szalagé. Erről [ 1 ] nem szólt, az utóbbi piros idézet - mondatban sem. A [ 3 ] munkában ez olvasható. A rúdcsiszológép is az egyállványos, két szalaggal csiszoló szalagcsiszológépek csoport - jába tartozik. Működési elve a ábrából megérthető. E gépek műszaki adatai: a fő csiszolószalag sebessége: m/s, előtolási sebesség max. 25 m/s, Azt kell mondanom, hogy ettől sem lettem okosabb: ~ az idézett szövegben hivatkozott ábra éppen olyan hibás, minta 2. ábra; ~ nem szól a dönthető szalag sebességének nagyságáról; ~ nem szól a max. döntési szögről; ~ a működési elv itt sem igazán érthető meg, talán éppen az elnagyolás miatt. Nézzük, mi van még! A [ 4 ] munkában ez olvasható. A főszalag szokásos sebessége v = m/s, az előtolószalagé v = 12 18m/s, és az e előtolósebesség számítható. Az ehhez a szöveghez tartozó ábra ( ott: a 3-191/ b ábra ) ugyanolyan hibás, mint az előzőek. Nagyon úgy néz ki, hogy a későbbi szerzők nem rajzolták újra és javítva az eredeti Lugosi - tól átvett ábrákat.

4 4 Látjuk, valóban indokolt az aggodalom az érthetőséggel kapcsolatban, a magyar szakiro - dalomban talált idevágó anyagokat tekintve. [ 4 ] - ben még ezt is olvashatjuk. Az alapgép azonos a a) ábrán láthatóval ( ld. 1. ábra bal oldali része! ), de a gépet felszerelték a előtoló csiszolószalaggal, amely a főszalaghoz képest α szöget zár be. A főszalag sebessége nagyobb, mint az előtolószalagé. Az alátámasztó vonalzóra helyezett, a két szalag közé kézzel betolt csiszolandó rúd a két szalag sebességkülönb - sége és a bezárt szög nagysága következtében forogva áthalad a két csiszolószalag között, miközben azok végigcsiszolják. Az áthaladás e előtolási sebessége e = v sinα. Ez u v - tel megerősíti a ( 2 ) és a ( 3 ) összefüggéseket, azonban nem szól α - ról. Az utóbbi ( bordó ) idézet az eddig találtak közül a leginkább magyarázó jellegű. Ezek után felvetődik az olvasóban a kérdés: milyen szögsebességgel foroghat a csiszolt rúd, amit a 2. ábrán csak nyíllal, de betűvel nem jelöltek. Ennek megválaszolásához tekintsük a 3. ábrát is! 3. ábra Úgy képzeljük, hogy a vályúban ω szögsebességgel forgó rúd minden felületi pontjának körérintő irányú sebessége u v nagyságú. Az A pontban a függőleges szalag által leválasz - tott csiszolatszemcse elválási sebességének nagysága V, melyre a szemlélet alapján: ( 4 )

5 5 A rúd forgásának szögsebességére: ( 5 ) Most ( 2 / 1 ) és ( 5 ) szerint: ( 6 ) Ideírjuk még az előtoló sebesség nagyságát megadó képletet is: ( 2 / 2 ) Az előtolás előidézéséhez az 1. és 2. ábrán látható csiszolópapucsokat neki kell nyomni a munkadarabnak. Másképpen mondva: nem kell a munkadarab előtolásához külön előtoló berendezést alkalmazni. A technológiai feladat két legfontosabb kinematikai jellemzője a ( 2 / 2 ) és ( 6 ) képlet szerinti. Meglehet, a 3. ábra szerinti helyzetfelvétel önkényes és nem pontos, azonban a fás szakkönyvekben még ennyit sem találtam. A ( 4 ) képletből kiolvasható, hogy v = u v esetén V = 0, azaz nincs részecske - leválás. Ekkor ( 2 / 1 ) - gyel is Ebben az esetben rúd csak e sebességgel halad, ω szögsebességgel forog, de nem csiszolódik. Ezt a helyzetet azonban automatikusan elkerüljük a ( 3 ) szerinti reláció betartásával, hiszen ekkor ( 2 / 1 ) - gyel is v > u > u v fennáll. Nem felejtjük el, hogy az u és v sebességek a megfelelő csiszolóhengerek átmérőjétől és fordulatszámától függnek; pl.: ( 7 ) Ebben a dolgozatban összefoglaltuk a rúdcsiszolással kapcsolatos kritikai észrevételeinket. Végül megjegyezzük, hogy a címbeli eszközt mint azt a piros idézetben láttuk néhol így írják: rúdcsiszoló gép. E téren sem ártana az egységesítés. Továbbá jó lenne újragondolni a meglévő tankönyveket, kijavítva a régebbiek hibáit és hiányosságait, tekintettel a korszerű technológiai megoldásokra és a tanulhatóságra is.

6 6 A régebbi szakirodalomban nézelődve bukkantunk az alábbi könyvrészletre 4. ábra. 4. ábra forrása: [ 5 ] Sajnálattal tudatjuk, hogy a fentebb vázolt néhány hiba forrása ez ( is ) lehet. Ugyanakkor megtaláljuk itt a ( 2 / 2 ) és ( 3 ) képletek megfelelőit is. Itt sem foglalkoznak a munkadarab forgásának szögsebességével. Ezzel kapcsolatban megjegyezzük, hogy az valójában változó nagyságú, mivel a kiindulási négyszögletes keresztmetszetű rúd éleinek eltávolítása, vagyis a kör keresztmetszet kialakítása során az r = d / 2 jellemző átlagos keresztmetszeti méret csökken, így ( 6 ) szerint a szögsebesség nő.

7 7 Ugyanakkor az u sebesség a terhelés alatt valamelyest csökken, így ( 6 ) szerint a szög - sebesség csökken. Eszerint e két ellentétes hatás alakíthatja ki a pillanatnyi szögsebesség nagyságát. Érdekes fejlemény, hogy az interneten sehol sem találkoztunk a fentebb tárgyalt kétsza - lagos rúdcsiszolási technológiával, kivéve az idézett műveket. Úgy tűnik, mára már ki - ment a divatból. Csak egyes tankönyvek még nem tudják ezt Maga a megmunkálási feladat ma is él, azonban más utakon járnak a megoldása során. Ne feledjük, az [ 5 ] alapművet éppen 60 éve adták ki. Ez idő alatt sok minden változott. Ha igaz, ma már szalagok helyett sokszor hengerekkel, tárcsákkal dolgoznak. Meglehet, erre még visszatérünk. Források: [ 1 ] Lele Dezső ~ Perecsi Marianna ~ Zsarnai Szilárd: Faipari gépek és technológiák 2. kiadás, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 2003., 17. o. [ 2 ] Lugosi Armand: Faipari géptan II., B. kötet, EFE FMK Jegyzet, Sopron, 1965., 509. o. [ 3 ] Szerk. Lugosi Armand: Faipari kézikönyv Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1976., 556. o. [ 4 ] Lugosi Armand: Faipari szerszámok és gépek kézikönyve Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1987., 504. o. [ 5 ] Franz Kollmann: Technologie des Holzes und der Holzwerkstoffe 2. Auflage, 2. Band, Springer, 1955., 748 ~ 749. o. Sződliget, Összeállította: Galgóczi Gyula mérnöktanár