Dr. Nyitrai János Dr. Nyolcas Mihály TERVEZÉS KATALÓGUSOKKAL KISFELADAT Segédlet a Jármű- és hajtáselemek III. tantárgyhoz Kézirat 2012
TERVEZÉS KATALÓGUSOKKAL KISFELADAT "A" típusú feladat: Pneumatikus lemezmegfogó egység tervezése ADATVÁLASZTÉK: (az 1. ábra jelöléseivel) Feladat sorszáma l [mm] h [mm] F [N] T [Nm] A1 1500 100 500 5 6 A2 1400 200 600 10 6 A3 1300 300 700 15 6 A4 1200 100 800 20 6 A5 1100 200 900 25 6 A6 1000 300 1000 30 6 A7 900 100 1100 35 6 A8 800 200 1200 40 6 A9 700 300 1300 45 6 A10 600 100 1400 50 6 p üzemi [bar] 1. ábra: Pneumatikus adagoló elrendezési vázlat Az 1. ábrán vázolt adagoló szerkezet megmunkálatlan lemeztáblák présgépbe helyezésére, ill. a kész munkadarabok gépből való kiszedésére szolgál. 2/27
A berendezés szerszámfelek közé benyúló A gerendája hordozza a lemezmegfogó egységet, miközben a csapágyazott B oszlopon mozog függőleges irányban, illetve az oszlop tengelye körül elfordul. Mindezen mozgásokat az 1 pneumatikus munkahenger és a 2 pneumatikus forgatóhenger biztosítja. A rendszer 6 bar nyomású pneumatikus hálózatra csatlakozik. FELADAT: 1. Határozza meg az A gerendát érő erőhatásokat, és végezze el a gerenda szilárdsági méretezését! Válassza meg a szükséges keresztmetszetet, ha a gerenda hidegen hajlított négyszög szelvényű idomacélból készül (MSZ 7328), anyaga Fe235B. Ellenőrizze a számított keresztmetszetet, ha a megengedhető maximális lehajlás a gerenda végén: f=3 mm. A lehajlás számítása konzolos tartók esetében az 1. ábra jelöléseivel az 1. ábra alapján: f 3 F 3 E I (I-1) 2. A mellékelt katalóguslapok felhasználásával válassza ki: - a gerenda emelését biztosító 1 pneumatikus munkahengert; - a gerenda forgatását biztosító 2 pneumatikus forgatóhengert; - a hengerfelerősítést és dugattyúrúd csatlakozást, figyelembe véve a rendszer szabadságfokát. - adja meg a választott munkahenger henger D/d/H (Henger / dugattyúrúd / lökethossz) méretét, valamint a csatlakozásokat. 3. Tervezze meg és törzsrajz formájában rajzolja meg az 1 pneumatikus munkahenger beépítésére szolgáló csatlakozó és felfogó elemeket! A csatlakozó elemek rögzítése a gépvázhoz csavarkötéssel történjen! 4. Tervezze meg és törzsrajz formájában rajzolja meg a 2 pneumatikus munkahengerhez csatlakozó, a berendezés B oszlopának elfordítását biztosító konstrukciót! 5. Rajzolja le (méretarányosan) a hengerek szélső helyzeteit, és méretezze be azokat! 3/27
"B" típusú feladat: Pneumatikus manipulátor tervezése ADATVÁLASZTÉK: (a 2. ábra jelöléseivel) Feladat sorszáma l [mm] h [mm] F x [N] F y [N] m [kg] B1 500 100 800 1000 80 6 B2 550 200 900 900 70 6 B3 600 300 1000 800 60 6 B4 650 250 1100 700 50 6 B5 700 150 1200 600 40 6 B6 750 100 1300 700 50 6 B7 800 200 1400 800 60 6 B8 850 300 1500 900 70 6 B9 900 150 900 1000 80 6 B10 950 250 1000 900 90 6 p üzemi [bar] 2. ábra: Pneumatikus manipulátor elrendezési vázlat A 2. ábrán vázolt szerkezet izzólámpák egy ütemben történő átrakására szolgáló manipulátor egyszerűsített rajza. Az A gerendán kerültek elhelyezésre az izzólámpák megfogását szolgáló elemek. A gerenda függőleges mozgatását a 1 jelű, míg a vízszintes mozgatását a 2 jelű pneumatikus 4/27
munkahengerek biztosítják. A két mozgás megfelelő kombinációjával az izzólámpák kiemelhetők a gépsorból és a tárolóhelyre juttathatók. A berendezés 6 bar nyomású pneumatikus hálózatra csatlakozik. FELADAT: 1. A megadott l lökethossz figyelembevételével a vízszintes vezeték alátámasztási helyeinek előzetes felvételével végezze el a vezeték szilárdsági méretezését! A vezeték keresztmetszete tetszőleges szelvényű idomacélból készülhet, anyaga Fe235B. Ellenőrizze a számított keresztmetszetet, ha a megengedhető maximális lehajlás a gerenda végén: f=3 mm. A lehajlás számítása konzolos tartók esetében az ábra jelöléseivel a 2.ábra alapján: f 2 F L b (I-2) 3 E I 2. A mellékelt katalóguslapok felhasználásával válassza ki: - a vízszintes és függőleges mozgásokat biztosító 1, és 2 pneumatikus munkahengereket; - a hengerfelerősítéseket és dugattyúrúd csatlakozásokat, figyelembe véve a rendszer szabadságfokát. - adja meg a választott munkahenger henger D/d/H (Henger / dugattyúrúd / lökethossz) méretét, valamint a csatlakozásokat. 3. Tervezze meg és törzsrajz formájában rajzolja meg a vízszintes mozgást biztosító 2 pneumatikus munkahenger beépítésére szolgáló csatlakozó és felfogó elemeket! A csatlakozó elemek rögzítése a gépvázhoz csavarkötéssel történjen! 4. Tervezze meg és törzsrajz formájában rajzolja meg a függőleges mozgást biztosító 1 pneumatikus munkahenger beépítésére szolgáló csatlakozó és felfogó elemeket! A csatlakozó elemek rögzítése a gépvázhoz csavarkötéssel történjen! 5. Rajzolja le (méretarányosan) a hengerek szélső helyzeteit, és méretezze be azokat! 5/27
"C" típusú feladat: Hidraulikus élhajlítógép tervezése ADATVÁLASZTÉK: (a 3. ábra jelöléseivel) Feladat sorszáma max [ ] M( max ) [Nm] F N [kn] h [mm] p [bar] C1 110 50 10 50 50 C2 120 60 20 100 100 C3 130 70 30 150 150 C4 110 80 40 50 200 C5 120 90 50 100 240 C6 130 100 60 150 50 C7 110 110 70 50 100 C8 120 120 80 100 150 C9 130 130 90 150 200 C10 110 140 100 50 240 A 3. ábrán vázolt szerkezet egy élhajlító berendezés. A hajlítani kívánt L lemezt az A gépasztalra helyezve a B nyomólap segítségével a 2 hidraulikus munkahengerek szorítják le. Ekkor a lemez gépből kinyúló része a C elforgatható asztalon fekszik. A hajlítás a C asztal kívánt szögbe történő emelésével megy végbe, melyet az 1 hidraulikus munkahenger megfelelő mozgása biztosít. 3. ábra: Hidraulikus élhajlító berendezés elrendezési vázlat 6/27
FELADAT: 1. A megadott nyomaték figyelembevételével, a hidraulikus munkahenger bekötési helyeinek előzetes felvételével számítsa ki az 1 munkahenger által kifejtendő nyomóerőt. 2. A mellékelt katalóguslapok segítségével válassza ki a C asztal és a B nyomólap mozgatását biztosító 1 és 2 hidraulikus munkahengereket, illetve a dugattyúrúd csatlakozókat. - adja meg a választott munkahenger henger D/d/H (Henger / dugattyúrúd / lökethossz) méretét, valamint a csatlakozásokat. 3. Ellenőrizze a választott hidraulikus munkahengert megengedett terhelésre és kihajlásra a asztal vízszintes ( 0 =0º) és felső ( max ) helyzetben! 4. Tervezze meg és törzsrajz formájában rajzolja meg a hajlítást biztosító 1 hidraulikus munkahenger beépítésére szolgáló csatlakozó és felfogó elemeket! A csatlakozó elemek rögzítése a gépvázhoz csavarkötéssel történjen! 5. Rajzolja le (méretarányosan) a hengerek és a C asztal szélső helyzeteit, és méretezze be azokat! 7/27
"D" típusú feladat: Hidraulikus forgódaru tervezése ADATVÁLASZTÉK: (a 4. ábra jelöléseivel) Feladat sorszáma F [N] L [mm] telj [ ] max [ ] p [bar] D1 1500 3000 80 D2 2000 2800 90 D3 2500 2600 60 35 100 D4 3000 2400 110 D5 3500 2200 140 D6 4000 2000 150 D7 4500 1800 160 D8 5000 1500 90 50 170 D9 4500 1900 180 D10 4000 2100 190 4. ábra: Hidraulikus forgódaru elrendezési vázlat A 4. ábrán vázolt szerkezet egy gépműhelyben használatos könnyű kivitelű forgódaru. Az 1 oszlophoz síkbeli csuklóval kapcsolódik a berendezés 3 gémje. A gém mozgatását, ezzel 8/27
az F emelt teher megfelelő helyzetbe állítását a 2 hidraulikus munkahenger és egy, az ábrán nem látható, az 1 oszlophoz csatlakozó hidromotor végzi. FELADAT: 1. Határozza meg a gém veszélyes keresztmetszetében ébredő igénybevételét a gém három ( min, 0, max ) helyzetében, és válassza ki a mértékadó igénybevételnek megfelelő hidegen hajlított négyszög szelvényű idomacélt (MSz7328), ha a gém anyaga Fe235B, és a folyáshatárral szembeni biztonsági tényező n=5. 2. Határozza meg a terhelt gém mozgatásához szükséges munkát, és az alapján válassza ki a mellékelt katalóguslapok alapján a gém mozgatását biztosító munkahengert, valamint a hozzá tartozó dugattyúrúd csatlakozót az alábbi összefüggések alapján. A 4. ábra jelölései: (F hasznos terhelés, q gém önsúlya, D henger és H lökethossz). W W W (F) szüks (q) szüks heng max min 0.5 F heng M( )d max min q L 2 H p max min F L cos d F L sin cos d 0.5 q L ü 2 D H ; 4 W 2 heng sin max max sin( 1.2..1.3 W sin( - adja meg a választott munkahenger henger D/d/H (Henger / dugattyúrúd / lökethossz) méretét, valamint a csatlakozásokat. 3. Ellenőrizze a választott munkahengert megengedett terhelésre és kihajlásra a gém alsó ( min = max - telj ), vízszintes ( 0 =0º) és felső ( max = max ) helyzetben! F h 4 F ahol: sin( ) tg l l h sin y cos x h max szüks max telj ) telj ) (I-3) (I-4) h h (I-5) 4. Tervezze meg és törzsrajz formájában rajzolja meg a hidraulikus munkahenger beépítésére szolgáló csatlakozó és felfogó elemeket! A csatlakozó elemek rögzítése a gépvázhoz csavarkötéssel történjen! 5. Rajzolja le (méretarányosan) a hengerek szélső helyzeteit ( min, 0, max ), és méretezze be azokat! 9/27
FÜGGELÉK MUNKAHENGEREK, TARTOZÉKAIK ÉS KAPCSOLÓDÓ ELEMI SZILÁRDSÁGI SZÁMÍTÁSOK Kivonat a Mannesmann Rexroth gyártmány katalógusokból Összehúzó csavaros pneumatikus henger 10/27
Összehúzó csavaros pneumatikus henger (folytatás) 11/27
Összehúzó csavaros pneumatikus henger (folytatás) 12/27
Tartozékok áttekintés 13/27
Villás felerősítő talp csapszeggel Csapágyszemes felerősítő talp 14/27
Gömbcsulkós fej Kiegyenlítő kuplung 15/27
Forgatóhenger 16/27
Forgatóhenger (folytatás) 17/27
Forgatóhenger (folytatás) 18/27
Mellélket Mannesmann Rexroth Hidraulikus hengerek és tartozékai (kivonat) Hidraulikus hengerek 19/27
Mellélket Mannesmann Rexroth Hidraulikus hengerek és tartozékai (kivonat) Hidraulikus hengerek (keresztmetszet, erő, áramlási adatok) 20/27
Mellélket Mannesmann Rexroth Hidraulikus hengerek és tartozékai (kivonat) Hidraulikus hengerek (tömeg adatok) 21/27
Mellélket Mannesmann Rexroth Hidraulikus hengerek és tartozékai (kivonat) Hidraulikus hengerek (méretek) 22/27
Mellélket Mannesmann Rexroth Hidraulikus hengerek és tartozékai (kivonat) Hidraulikus hengerek (méretek) 23/27
Mellélket Mannesmann Rexroth Hidraulikus hengerek és tartozékai (kivonat) Dugattyúrúd csatlakozás (önbeálló) 24/27
Mellélket Mannesmann Rexroth Hidraulikus hengerek és tartozékai (kivonat) Dugattyúrúd kihajlás 25/27
Mellélket Mannesmann Rexroth Hidraulikus hengerek és tartozékai (kivonat) Dugattyúrúd kihajlás (folytatás) 26/27
Mellélket Mannesmann Rexroth Hidraulikus hengerek és tartozékai (kivonat) Dugattyúrúd kihajlás (folytatás) 27/27