A TERVEZŐ HÁRMAS FELADATA (Vázlat)



Hasonló dokumentumok
GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK TÉMAKÖRÖK

GÉPSZERKEZETTAN - TERVEZÉS GÉPELEMEK KÁROSODÁSA

Gépelemek 1. A TANTÁRGY CÉLJA, MÓDSZEREI

Géprajz gépelemek II. II. Konzultáció ( )

ERŐVEL ZÁRÓ KÖTÉSEK (Vázlat)

Ék-, retesz- és bordás kötések

Gépelemek-géptan, Osztályozó vizsga témakörök, az Autószerelő évi kerettanterve alapján. 10. évfolyam

KÖTÉSEK FELADATA, HATÁSMÓDJA. CSAVARKÖTÉS (Vázlat)

Acélszerkezetek. 3. előadás

HELYI TANTERV. Gépelemek-géptan

szegecskötések peremezések szegkötések reteszkötések bordástengely kötések fogastengely kötések poligontengely kötések

1. Gépelemek minimum rajzjegyzék

Tengelykapcsoló. 2018/2019 tavasz

4. feladat Géprajz-Gépelemek (GEGET224B) c. tárgyból a Műszaki Anyagtudományi Kar, nappali tagozatos hallgatói számára

tervezési szempontok (igénybevétel, feszültségeloszlás,

Debreceni Szakképzési Centrum Baross Gábor Középiskolája és Kollégiuma

HELYI TANTERV. Mechanika

Fa- és Acélszerkezetek I. 1. Előadás Bevezetés. Dr. Szalai József Főiskolai adjunktus

A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata

Tartószerkezetek modellezése

GÉPELEMEK I-II. Témakörök, ajánlott irodalom és ellenőrző kérdések

ÉLELMISZERIPARI GÉPÉSZTECHNIKAI ISMERETEK ÁGAZATON BELÜLI SPECIALIZÁCIÓ SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA I. RÉSZLETES ÉRETTSÉGI VIZSGAKÖVETELMÉNYEK

Járműelemek. Rugók. 1 / 27 Fólia

Gyakorlat 04 Keresztmetszetek III.

Csavarorsós emelőbak tervezési feladat Gépészmérnök, Járműmérnök, Mechatronikai mérnök, Logisztikai mérnök, Mérnöktanár (osztatlan) BSC szak

A végeselem módszer alapjai. 2. Alapvető elemtípusok

A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata

Öszvér oszlopok kialakítása, THÁ, nyírt kapcsolatok, erőbevezetés környezete. 2. mintapélda - oszlop méretezése.

Dr. RADNAY László PhD. Főiskolai Docens Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék

CSAVARORSÓS EMELŐ MŰSZAKI DOKUMENTÁCIÓ ÁLTALÁNOS CÉLOKRA FELHASZNÁLHATÓ CSAVARORSÓS EMELŐHÖZ. Maximális terhelő erő: 13 kn

Fa- és Acélszerkezetek I. 11. Előadás Faszerkezetek II. Dr. Szalai József Főiskolai adjunktus

TENGELY TERHELHETŐSÉGI VIZSGÁLATA

Mérnöki faszerkezetek korszerű statikai méretezése

2018. MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Szakma Kiváló Tanulója Verseny. Elődöntő KOMPLEX ÍRÁSBELI FELADATSOR. Szakképesítés:

MUNKAANYAG. Palotai Zoltán. Csapszegegek, rögzítő elemek, bordáskötések szerelése, szerszámai. A követelménymodul megnevezése:

Fa- és Acélszerkezetek I. 7. Előadás Kapcsolatok I. Csavarozott kapcsolatok. Dr. Szalai József Főiskolai adjunktus

Vasbeton tartók méretezése hajlításra

EC4 számítási alapok,

NEMZETI FEJLESZTÉSI MINISZTÉRIUM. Szóbeli tétel

Tartószerkezetek előadás

Foglalkozási napló. Elektromechanikai műszerész

Csatlakozóelemek. Csatlakozóelemek. Hilti. Tartósan teljesít.

10. ELŐADÁS E 10 TARTÓSZERKEZETEK III. SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM. Az ábrák forrása:

MODELLEZÉS I. 1. Házi feladat. 1. Házi feladat témája: Kötıelemek, kötések rajzolása, elıírása

Forrasztott kötések

Öszvér oszlopok kialakítása, THÁ, nyírt kapcsolatok, erőbevezetés környezete. 2. mintapélda - oszlop méretezése.

DICHTOMATIK. Beépítési tér és konstrukciós javaslatok. Statikus tömítés

Meghatározás Előnyök Hátrányok Hajtóláncok típusai Lánchajtás elrendezése Poligonhatás Méretezés Lánc kenése. Tartalomjegyzék

Gyakorlat 03 Keresztmetszetek II.

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

1.2. Mozgó, hajlékony és rugalmas tengelykapcsolók.

TARTALOMJEGYZÉK. 1. KIINDULÁSI ADATOK Geometria Anyagminőségek ALKALMAZOTT SZABVÁNYOK 6.

2018. MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Szakma Kiváló Tanulója Verseny. Elődöntő KOMPLEX ÍRÁSBELI FELADATSOR MEGOLDÁSA.

TARTÓ(SZERKEZETE)K. 8. Tartószerkezetek tervezésének különleges kérdései (állékonyság, dilatáció, merevítés) TERVEZÉSE II.

Használható segédeszköz: számológép, vonalzók, körző, szögmérő, ceruza

TERVEZÉS KATALÓGUSOKKAL KISFELADAT

GÖRGŐS LÁNCHAJTÁS tervezése

Gépelemek II. 1. feladat. Rugalmas hajtás tervezése III. A tengely méretezése

Frissítve: Csavarás. 1. példa: Az 5 gyakorlat 1. példájához hasonló feladat.

3. feladat Géprajz-Gépelemek (GEGET224B) c. tárgyból a Műszaki Anyagtudományi Kar, nappali tagozatos hallgatói számára

Dr. Szabó Bertalan. Hajlított, nyírt öszvértartók tervezése az Eurocode-dal összhangban

-1- TITEK RUGALMAS TENGELYKAPCSOLÓK Miskolc, Kiss Ernő u telefon (46) fax (46)

Az alkatrésztervezés folyamata 1. (meghatározó a biztonság szempontjából)

Fogaskerékhajtás tervezési feladat (mintafeladat)

Határfeszültségek alapanyag: σ H = 200 N/mm 2, σ ph = 350 N/mm 2 ; szegecs: τ H = 160 N/mm 2, σ ph = 350 N/mm 2. Egy szegecs teherbírása:

A= a keresztmetszeti felület cm 2 ɣ = biztonsági tényező

8. ELŐADÁS E 08 TARTÓSZERKEZETEK III. SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM. Az ábrák forrása:

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

Rugalmas tengelykapcsoló mérése

MEZŐGAZDASÁGI ÉS ERDÉSZETI GÉPÉSZTECHNIKAI ISMERETEK ÁGAZATON BELÜLI SPECIALIZÁCIÓ SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA I. RÉSZLETES ÉRETTSÉGI VIZSGAKÖVETELMÉNYEK

Szerkezettan

Szegecselés. Szegecskötés Készítette: Kiss Péter

Golyós hüvely Raktári program

6. Előadás. Mechanikai jellegű gépelemek

Szádfal szerkezet ellenőrzés Adatbev.

GÉPELEMEK EGYSZERÜSÍTETT ÁBRÁZOLÁSA

KOHÁSZAT ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA MINTAFELADATOK I. FELADATLAP

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM Gépészmérnöki, Informatikai és Villamosmérnöki Kar Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék TANTÁRGYPROGRAM

MŰSZAKI ISMERETEK HELYI TANTERV

Korrodált acélszerkezetek vizsgálata

Anyagvizsgálatok. Mechanikai vizsgálatok

TANTÁRGYPROGRAM. Dátum: június

Korszerő alkatrészgyártás és szerelés II. BAG-KA-26-NNB

Tervezés katalógusokkal kisfeladat

GÉPELEMEK 2. GYAKORLAT

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

Használhatósági határállapotok. Alakváltozások ellenőrzése

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

1.1. A tengelykapcsolók feladata, csoportosítása és általános méretezési elvük. Merev tengelykapcsolók.

Acélcsarnokok komplett kivitelezése tervezéstől a megvalósításig. Szakmai konzultáció országszerte MÉK: 1 pont (2012/285) MMK: 1 pont (01/2012/0140)

MECHANIKA I. rész: Szilárd testek mechanikája

6. feladat. Géprajz c. tárgyból nappali tagozatú gépészmérnök-hallgatóknak. Hajtómű részlet (formátum: A2, kihúzás: ceruzával fehér rajzlapon)

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

Cölöpcsoport elmozdulásai és méretezése

Király Trading KFT H-1151 Budapest Mogyoród útja Leírás. Alapanyag: Acél. Kivitel: Horganyzott.

A forgójeladók mechanikai kialakítása

Székely Bence Daruline Kft.

Simson 51 motorblokk azonosító

JÁRMŰRENDSZEREK TERVEZÉSE (Tervezési útmutató) Oktatási segédlet

Átírás:

A TERVEZŐ HÁRMAS FELADATA (Vázlat) A mérnök feladata A mérnökök feladata, hogy megtalálják egy műszaki alkotás, egy műszaki probléma megoldását, és azt a lehetőségek adott határain belül: az anyag, a szerkezeti kialakítás, a gyártástechnológia, az ember-termék kapcsolat minősége, a ráfordítás (költség és idő) szempontjából optimálják. Optimálás: csak egy adott cél szerint lehetséges! 1

Műszaki alkotások körei Bármely feladatkörben találunk közösen előforduló, ismétlődő szerkezeti elemeket/részegységeket. Ezeket nevezzük gépelemeknek. A tervező/fejlesztő munkája A feladat: nem determinisztikus, sokoldalú és átfogó tevékenység, alapját egy sor tudományág adja, matematika, mechanika, anyagtan, technológia, áramlástan, hőtan, gazdaságtan, stb. és mind jobban felhasználja az ergonómia, az esztétika, a formatervezés, a marketing, és más határ-társadalomtudományok ismereteit 2

A tervezés/fejlesztés alapfeladatai Tárgyunk szerkezete átfogja a tervező alapfeladatait: kötések: erővel, alakkal, anyaggal záróak; funkciói: erő és/vagy nyomaték vezetése; térképzés elemei: csövek, szerelvények, nyomástartó edények, tömítések, funkciói: közegek elhatárolás a környezettől, azok szállítása, áramlásuk szabályozása, stb. rugók, rugórendszerek: különféle fém és gumirugók (polimer rugók); funkciói: energiatárolás, csillapítás, dinamikai rendszerek hangolása, stb. ágyazások: sikló- és gördülőcsapágyak és csapágyazások; funkciói: erőátadás mozgás mellett; hajtások, hajtásrendszerek: tengelyek, tengelykapcsolók, fogazott elemek, szíjak, láncok, dörzshajtások, funkciói: teljesítmény (nyomaték) vezetése, átalakítása. A tervező feladata A mérnök tevékenysége többszörös kölcsönhatásban van a társadalom tagjaival, egy rendszer részeként dolgozik. Munkáját a műszaki-tudományos szempontok mellett vezérli: a minőség (Q), a költségek, a (határ)idő. 3

A tervező helye egy minőségirányítási rendszerben Minőségirányítási rendszerek: ISO 9000, TS 16949, Környezetközpontú irányítási rendszer: ISO 14000. és mások. A tervező hármas feladata A tervező/fejlesztő kezdetben három ismeretlennel szembesül. Ezek: a szerkezeti elem terhelése, az igénybevételi ill. a határállapota, valamint a geometriai kialakítása, a mérete. 4

A tervező feladatai A tervező első feladata: a méretezés/ellenőrzés alapjául szolgáló terhelések meghatározása. Terhelés alatt mindazokat a külső hatásokat értjük, amelyek hatással vannak a szerkezeti elem működésére, élettartamára, használhatóságára: A gépszerkezeteket a következő terhelések érik: Külső erők, külső nyomatékok, önsúly Környezetből eredő terhelések: pl. szélterhelés, hóterhelés, vízterhelés,közlekedésből eredő rezgések, földrengések, földcsuszamlások Környezeti hatások: pl. hőhatás, vegyi hatás, erózió, sugárzás. A tervező feladatai A tervező második feladata: a szerkezet helyes működése szempontjából még megengedhető hatások és igénybevételi állapotok határainak feltárása. (Röviden: az igénybevételi és a határállapotok feltárása) 5

Tönkremenetel, meghibásodás okai Okok lehetnek: - a terhelés alatt elmozduló felületeken fellépő súrlódás hatása (pl.: melegedés, kopás, berágódás), - hőmérsékletmező hatása (pl.: anyagtulajdonság változás, hőtágulás, hőfeszültségek), - meg nem engedhető mozgás ( pl.: rezgés, lengés), - különféle közegek, sugárzások hatásai (pl.:korrózió,duzzadás, öregedés, anyagtulajdonságváltozás), - villamos, optikai, egyéb tulajdonságok változása, - biológiai károsodás, -stb. A tönkremeneteli folyamat A tönkremeneteli folyamatok elvezethetnek: a használati érték csökkenéséhez, szükségessé váló felújításhoz, karbantartáshoz, a legveszélyesebb módhoz, a végleges károsodáshoz, töréshez. Károsodási formák Statikus törés (horpadás, repedés, szakadás, leválás) Fáradt törés (repedés, kagylós törés) Maradó alakváltozás Felületi kifáradás, repedés, gödrösödés, lehámlás, Kopás, kavitáció Korrózió. A törés kapcsolatban van az elem feszültségi- és alakváltozási (rugalmas, képlékeny, kúszási, relaxációs, stb.) állapotával. Megjegyzés: további tárgyalásunkban elsősorban a rugalmasságtan egyszerű anyagmodelljét, a Hooke-törvényt, mint anyagtörvényt fogjuk alkalmazni, de esetenként kitekintünk a rugalmas-képlékeny határállapotra, mint a teherbírási tartalékok feltárására alkalmas modellre illetve a törésmechanika tanításaira is. 6

A tervező feladatai A tervezőmérnök harmadik feladata: a méretezés. Ennek során megtervezi a szerkezeti elem geometriai kialakítását, méretét oly módon, hogy az általa már meghatározott terhelésből kiindulva számítja az igénybevételi állapotot, és ezt összevetve az általa előírt határállapottal megállapítja, hogy az elem biztonsága (megbízhatósága) megfelelő-e. Biztonság (tényező) = A határállapotot jellemző érték Az igénybevételi állapotot jellemző érték A határállapot jelenthet használatra való alkalmatlanságot is. Pl. kívánatosnál nagyobb alakváltozás, kihajlás, horpadás, kopás, stb. Kötések Alakkal záró kötések (Vázlat) 7

Kötések FUNKCIÓJA: Erő vagy nyomaték vezetése relatív nyugalomban lévő szerkezeti elemek között. OSZTÁLYOZÁSUK: Fizikai hatáselv szerint: Erővel záró kötések (súrlódási erő) Alakkal záró kötések Anyaggal záró kötések (hegesztés, forrasztás, ragasztás) Kötések osztályozása Szerelés szerint: Oldható Oldhatatlan Elemek szerint Közvetlen kapcsolatú Közvetítőelemes kapcsolatú DEFINÍCIÓ: A kötések feladata az alkatrészek néhányvagy valamennyi szabadságfok szerinti relatív elmozdulásának megakadályozása az alkatrészek közötti terhelés átadása alatt. 8

Alakkal záró kötések méretezése Az alakkal záró kötések méretezésének lépéseivel: A terhelések és kényszerek meghatározása Hatásfelületek meghatározása (terhelésátadó felületek: nyomott felület, veszélyes keresztmetszet) az erőfolyam alapján. Egységnyi felületre eső terhelés meghatározása (átlagos nyomás, igénybevétel) Összehasonlítás a határállapottal (megengedett igénybevétel) n = (biztonsági tényező) Különlegességek elemzése pl.: szállítókeresztmetszetben ébredő feszültség kiszámítása; gyűrűfeszültség meghatározása; stb. Szegecskötés 9

Alakkal záró kötések fajtái (fémek) Szegecskötés készítése Fejezõ szerszám Od 2 Od k l1,75)d l k ( 3... Ellentámasz Szegecs átmérő [mm] 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 Ajánlott játék [mm] 0,3 0,3 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1 1 Szegecsek A leggyakoribb szegecsfajták Félgömbfejû szegecs Süllyesztettfejû szegecs Lencsefejû szegecs Alcsony félgömbfejû szegecs Szíjszegecs Csõszegecs Csõszegecs gépkocsi fék- és tengelykapcsoló betétekhez 10

Vakszegecsek Robbanás Húzás Nyomás Szegecskötés Egynyírású és kétnyírású szegecskötések 11

Szegecskötések Szegecskötés A szegecsszár igénybevétele főleg nyírás, ritkán húzás. A nyírt szegecs palástfelületét felületi nyomás terheli. Sem a feszültségek, sem a palástnyomás nem haladhatja meg a megengedett értéket, különben a kötés károsodik. A d átmérőjű szegecs igénybevétele, az azt terhelő F nyíróerő ismeretében, a következőképpen számítható: a szegecsszár keresztmetszetében ébredő nyírófeszültség: a palástnyomás: p F sd 4F d i 2 ahol s a szegecsszár terhelt hossza (pl. a lemez vastagsága), i a nyírt keresztmetszetek száma. Egynyírású szegecsnél i=1, kétnyírású szegecsnél i=2 12

Szegecskötés méretezése a) Egynyírású (m=1) b) Kétnyírású (m=2) Számítási modell Tényleges nyomáseloszlás a Nyírófeszültség F nma azul, Palástnyomás p l F nds min Szeg és csapszeg kötések Oldható kötések, amelyek feladata: az alkatrészek összekötése, rögzítése, menesztése, megfogása, központosítása, biztosítása, helyzetbe állítása stb. A szegkötések rögzítenek, tájolnak, általában elmozdulást nem engednek meg. A szegek kialakítása szabványos. Vannak: hengeres és kúpos szegek (esetleg kihúzó menettel), felhasított rugózó szegek, illesztő szegek, hasított szegek stb. A szegek anyaga rendszerint acél. Lehet normalizált, nemesített vagy betétedzett szerkezeti acél, rugóacél stb. 13

Szeg és csapszeg kötések Szegek Csapszegek Szeg és csapszeg kötések A csapszegkötések gyakran elmozdulást megengedő kötések, csuklós kapcsolatok. A csapszeg az egyik elemben mindig lazán illeszkedik. A csapszegek kialakítása szabványos: sima hengeres csapszeg, hengeres csapszeg sasszeg furattal, fejes csapszeg, menetes csapos csapszeg. Kiesés ellen a csapszegeket sasszeggel, rugós rögzítő gyűrűkkel (pl. Seeger gyűrű), anyával stb. biztosítják. A csapszegek anyaga általában szerkezeti acél, nagyszilárdságú nemesített vagy edzett acél. 14

Csapszegkötések A szegek és csapszegek keresztmetszetének igénybevétele nyírás és hajlítás, az erőt átadó felületén palástnyomás. A szorosan illesztett szegekben főleg nyírás. A lazán illesztett csapszegekben a hajlító feszültség jelentős. A palástnyomást is ellenőrizni kell. Szegkötések méretezése: Csapszegkötések M F bmax, b bzul s zul Wb AS p F F (im Stange), p (in der Gabel) p db 2dt p zul 15

Csapszegkötések Nyomatékkötések (tengelykötések) Funkciója: nyomaték továbbítása tengely és agy között, esetenként axiális erő átvitele is. A nyomatékkötések osztályozása hatásmechanizmus szerint: alakkal záró kötés; erővel záró kötés; anyaggal záró kötés. Kialakítás szerint: közvetítőelemmel kapcsolódik; közvetlenül kapcsolódik. Szabályozhatóság szerint állítható; nem állítható. 16

Alakkal záró nyomatékkötések Közvetítőelemes tengelykötések: reteszkötések fészkesretesz ívesretesz siklóretesz (axiális elmozdulás esetén) szegkötések Közvetlen kapcsolatú tengelykötések. bordástengely - agy bordafogazatú kötés poligon tengelykötés homlokfogazatú Reteszkötés Előnye: egyszerű felépítés; egyszerű szerelés; szabványosított; megbízható méretezési eljárás. Hátrányai: kegyensúlyozatlanságot okoz, ezért nagy fordulatszámra nem alkalmas; gazdaságtalan, nagy tengely átmérőt kell választani; nem alkalmas alternáló nyomaték átvitelére. Fészkes retesz Íves retesz 17

Reteszkötés méretezése 2M 1. Terhelések meghatározása: F d ahol M az átviendő nyomaték, F a kötést terhelő kerületi erő. Reteszkötés méretezése 4. Összehasonlítás a határállapottal: 5. Egyebek: 2. Hatásfelületek meghatározása: nyomott felület: A p l b h t f veszélyes keresztmetszet: A b l (jelöléseket lásd az ábrán) 3. Egységnyi felültre eső terhelés meghatározása: átlagos felületi nyomás: F p A p átlagos nyíró feszültség: F A p p meg szállító keresztmetszetben ébredő nyírófeszültség: ahol K p a tengely poláris keresztmetszeti tényezője. agyvastagság (v) ellenőrzése: tapasztalat alapján: meg cs M K p meg v 0,3..0, 35d 18

Szegkötések a) hengeres szeg b) kúposszeg c) hasított illesztőszeg Szegkötések A nyomott felület és a veszélyes keresztmetszet keresztirányú és tengelyirányú szegkötés esetén 19

Szegkötések méretezése p max d D 2 D 2 2 3 6M dd t M t pmax 2 p zul p F max dt( D t) M t pmax M D d 4 4M Dd 2 t t s 2 M t dt( D t) zul p max dl 2 D 2 M t p max 4M t dld p zul F S 2M t D dl 2M t Ddl Bordástengely - agy 20

Bordástengely - agy Előnye: a terhelés átadás a kerület mentén közel egyenletesen oszlik meg; kis helyen nagy terhelés vihető át; nincs kiegyensúlyozatlanság; alkalmas tengelyirányú pozíció változtatására; egyszerű szerelés; méretei szabványosítva vannak. Hátrányai: tömeggyártás esetén gazdaságos. Bordafogazatú tengelykötések 21

Bordafogazatú tengelykötések a) barázdafogazatú tengelykötés (ékfogazat) b) evolvens fogazatú tengelykötés Előnyük: kedvezőbb a terheléskihasználtsága, mint a bordástengelyé; gyártásához és a méretellenőrzéshez használhatók a fogaskerékgyártó ipar gyártóeszközei és műszerezettsége nincs kiegyensúlyozatlanság; alkalmas tengelyirányú pozíció változtatására; egyszerű szerelés; méretei szabványosítva vannak. Hátrányai: tömeggyártás esetén gazdaságos. Poligon tengelykötések Előnyük: önközpontosító; a tengely keresztmetszete sima, a feszültséggyűjtő hatás kicsi, ezért használata időben változó és dinamikus terhelések esetén kedvező; nincs kiegyensúlyozatlanság. 22

Poligon tengelykötések Hátrányai: gyártása csak speciális szerszámgépekkel lehetséges; nagy helyi felületi nyomások miatt az agy csak jó minőségű anyagból készíthető; az agy szilárdsági ellenőrzésének nehézsége; drága. 23