PODÁVACÍ ZAŘÍZENÍ VÁLEČKOVÉHO DOPRAVNÍKU

1. Den strojařů, Ostrava 2008 Střední škola technická Opava, Kolofíkovo nábř. 51 příspěvková organizace PODÁVACÍ ZAŘÍZENÍ VÁLEČKOVÉHO DOPRAVNÍKU Vypracoval: Marek Vrána Jakub Engl

2. Úvod Pro účely praktické výuky na Střední škole technické v Opavě je využíván rozsáhlý strojový park. V rámci rukodělného výcviku žáci využívají kromě ručního nářadí, také stroje pro ohýbání a dělení materiálu. Jedním z mnoha strojů je i pásová pila ARG 230 Plus, která je vybavena válečkový dopravníkem s pojízdným svěrákem, který se používá při dělení materiálu ve svazku. SOČ 2008

3. Úvod • Svěrák umožňuje upnutí svazku materiálu určeného pro řezání, čímž se značně zvyšuje produktivita práce. Hlavním nedostatkem tohoto podávacího zařízení je: • ruční posun svěráku po loži, • složitá manipulace s materiálem, zejména při přesném nastavování materiálu do záběru pily. Našim úkolem bylo vyřešit úpravu podávacího zařízení tak, aby se usnadnila manipulace s materiálem a tím zvýšila bezpečnost žáků při práci, zejména při práci s těžkými břemeny. SOČ 2008

4. Stávající řešení Vlastní válečkový dopravník je řešen jako svařovaná konstrukce z ohýbaných plechů, který tvoří vedení pro svěrák. Pohyb materiálu je po otočných válečcích. Konstrukce dopravníku je připevněna pomocí šroubů na nohách, které mohou být ukotveny v podlaze. Svěrák tvoří svařovaná konstrukce, která se pohybuje ručně ve vedení rámu dopravníku. Jedna čelist svěráku je pevná, druhá čelist se pohybuje pomocí vodícího šroubu a je vedena kolíky, které procházejí pouzdry. Materiál je přidržován seshora pomocí šroubu ukončeného patkou. SOČ 2008

5. Návrh řešení • Při návrhu řešení jsme vycházeli z těchto možnosti: • řešení pohybu svěráku pomocí šroubového mechanismu • řešení pohybu svěráku pomocí řetězového převodu • řešení pohybu svěráku pomocí hřebenového převodu Řešení pohybu svěráku pomocí hřebenového převodu Tento způsob řešení jsme vyhodnotili jako nejvhodnější. Konstrukční řešení je jednoduché, náklady na pořízení jsou vyšší, ale náklady na provoz minimální. Zamezení zanášení ozubení hřebenu a ozubeného kola řešíme otočením hřebenu k podlaze, čímž zabráníme padání třísek do zubových mezer. Pohyb svěráků je rychlý a není zapotřebí velké námahy pro vyvození pohybu svěráku po loži. SOČ 2008

6. Hřebenový převod Hřebenové soukolí se používá u zařízení ke změně otáčivého pohybu na pohyb přímočarý. Skládá se z pastorku a ozubeného hřebene, což je vlastně ozubený segment kola o nekonečně velkém poloměru roztečné kružnice, která přechází v roztečnou přímku. U normálního ozubení se volí nejmenší počet zubů 14. U kol s malým počtem zubů dochází k podřezávání paty zubu, čímž dochází k jeho zeslabení. Proto se ozubení koriguje. SOČ 2008

7. Popis řešení Hřebenová tyč délky 1000 mm s modulem ozubení m = 4 mm je přivařena na svařovaném držáku, který přivařen na rámu válečkového dopravníku. Do hřebene zabírá pastorek se 14 zuby, který je uchycen na hřídeli ø20 mm pomocí těsného pera. Proti axiálnímu pohybu po hřídeli je pastorek zajištěn pomocí válcového kolíku ø4 mm. Hřídel je uložen v bronzových pouzdrech a jeho poloha je vymezena pomocí osazení a pojistného kroužku. K otáčení hřídele je použita ruční ovládací páka, která je nasazena na čtyřhranu a zajištěna šroubem. DWF SOČ 2008

8. Návrh rozměrů pastorku Voleno: počet zubů: z = 14 modul ozubení: m = 4mm úhel záběru: α = 20° výška hlavy zubu: ha = m = 4mm výška paty zubu: hf = m + ca = m + 0,25 · m = 5mm výška zubu: h = ha + hf = 9mm SOČ 2008

9. Návrh rozměrů pastorku průměr roztečné kružnice: D = m · z = 56mm průměr hlavové kružnice: Da = D + 2 · ha = 64mm průměr patní kružnice: Df = D - 2 · hf = 46mm rozteč: t = π· m = 12,56mm tloušťka zubu: s = t / 2 = 6,28mm šířka zubové mezery: su=t / 2 = 6,28mm šířka ozubení: b = ψm· m = 40mm výkres

10. Volba materiálu • Materiál ozubených kol se volí podle přenášených sil a obvodových rychlostí, požadované životnosti a bezpečnosti, vlivu pracovního prostředí. Nejčastěji se volí tyto materiály: • šedá litina • ocel na odlitky • oceli Pro výrobu pastorku a hřebenové tyče volíme cementační ocel 12 010 (C 1060 B). Pro výrobu hřídele a držáku hřebenové tyče volíme materiál 11 373 (Fe 360 B). SOČ 2008

11. Volba materiálu Materiál 12 010 (ISO C1060B) Jedná se o konstrukční ocel určenou k cementování, vhodná pro méně namáhané strojní součásti. Následným kalením (ohřev na 780-900°C, ochlazení ve vodě nebo oleji), získáme tvrdý povrch a houževnaté jádro. Vlastnosti: Tvrdost: 127 – 230 HB Mez pevnosti v tahu: 380 – 750 MPa Mez kluzu v tahu: 235 – 250 MPa Dovolená napětí: Tah: 115 – 135 MPa Tlak: 115 – 135 MPa Ohyb: 125 –150 MPa Krut: 70 – 85 MPa

12. Závěr V návrhu jsme se snažili o co nejjednodušší konstrukční řešení a používali jsme normalizované součásti, abychom co nejvíce snížili cenu řešení. Náš návrh bude realizován jako úprava stávajícího válečkového dopravníku od firmy PILOUS-TMJ. Po realizaci a ověření našeho návrhu by se měla snížit fyzická náročnost obsluhy pásové pily ARG 230 Plus, zvýšit bezpečnost práce a zvýšit přesnost najíždění upnutého svazku materiálu do záběru pily. Údržba hřebenového převodu bude spočívat v mazání plastickým mazivem. Padání třísek do zubových mezer a následné zadírání jsme zamezili otočením hřebene. SOČ 2008

13. Prezentace byla zpracována k přehlídce studentských prací DEN STROJAŘŮ, Ostrava 2008 Děkuji za pozornost.