mikrometroch. Písmeno v značke udáva polohu tolerančného poľavzhľadom na nulovú čiaru (na menovitý rozmer). Príklad: M = Ø 20 H M=Ø90K

Transcript

1 Tolerančná značka Ak pripojíme k písmenu, ktoré označuje polohu tolerančného poľa (diery alebo hriadeľa) voči nulovej čiare číslo, vyjadrujúce stupeň presnosti, dostaneme tolerančnú značku. V spojení s menovitým rozmerom udáva táto značka veľkosť tolerancie a obidve hraničné odchýlky. Hraničné odchýlky zodpovedajúce všetkým tolerančným poliam, nájdeme pre zvolený stupeň presnosti a menovitý priemer v tolerančných (lícovacích) tabuľkách. Uvádzajú sa v mikrometroch. Písmeno v značke udáva polohu tolerančného poľavzhľadom na nulovú čiaru (na menovitý rozmer). Príklad: M = Ø 20 H M=Ø90K ES=+0,021 mm ES = + 0,010 mm EI = 0 mm EI = 0,025 mm T = 0,021 mm T = 0,035 mm HMR = 20,021 mm HMR = 90,010 mm DMR = 20 mm DMR = 89,975 mm + 0,021 0 čiara + 0,010 0 čiara 0,025 Ø 90 Ø2 0

2 Dokončovacie spôsoby obrábania Dokončovacie spôsoby obrábania slúžia na dosahovanie vysokej kvality povrchu (malá drsnosť)a vysokej presnosti výroby presnosť rozmerov a tvaru Honovanie Dokončovací č spôsob obrábania báb valcov (valce spaľovacíchľ íhmotorov, kompresorov, hydromotorov). Snaha o odstránenie elipsovitosti, kužeľovitosti a vlnitosti výrobku Honovacia hlava Kamene sú pritláčané iláč na obrábanú báb plochu tlakom lk približne 1 MPa pomocou pružiny a kueľov. Na honovanie ocele sa používajú kamene z Al 2 O 3 a na liatinu a neželezné kovy kamene z SiC. Honovacia hlava sa otáča azároveň posúva až po dosiahnutie IT 5 a Ra 0,2μm Superfinišovanie slúži na opracovanie vonkajších valcových plôch (čapy, hriadele, piesty, valivé telieska ložísk). s Brúsiace kamene 2 Superfinišovacia hlava 3 Obrobok s 1 v o

3 Superfinišovacia hlava je k obrábanej ploche pritláčaná tlakom 0,25 MPa. Vykonáva kmitavý pohyb pozdĺž obrábanej plochy s frekvenciou až 1200 dvojzdvihov za minútu. Obrobok sa otáča obvodovou rýchlosťou až 40 m.min 1.Medzistyčné plochy brúsiacich kameňov a obrobku sa privádza kvapalina, ktorá vytvára film, ktorého hrúbka sa reguluje tlakom brúsiacich kameňov. Superfinišovaním znížime drsnosť povrchu na Ra = 0,025 až 0,15 μm. Pracovná zmes je zmesou petroleja s 10 až 25 % vretenového oleja. Potrebná doba je 30 až 60 sekúnd. Lapovanie Obrobok b 2 Lapovacia zmes 3 Prítlačný valec 1 Nástroj vykonáva nepravidelný pohyb (otáčanie + posuv po dráhe). Lapovacia zmes je brúsivo v j y p ý p y ( p p ) p j paste, alebo v kvapaline (AL 2 O 3, SiC). Lapujú sa funkčné plochy meradiel, rezných nástrojov, závitov, ozubených kolies, ložísk. Lapovaním sa dosahuje presnosť IT1 Ra 0,02 μm.

4 Leštenie 1. Elektrochemické leštenie v elektrolyte princíp anódové rozpúšťanie kovu 2. Mechanické leštenie Leští sa na kotúčoch potiahnutých jemnou tkaninou (hodváb, zamat) krúživými pohybmi proti smeru otáčania kotúča. Na tkaninu sa nanáša leštiaca pasta (diamantová, AL 2 O 3, MgO ap.) Dosahovaná drsnosť je najnižšia Valčekovanie, guľôčkovanie, pretláčanie, pieskovanie Používa sa na spevnenie povrchu a zvýšeniu odolnosti proti korózii a proti únave materiálu

5 Povrchové úpravy Úpravami povrchu dosahujeme nové vlastnosti povrchovej vrstvy oproti pôvodnému stavu materiálu súčiastky (napr. zvýšenie odolnosti proti korózií, zvýšenie alebo zníženie tvrdosti tepelným spracovanímpodľa účelu apod.) Korózia je samovoľné rozrušovanie materiálu chemickým, alebo fyzikálno chemickým pôsobením prostredia. Spôsobuje značné škody. Menej ušľachtilé kovy korodujú skôr (majú záporný štandardný potenciál Fe, Al, Zn, Cr. Al, Zn, Cr korodujú rýchlo, ale na povrchu vytvárajú ochrannú vrstvu a spolu s olovom sa používajú ako ochranné povlaky). Ušľachtilé kovy majú kladný štandardný potenciál (Au, Ag, Cu). Druhy korózie 1. Podľa mechanizmu vzniku Chemická pri tejto korózii prebieha chemická reakcia oxidácia (vznikajú oxidy železa Fe 2 O 3 ) Elektrochemická elektrolyt urýchľuje priebeh korózie. 2. Podľa korózneho prostredia Pôda pôdna korózia Voda kvapalina korózia v kvapalinách Vzduch (atmosféra) Atmosferická korózia kyslík a vodné pary (relatívna vlhkosť vzduchu viac ako 60 %). Chemikálie

6 Nekovové povlaky a vrstvy anorganické smalty a keramické povlaky organické farby, plasty Nanášanie farieb štetcom, ponorením, striekacou pištoľou, sprejom Plasty používajú sa plasty v práškovej forme a) Poprašovaním súčiastka musí byť zohriata, otáča sa a rovnomerne posúva a na jej povrch padá zvrchu práškový plast b) Fluidizácia c) Navalcovaním plastovej fólie d) Žiarovým striekaním pištoľou, plameňom K 3 2 PTFE lepidlo 1 Zásobník plastu 2 Zohriata súčiastka 1 Zohriatasúčiastka 2 Plast 3 Sito 4 Vzduch 4 plech

7 Tepelné spracovanie povrchov: Žíhanie pozostáva z ohrevu na žíhaciu teplotu, niekoľkohodinovej výdrže a pomalého ochladzovania. Druhy: a) Homogenizačné žíhanie na vyrovnanie chemickej nerovnorodosti (pri teplotách C), výdrž 4 hodiny, ochladzovanie v peci b) Normalizačné č žíhanie na dosiahnutie pravidelnej štruktúry a dobrých mechanických h vlastností. Je najpoužívanejšie. Teploty C nad čiarami AC3 a ACM obrázok, výdrž do 4 hodín, ochladzovanie na voľnom vzduchu c) Žíhanie na mäkko cieľom je zlepšenie obrobiteľnosti a tvárnosti. Dosahuje sa to sferoidizovaním častíc Fe 3 C. Teploty 700 až 750 C. Výdrž 4 8 hodín, ochladzovanie v peci d) Žíhanie na zníženie vnútorných napätí po tvárnení za tepla a zváraní. Teploty 500 až 650 C, výdrž 1 až 2 hodiny (4 hodiny), ochladzovanie v peci Kalenie pozostáva z ohrevu na kaliacu teplotu, výdrže a rýchleho ochladenia (vodná sprcha). Hlavným účelom je dosiahnutie tvrdosti. Vzniká krehkosť materiálu, preto po kalení nasleduje popúšťanie. Kaliace prostredie voda, olej, vzduch. Zakalená hrúbka je približne 1,5 mm Lomené kalenie je kalenie dvoch rôznych prostredí za sebou Popúšťanie Ohrev zakalenej ocele, výdrž, ochladenie pomalšie ako pri kalení. Nízkotepelné popúšťanie (350 C) a vysokotepelné popúšťanie (700 C)

8 T [ C] 1538 a 1148 horák sprcha b Acm Ac3 c 727 d 0,7 2,11 % C Diagram Fe Fe 3 C (železo karbid železa)

9 Chemicko tepelné spracovanie Obohacovanie povrchu súčiastky určitými prvkami. Cieľom je vyššia tvrdosť,odolnosť proti opotrebovaniu, vyššia odolnosť proti korózii. Cementovanie nasycovanie povrchu súčiastky uhlíkom (teplota 900 C, 4h), hĺbka cementačnej vrstvy 0,5 2 mm, vždy po ňom nasleduje kalenie. a) V tuhom prostredí (cementačný prášok sa skladá z dreveného uhlia a uhličitanu bárnatého). Súčiastky sa vložia do žiaruvzdorných krabíc, zasypú sa cementačným práškom a na niekoľko hodín sa zohrejú v peci b) V plynnom prostredí tvorí ho oxid uholnatý CO, oxid uhličitý CO 2,metánuavodíka. Vykonáva sa v špeciálnych peciach Monokarpoch c) V kvapalnom prostredí v roztavených soliach s obsahom kyanidov (kyanid draselný a sodný) vysoká jd jedovatosť. ť Nitridovanie nasycovanie povrchu súčiastky dusíkom (teplota C, 4h v plynnom prostredí viac), hrúbka nitridačnej vrstvy je do 0,5 mm. Po nitridovaní sa tepelné spracovanie nerobí. a) V plynnom prostredí NH čpavok je výhodné robiť u ocelí s obsahom hliníka alebo a) V plynnom prostredí NH 3 čpavok je výhodné robiť u ocelí s obsahom hliníka alebo chrómu,ktoré tvoriasdusíkomveľmi tvrdénitridy (odpadá ďalšie tep. Spracovanie). b) V kvapalnom prostredí roztavené soli s obsahom kyanidov (sodného a draselného)

10 Druhy technických materiálov (rozdelenie): Technické materiály Kovové Nekovové Technické zliatiny železa Neželezné kovy Plasty Iné materiály Surové železo Ťažké Termoplasty Drevo Ocele Ľahké Reaktoplasty Sklo Liatiny Elastoméry Koža Papier Keramika

11 Technické zliatiny železa Ocele Liatiny Ku tvárneniu (96%) Na odliatky Biela + temperovaná Sivá Tvárna Obvyklej akosti tr. 10,11 Ušľachtilé Uhlíkové tr.12 Zliatinové tr. 13 až 19

12 Liatinou nazývame nekujné technické železo s väčším obsahom C (nad 2,11 %), ktoré dostávame pretavením surového železa s prísadami. Podľa štruktúry materiálu rozoznávame liatinu šedú a bielu. Výroba liatiny Vyrába sa v kuplovni (podobná vysokej peci) pretavením surového železa. Vsádzka do kuplovne: surové železo, koks, vápenec, studený vzduch, stará (zlomková) liatina liatinový odpad, oceľový odpad Sivá liatina Zliatina Fe+C, pretavením surového železa (C > 2,11%) + Mn, Si, P, S. Uhlík je vylúčený ako lupienkový grafit, tvar grafitu vplýva na vlastnosti liatiny nižšia pevnosť atvárnosť, vyššia oteruvzdornosť,tlmíchvenieanárazy Označenieč XX Tvárna liatina Vyrába sa zo sivej liatiny očkovaním horčíkom (pridáva sa pri odlievaní z kuplovne). Grafit je globulárny. Vyššia pevnosť, tvárnosť, obrobiteľnosť, odlievateľnosť, nižšia oteruvzdornosť a tlmenie chvenia a nárazov. Označenie XX Temperovaná liatina Biela liatina má uhlík viazaný v karbide železa Fe 3 C. Vyrába sa temperovaním (dlhodobé žíhanie 1000 C) uvoľní sa uhlík v nepravidelných zrnách. Vyššia húževnatosť, obrobiteľnosť. Označenie XX

13 Konštrukčné ocele ocele tried 10 až 17. Trieda 18 je vyčlenená pre práškovú metalurgiu a trieda 19 sú nástrojové ocele Rozdelenie ocelí podľa spôsobu výroby: Konvertorová oceľ vyrobená v konvertoroch, vysoká výkonnosť, dobrá kvalita. Martinskáoceľ vyrobená v Siemens Martinovej peci, kvalitné legované aj uhlíkové ocele. Elektrooceľ vyrábaná v elektrickej oceliarskej peci (oblúkovej, indukčnej), vyrobená oceľ malý obsah fosforu a síry a minimálne množstvo mechanických nečistôt, je vhodná k ďalšiemu tepelnému spracovaniu,výrobeušľachtilých, legovaných ocelí Ocele obvyklej akosti: Označovanie 10 xxx xx 11 xxx xx Trieda ocele σ PT min. Poradové číslo Stupeň pretvárnenia Tepelné spracovanie 11 1xx xx Automatová oceľ Ocele triedy 10 sú nelegované najlacnejšie ocele s nízkym % C. Nemajú zaručenú čistotu ani chemické zloženie. Zaručená je minimálna pevnosť v ťahu. Používajú sa na klince, nity, výstuže do betónu. Ocele triedy 11 sú konštrukčné nelegované ocele so zaručenou čistotou a obsahom fosforu a síry. Zaručená je minimálna pevnosť v ťahu. Používajú sa na menej namáhané súčiastky (skrutky, čapy, hriadele, ozubené kolesá)

14 Ušľachtilé ocele Ocele triedy 12 sú nelegované uhlíkové ocele s obsahom uhlíka do 0,7 %. Používajú sa na viac namáhané súčiastky (hriadele, ozubené kolesá, páky) Ocele triedy 13 sú legované ocele, ako legovací prvok sa pridáva Mn, Si. Majú vyššiu pevnosť. Používajú sa na súčiastky motorových vozidiel, transformátorové plechy a pružiny. Ocele triedy 14 sú legované ocele, ako legovací prvok sa pridáva Cr. Používajú sa na valivé ložiská Ocele triedy 15 sú legované ocele, hlavná legúra je Mo, Majú vyššiu pevnosť. Používajúsana tlakové nádoby a energetické zariadenia. id i Ocele triedy 16 sú legované ocele, hlavná legúra je Ni. Majú vysokú pevnosť a húževnatosť. Používajú sa na najnamáhanejšie súčiastky. Ocele triedy 17 sú legované ocele, hlavná legúra je Cr, Ni. Členíme ich na koróziovzdorné, žiaruvzdorné a žiarupevné (pridáva sa ešte Ti). Koróziovzdorné sa používajú na chirurgické nástroje, nože, kalibre a meradlá. Žiaruvzdorné sa používajú na časti pecí a žiarupevné v energetike.

15 Ocele triedy 18 súvyčlenené pre práškovú metalurgiu, oceľové a liatinové prášky, prídavný materiál pre zváranie (elektródy, drôty ap.). Nástrojové ocele triedy 19: Používajúsanasústružníckenože,vrtáky,frézy,kladivá,sekáče, pilníky, strižné nástroje. Majú vysokú pevnosť, tvrdosť, húževnatosť a odolnosť proti opotrebovaniu. Ocele na odliatky: Tvoria iba 4 % vyrobených ocelí. Označenie: xx uhlíkové ocele na odliatky xx nízko a stredne legované na odlievanie do pieskových foriem xx nízko ík astredne legované na odlievanie i do iných hforiem xx vysoko legované ocele na odliatky.

16 Základy metalografie Metalografia je vedná disciplína, ktorá sa zaoberá vnútornou stavbou kovov a zliatín. Železo má dve základné modifikácie (druhy výskytu) a) Feγ má plošne centrovanú mriežku ižk satómami vrohoch h avstrede kždj každej plochy (spolu 14 atómov) b) Feα má priestorovo centrovanú mriežku s atómami v rohoch a v strede kocky (spolu 9 atómov)

17 Diagram železo karbid železa (Fe Fe 3 C) má veľký význam pre ocele a liatin. Používa sa na: Určenie výslednej štruktúry vlastnosti materiálu Teploty odlievania Teploty tvárnenia Teploty tepelného spracovania (kalenie, žíhanie)

18 T [ C] Ocele Liatiny tavenina 1538 C T + γ 1148 C T + Fe 3 C Teploty tvárnenia γ Solidus čiara začiatku tuhnutia z taveniny sa začnú tvoriť prvé kryštály γ + α α 727 C γ + Fe 3 C Liquidus pri ohreve čiara začiatku topenia α+ Fe 3 C 0,7 2,11 4,3 6,67 % C

19 Neželezné kovy Vo svete prevláda nedostatok neželezných kovov ztohovyplýva,žesúdrahéaje nutné ich hospodárne využívanie. Podľa hustoty ich rozdeľujem na kovy: ľahké (ρ<5kg/dm 3 ) patriasemhliník, ti horčík, kremík, titan ťažké (ρ>5kg/dm 3 ) patriasemmeď, cín, olovo, zinok, nikel, kadmium Označenie: 42 xx xx Skupina Hutníctvo 3(4) ťažké, ľahké Párne čísla 0,2,4,6,8 kovu a zliatiny pre tvárnenie Nepárne čísla 1,3,5,7,9 odlievanie Ťažké kovy: Meď (Cu) dobrá tepelná i elektrická vodivosť, tvárnosť a veľká húževnatosť pri nízkych teplotách, zvariteľnosť, odolnosť proti korózii. Meď sa vyrába prevažne hutníckym spôsobom (pyrometalurgickým pochodom), t.j. spracovaním medenej rudy tavením a redukovaním v peciach (konvertoroch). Získaná surová meď zbavuje sanečistôt rafináciou buď hutnícky pretavením v plamennej peci, alebo elektrolyticky jednosmerným prúdom a dostávame tak meď o čistote až 99,9%.

20 Spracúva sa tvárnením (valcovaním, kovaním, lisovaním za tepla i za studena) polotovary plechy, pásy, rúrky, drôty alebo sa použije na výrobu zliatin, ktoré majú oproti čistej medzi lepšiu opracovateľnosť, lepšie trecie vlastnosti, zvýšenú pevnosť, tvrdosť apružnosť. Zinok vyrába sa a rafinuje z väčšej časti hutníckou cestou, ale aj elektrolytická výroba z rúd spracovaných chemickou cestou je ešte častá. Zo surového zinku pretavením dostávame hutnícky zinok, ktorý sa zbavuje zvyškov nečistôt buď destiláciou a dostávame tak jemný zinok, alebo elektrolýzou a dostávame potom elektrolytický zinok. Pretavením starého zinku sa získava pretavený zinok menšej čistoty (96%). Hutnícky zinok sa používa na výrobu zinkového plechu a na pozinkovanie železných polotovarov (plechu, rúrok, drôtov) i hotových výrobkov, u ktorých sa tým zvýši odolnosť proti atmosferickým vplyvom a korózii. Pozinkovanie sa prevádza buď ponorom alebo galvanicky. Z pretaveného zinku sa vyrába zinková beloba. Olovo Olovo je význačné svojimi chemickými vlastnosťami. Vyrába sa hutníckymi procesmi prevažne zo sírových rúd. Surové olovo sa zbavuje nečistôt najprv vycedením (pomalým tavením na šikmej doske), potom sa rafinuje (elektrolyticky, alebo pretavením), čím získavame jemné olovo a mäkké hutnícke olovo iba so stopami nečistôt.

21 Cín Mnohé vlastnosti má cín podobné s olovom. Ľahko sa tvaruje a dá sa vyvalcovať na jemné fólie. Cín a cínové zliatiny (hlavne ložiskové) sa často odlievajú do sadrových, železných alebo bronzových foriem. Nikel a kadmium Ich produkcia predstavuje len malé %, väčšinou sa pridávajú do ocelí ako legujúci prvok. Ľahké kovy: Hliník je veľmi rozšíreným kovom (tvorí asi 8 % zemskej kôry), jeho mechanické vlastnosti ovplyvňujú čistotaaspôsobtvárnenia,mápevnosť 90 až 180 N/mm2, ťažnosť až 40 %, má dobrú elektrickú i tepelnú vodivosť, je nemagnetický. Hliník sa vyrába výhradne elektrolýzou taveniny z Al 2 O 3 a kryolitu. Čistýkysličník hlinitýitý sa pripravuje zbauxitu, nefelínu, flí alunitu alebo lb kaolínu elektrotermickými procesmi. Surový hliník sa potom rôznymi rafinačnými spôsobmi zbavuje kovových nečistôt (železa, kremíka, titanu a i.), častíc elektrolytu, anódového uhlíka a pod.(nekovových prísad). používa hliník vo tvare plechov, pásov, rúrok, drôtov a fólií na rôzne zariadenia v potravinárskom priemysle (obaly), v elektrotechnike na vodiče, kondenzátory, a i., v spotrebnom priemysle (nádoby, atď.).najväčšia časť vyrobeného hliníka sa však spotrebuje na rôzne zliatiny.

22 Horčík Ako konštrukčný materiál je čistý horčík nepoužiteľný pre svoju ľahkú zápalnosť. Vyrába sa pomerne zložitým elektrochemickým procesom z magnezitu, dolomitu, alebo slanej morskej vody. Čistý horčík sa používa v pyrotechnike, pri organických syntézach a v metalurgii ako redukčné činidlo. Uplatnenie nachádza v strojárenstve horčík v zliatinách s hliníkom, zinkom, mangánom a kremíkom. Veľmi čisté a jemné odliatky zo zliatin horčíka sa získajú liatim pod tlakom. Zvarovanie horčíkovýchzliatinsaprevádzaväčšinou za tepla. Tepelne sa spracúvajú vytvrdzovaním alebo iba homogenizovaním, t.j. pomalým ochladením po 15 až 24 hodín trvajúcom ohrievaní pri teplote asi 420 C. Titan Čistý titan má veľmi cenné vlastnosti, no technicky sa používajú prevažne len zliatiny titanu, hlavne s chrómom, mangánom, vanádom a molybdénom. Technický titan sa pripravuje aluminotermicky z ilmenitu, čistý redukciou chloridu titaničitého horčíka alebo sodíka. Použitie zliatin titanu je hlavne tam, kde savyžaduje veľká pevnosťť pri vysokých teplotách tá (úči (súčiastky lietadiel a leteckých motorov).

23 Zliatiny medi: Bronz bez zinku Cínový bronz zliatina medi a cínu Olovený bronz meď aolovo Hliníkový bronz meď a hliník. Majú dobré mechanické vlastnosti, nízky súčiniteľ trenia, dobrú odolnosť proti korózii a nízku elektrickú vodivosť. Používajú sa na armatúry (ventily, kohútiky posúvače), klzné ložiská a časti čerpadiel Mosadz mázinok Zliatina medi a zinku. Je lacnejšia ako bronz, lepšie sa obrába a tvárni, dobrá odolnosť proti korózii, nízka ík elektrická kávodivosť. ť Používa sa na skrutky do dreva, chladiče, hudobné nástroje, át bižutériu, hodinárstvo Zliatiny hliníka: Sú dobre obrobiteľné majú dobrú tepelnú a elektrickú vodivosť, sú odolné proti korózii. Dural (duralomínium) zliatina Al Cu Mg. Používa sa na piesty spaľovacích motorov, ojnice a v chemickom a potravinárskom priemysle. Silumíny sú zlievarenské hliníkové zliatiny používané na výrobu tenkostenných odliatkov. Zliatina Al Si Cu Mn.

24 Zliatiny horčíka: Elektrón zliatina Mg Al Zn Mn,nízka hmotnosť a dobrá pevnosť Špeciálne zliatiny neželezných kovov: Zliatiny, ktoré sa používajú na klzné ložiská, alebo na spájky. Materiály na klzné ložiská Kompozícia špeciálna zliatina neželezných kovov na klzné ložiská. Cínová (Sn Antimón Cu); Olovená (Pb Sn Antimón Cu). Materiálynaspájky mäkké teplota tavenia nižšia ako 500 C (Sn+Pb); tvrdé teplota tavenia vyššia ako 500 C (Ag+Cu)

25 Nekovové materiály Plasty Iné materiály Termoplasty Sklo Reaktoplasty Drevo Elastoméry Koža Vrstvené plasty (lamináty) Papier Keramika Azbest

26 Plasty sú organické zlúčeniny skladajúce sa z makromolekúl. CaH (Cl, F, O 2, N). Ich vlastnosti sa dajú meniť rôznymi prísadami. Najčastejšími spôsobmi výroby súčiastok z plastov je tvárnenie a tvarovanie (lisovanie, ohýbanie, vstrekovanie a odlievanie). Označenie plastov: 64 xx xx Označenie plastov a trieda noriem 2 reaktoplasty, 3 termoplasty, 4 lamináty Druh živice Poradové číslo normy Termoplasty sú materiály,ktoré pôsobením tepla mäknú a stávajú sa tvárniteľnými Reaktoplasty Sú materiály, ktoré sa pôsobením tepla vytvrdzujú (stávajú sa nerozpustnými a neroztaviteľnými) Elastoméry Napr.syntetický kaučuk č k veľmiľ dobrá pružnosť ť Praktické označovanie plastov Označenienázvom O i á polyamid, polystyrém Označenie obchodnou značkou silón, nilón, alkamid (polyamidy) Častosa používajúskratky

27 označenie názov použitie PA Polyamid Šróby, matice, ozubené, kolesá, klzné ložiská, klietky valivých ložísk PE Polyetylén Nenamáhané málopružné vodovodné trubky, nádoby PS Polystyrén Šróby a závitové súčiastky pre elektrotechniku PP Polypropylén Potrubie a jeho súčasti pre teplú vodu, tesnenie čerpadiel PTFE Polytetrafluóretylén (teflón) Samomazné klzné a metaloplastické ložiská, klzné vedenia, tesnenia PMMA Polymetylmetakrylát (plexisklo) Ozubené kolesá, klzné ložiská, vačky PVC Polyvinylchlorid Vodovodné a odpadové potrubia

28 Reaktoplasty Hlavným predstaviteľom je bakelit. Používajú sa na výrobu tvarovaných výrobkov (časti magnetofónov a rádií, dosky rozvádzačov, zásuvky, vypínače, rukoväte, veľkoplošné vrstvené stoly a kuchynské linky). Rozdeľujú sa na fenoplasty, aminoplasty, polyestery a silikóny. Guma: Označenie 62 2x xx Guma Gumárenský priemysel Použitiena pneumatiky, tesnenia, pružné časti a časti spojokna spájaniehriadeľov. Drevo: mäkké dreviny tvrdé dreviny Výhody: tlmí rázy a vibrácie, i dobre sa obrába báb (pílenie vŕtanie, sústruženie, út fé frézovanie), ľahko sa spája Nevýhody: musí byť dokonale suché, má nerovnomernú štruktúru, chyby dreva, náchylnosť ku hnilobe (potreba morenia, lakovania, farbenia). Použitie: Pri odlievaní na výrobu šablón, modelov a jaderníkov, rukoväte, dosky, fošne.

29 Sklo: Je amorfná (nekryštalická) tuhá tavenina SiO 2 s ďalšími oxidmi Na, K, Mg. Sklo sa vyrába tavením zo sklárskeho kmeňa(kremičitýpiesok, vápenec, sóda, sklenený odpad a prísady). Výroba: fúkaním, odlievaním, lisovaním Druhy: Bezpečnostné sklo (vrstvené, kalené, s drôtenou mriežkou) Konštrukčné sklo výroba potrubí, armatúr, svietidlá, vodoznaky Nenamŕzajúce sklo ohrievanie prechodom el. prúdu Sklenené vlákna sklolaminát zmiešané sklenené vlákna so živicou polyesterovou. Čadič: Je hornina čiernozelenej farby. Má vysokú oteruvzdornosť. Používa sa na dlaždice a potrubia odolné proti chemikáliám. Rozdelenie nekovových materiálov na anorganické a organické + označovanie prierezov a polotovarov materiálov skriptá!!

30 Skúšanie materiálov Skúšky mechanických vlastností: Mechanické vlastnosti sú vlastnosti, ktoré materiály prejavujú pôsobením vonkajších síl. Kritériá rozdelenia skúšok: 1. Podľametódy a) Priama metóda pri nej zhotovíme z príslušného materiálu požadované strojové súčiastky, a potom ich skúšame za rovnakých podmienok ako budú pracovať v prevádzke b) Nepriama metóda vykonávajú sa skúšky na normalizovaných vzorkách skúšaného materiálu predpísaným spôsobom. Podľa zistených hodnôt sa posudzuje kvalita a vhodnosť použitia materiálu. Je veľmi rýchla, spoľahlivá, aoproti priamej metóde aj hospodárnejšia 2. Podľa pôsobenia zaťažujúcich síl na skúšaný predmet a) Statické skúšky zaťažujúce napätie, sila narastá konštantne b) Dynamické skúšky rázové, cyklické 3. Podľa porušenia skúšanej vzorky a) Skúšky s porušením b) Skúšky bez porušenia 4. Podľa dĺžky trvania skúšky (krátkodobá, k dlhodobá) d

31 Mechanické, statické skúšky Zaťažujúca sila sa postupne zväčšuje až do trvalého porušenia skúšaného predmetu. Veľkosť napätia v skúšanom predmete vyjadruje odpor proti deformácii. Statická skúška ťahom: Je to nepriama statická skúška krátkodobá s porušením skúšaného materiálu. Zisťujú sa základné hodnoty potrebné pri voľbe materiálu a výpočet rozmerov súčiastky. Sú to: medza klzu, medza pevnosti, ťažnosť, kontrakcia Valec Piest Pohyblivá čeľusť Stojan Skúšobná vzorka Zapisovacie zariadenie Pevná čeľusť

32 U medza úmernosti po medzu úmernosti je napätie priamo úmerné predĺženiu. 0 U priama úmera. E medza pružnosti po jej prekročení nastanú F trvalé deformácie. 0 E napätie, po ktoré (σ) prebieha pružná deformácia. K medza klzu vzorka sa bude predlžovať, aj P keď napätie nebude stúpať. 0 K je to S plastická deformácia tečenie P medza pevnosti po jej prekročení dochádza ku roztrhnutiu vzorky. 0 P K najväčšie napätie, ktoré sa dosiahne na skúšobnej vzorke pred prestrihnutím. E S prestrihnutie materiálu U 0 ΔL plastické ΔL ΔL elastické ΔL (ε) ΔL predĺženie vzorky = l l 0 Pomerné predĺženie vzorky ε = Δl/l 0 vyjadrenie v percentách nazývame ťažnosť. Kontrakcia je pomerné zúženie Z = (S 0 S)/S 0 x 100

33 Mechanické skúšky dynamické rázové V prevádzke sú strojové súčiastky najčastejšie zaťažované cyklicky, prípadne rázom. Rázovými skúškami zisťujeme vlastnosti materiálov pri náhlom vzniku namáhania. Podľa spôsobu, akým sila pôsobí pri ráze môžeme tieto skúšky rozdeliť na: a) Rázová skúška na ťah: Používajúsanaňu kyvadlové kladivá, ktoré sa zhotovujú tak, aby sa skúšková vzorka pretrhla pri prechode kladiva nulovou polohou. Používajú sa tyče kruhového prierezu s valcovými, alebo závitovými hlavami Priečnik Skúšobná vzorka Nástavec na stojane

34 b) Rázová skúška tlakom: Používa sa málo, nie je normalizovaná. Skúšobné teliesko je valček. Pri skúške sa valček položí na podložku a nechá sa naň padať kladivo známej hmotnosti. Hlavný význam spočíva v určení deformačnej práce potrebnej pri spracovaní ocele za tepla, kovaním, alebo lisovaním. c) Rázová skúška na ohyb: Má zo všetkých rázových skúšok najväčší význam. Pri skúške sa preráža skúšaná tyč normalizovaných rozmerov a meria sa práca potrebná na jej prerazenie. Výsledok skúšky sa vyjadruje množstvom práce potrebnej na prerušenie skúšobnej vzorky delenej prierezom vzorky v mieste zoslabenia vrubom. k = c k s u o Kde k c vrubová húževnatosť S o vrubový prierez vzorky k u nárazová práca určí sa na stupnici prístroja, alebo sa vypočíta podľavzťahu: k = m.g (h 1 h 2 ), kde m hmotnosť kladiva g gravitačné zrýchlenie h 1 poloha kladiva oproti skúšanej vzorke pred skúškou h 2 poloha kladiva oproti skúšanej vzorke po skúške Zisťuje sa najčastejšie kyvadlovými kladivami Charppy h 2 h 1

35 d) Rázová skúška na krut: Skúšobná tyč sa prekrúca za veľkej deformačnej rýchlosti. Skúšajú sa hlavne nástrojové ocele (vrtáky, vyvrtávacie tyče). Mechanické skúšky dynamické únavové Pi Pri namáhaní častot saopakujúcim premenlivým zaťaženímť nastáva jav, ktorý sa nazýva únava materiálu. Pretože väčšina strojových súčiastok je vystavená namáhaniu cyklického charakteru, únava je najčastejšou príčinou porúch strojových súčiastok. Podľa druhu namáhania delíme skúšky na: a) V ťahu a tlaku b) V plochom ohybe c) V ohybe za rotácie d) V krute Výsledky skúšok sa vyjadrujú udaním stredného napätia a amplitúdou, podľa ktorýchvzájomnej veľkosti rozoznávame ešte rôzne spôsoby namáhania: a) Súmerne striedavé b) Nesúmerne striedavé c) Miznúce d) Pulzujúce

36 Najpoužívanejšou metódou pre zisťovanie medze únavy materiálov je Wöhlerova skúška. Zaťaženie vzorky pri tejto skúške je súmerne striedavé výsledkom je Wöhlerova krivka. σ σ c N počet cyklov σ c medza únavy je napätie, pri ktorom súčiastka vydrží teoreticky nekonečný počet cyklov. Pri únave sa uplatňuje mnoho činiteľov, z ktorých najväčší vplyv majú tvar a veľkosť súčiastky a stav jej povrchu (vruby, korózia, drsnosť). Skúška striedavým ohybom je najčastejšie vykonávaná skúška, pretože namáhanie striedavým ý y j j j y p ý ohybom je najčastejším namáhaním strojových súčiastok. Vyvodzujeme ho pomocou kľukového mechanizmu. Veľkosť amplitúdy pritom regulujeme buď zmenou polomeru kľuky, alebo zmenou tuhosti pružiny. Zariadenie je poháňané elektromotorom a počítadlo ráta počet obrátok kľuky až do porušenia materiálu.

37 Skúška ohybom za rotácie Pri tejto skúške sa skúšaná tyč otáča. Skúšobná tyč sa skúša pri stálom namáhaní, ktoré je pri oceliach 0,6 Rm a pri zliatinách ľahkých kovov 0,4 Rm (medza pevnosti). Pomocou počítadla zisťujeme počet otáčok, ktoré skúšobná tyč vydrží do porušenia. Pri skúške každej ďalšej vzorky zvyšujeme hodnotu napätia o 20 až 40 Mpa. Skúška opakovaným rázom sa vykonáva pomocou Kruppovho kladivka. Kladivko dopadá na skúšobnú vzorku a počítadlo zaznamenáva počet nárazov kladivka až do porušenia materiálu. Skúšky tvrdosti materiálov Tvrdosť sa posudzuje podľa deformácie za pôsobenia stálej sily, alebo poda sily pri rovnakej deformácii materiálu, čím je odpor proti týmto deformáciám menší, tým menšie zaťaženie treba na dosiahnutie istej deformácie, a tým má skúšaný materiál menšiu tvrdosť. Podľa druhu a veľkosti použitej sily sa skúšky tvrdosti delia na dve hlavné skupiny statické a dynamické skúšky tvrdosti. Statické skúšky tvrdosti: 1. Brinellova skúška tvrdosti Podstatouje,žegulička normalizovaného priemeru sa zatláča určitou silou a predpísanou p rýchlosťou do skúšaného materiálu (HB) 2. Rockwellova skúška tvrdosti používa sa diamantový kužeľ s vrcholovým uhlom 120. Na meranie mäkkého materiálu sa používa kalená oceľová gulička o priemere 1,587 mm (HR A,B,C)

38 3. Vickersova skúška tvrdosti používa sa diamantový štvorboký ihlan s vrcholovým uhlom protiľahlých strán 136 HV Tvrdosť sa ráta podľa vzorca: F 1 HB( V, R) =. S g Kde F zaťažovacia sila [N] S povrch vtlačku [mm 2 ] g gravitačné zrýchlenie [m.s 1 ] Dynamické skúšky tvrdosti: Tvrdomery využívané pri týchto skúškach majú malé rozmery, malú hmotnosť, takže sa dajú ľahko prenášať. 1. Kladivko POLDI malýľahko prenosný prístroj s hmotnosťou 0,5 kg. Nezáleží na veľkosti sily. Tvrdosť sa určuje z tabuliek a z priemerov vtlačkov v snímanej vzorke, ktorej tvrdosť určujeme. 2. Baumannove kladivko určuje tiež tvrdosť podľa Brinella. Dynamický náraz potrebný na vtlačenie guličky je vždy rovnaký a získa sa deformáciou ciachovanej pružiny. Skúška je len orientačná, lebo je menej presná. 3. Shoreho skleroskop tvrdosť HSK sa posudzuje podľa výšky odrazu oceľového telieska, ktoré má na spodnej strane diamant normalizovaného tvaru. 4. Duroskop meria tvrdosť odrazovou metódou pomocou kladivka s kalenou oceľovou guličkou. Kladivko je otočné okolo pevného bodu. Výška odrazu kladivka udáva tvrdosť materiálu

39 Skúšky bez porušenia materiálu (Defektoskopia) Zisťovanie povrchových chýb materiálu: 1. Skúška vizuálnou prehliadkou patrí medzi najdôležitejšie skúšky. Usilujeme sa čo najviac zlepšiť viditeľnosť chýb. Jemné a zle viditeľné povrchové chyby, ktoré sa vyskytujú na neopracovaných výrobkoch kontrolujeme napílením, alebo nabrúsením, čím sa zlepší ich viditeľnosť. Prikontrolepovrchovýchchýbjepotrebnézistiť aj ich hĺbku. Pri niektorých druhoch polotovarov sú povrchové chyby v určitej hĺbke pod povrchom. 2. Akustická skúška poklepom Poklepom kladivka rozoznávame podľa zvuku dobrý výrobok od prasknutého. Je veľmi účinná napr. pri zložitých dutých predmetoch ak ich porušenie siahado značnej hĺbky. Pre lepšiu rozoznateľnosť sa používa aj stetoskop. 3. Olejová skúška, alebo skúška fluoreskujúcou kvapalinou Používasaprinemagnetických materiáloch. Pri olejovej skúške sa predmety moria v oleji. Zahriatím sa z povrchových trhlín vytlačí vzduch, takže po ochladení sa tieto trhliny zaplnia olejom, následne sa predmety dobre otrú. Po nasledujúcom novom ohreve sa vytlačí olej z trhlín, a tak sa ukáže ich rozmiestnenie. Táto skúška je ešteúčinnejšia ak po vyvarení volejiautretí sa povrch nastrieka roztokom liehu a kriedy. Lieh sa rýchlo vyparí a na povrchu zostane tenká vrstva kriedy, ktorá po zahriatí bude zafarbená olejom z trhlín

40 Pri skúške fluoreskujúcou kvapalinou ponárame predmet do oleja s rozpustenou svetielkujúcou látkou. PO vybratí a starostlivom opláchnutí sa dosucha vysušené predmety osvietia kremíkovou lampou, ktorá má svetlo bohaté na ultrafialové lúče. Olej, ktorý zostane v trhlinách začne svetielkovať a v zatemnenom priestore je vidno povrchové kazy, trhliny, ako ostré biele čiary. 4. Magnetické skúšky Magnetická defektoskopia má 2 metódy metóda magnetického prášku ak je zmagnetizovaný povrch homogénny indukčné čiary prechádzajú najkratšou cestou od jedného pólu k druhému. Chyby magnetický tok urýchľujú. Miesta chýb teda zodpovedajú miestam s veľkým magnetickým odporom. Ak polejem zmagnetizovaný predmet metalizovanou tekutinou zloženou s 1 dielu transformátorového oleja a 1 dielu petroleja, do ktorého sa primieša jemný feromagnetický prášok (železné piliny), prášok sa zachytí na miestach, kde sazjaví kolmá zložka intenzity it magnetického poľaľ skúšaného predmetu, t.j. na miestach povrchových chýb. V súčiastke sa môžu vyskytovať chyby v rozličných smeroch. Ak má byť táto kontrola dokonalá je potrebné skúšaný predmet zmagnetizovať v dvoch na seba kolmých smeroch. To sa dosiahne pomocou prístrojov, ktoré umožňujú magnetizáciu medzi pólmi tzv. pozdĺžnu a priečnu magnetizáciu. Indukčná metóda Rozptylový tok, ktorý vzniká nad chybou sa zisťuje pohybujúcou sa sondou príp. cievkou. Výhodou tejto metódy je veľká citlivosť indikácie chýb. Jej nevýhodou je pomerne úzky obor použitia. Možno ju použiť iba na skúšanie predmetov nemeniteľného prierezu

41 Zisťovanie vnútorných chýb materiálov: 1. Skúška ultrazvukom: Ultrazvuk sa šíri priamočiaro, a táto jeho vlastnosť sa využíva na zisťovanie vnútorných chýb materiálu. Používajú sa dve metódy: Prechodová metóda ultrazvuk sa zavádza do skúšaného predmetu vysielacou sondou a zachytáva sa prijímacou sondou. Vlnenie sa šíri od vysielacej sondy priamočiaro skúšaným predmetom. Ak je predmet homogénny, prechádzajú ním ultrazvukové vlny v celej jeho hrúbke a dopadajú na prijímaciu sondu. Ak je v mat. vnútorná chyba, možno jej polohu a veľkosť určiť zakustickéhokmeňa, pretoe celý zväzok vĺn sa na povrchu chyby odráža späť k vysielaču, takže prijímacia sonda registruje len veľmi malý, alebo žiadny dopad Odrazová metóda Obe sondy sú na tej istej strane skúšaného predmetu, príp. v jednej sonde sú obidve. Vysielanie ultrazvukového impulzu sa zachytáva na obrazovke osciloskopu, kde sa prejaví zvislou odchýlkou počiatočné echo. Ak je materiál bez defektov, ultrazvukový zväzok sa odrazí od zadnej strany predmetu a po odraze sa zachytí v prijímacej sonde, čo sa na obrazovke prejaví tzv. koncovým echom. Prípadné defekty vyvolajú ďalší impulz tzv. poruchové echo, ktoré je umiestnené medzi počiatočným a koncovým echom. Táto metóda je citlivejšia oproti prechodovej metóde, je však obmedzená len na zistenie chýb, ktoré ležia v hĺbke väčšej ako 3 až 10 mm mŕtve pásmo prístroja.

42 2. Skúška Röntgenovými lúčmi používa sa pri kontrole zvarov, ale aj pri odliatkoch z ľahkých zliatin. Röntgenové žiarenie má rovnakú podstatu ako viditeľné svetlo. Pri prechode materiálom sú jeho lúče z časti pohlcované. Zoslabenie intenzity Röntgenových lúčov závisí od toho či je materiál homogénny, alebo či savňom nachádza nejaká prekážka, čím je prekážka v mat. väčšia, tým menšia intenzita Röntgenových lúčov dopadne na fotografický papier. Röntgenografia je teda založená nielen na schopnosti lúčov prenikať kovmi, ale aj na schopnostiach pôsobiť na fotografický film a vyvolať v ňom chemické zmeny sčernenie. Chyby sa na filme javia ako sčernenia rôznej intenzity a tvaru. 3. Skúška rádioaktívnymi látkami Látkami, ktoré vyžarujú rádioaktívne žiarenie (rádiotopmi). Hrubé chyby v polotovaroch a hotových výrobkoch možno zisťovať gama lúčmi podobným spôsobom ako pri röntgenových lúčoch. Taktiež slabnú pri prechode hmotou a to absorpciou a rozptylom. Vhodným umiestnením rádioizotopov a vhodným usmernením užitočného zväzku lúčov možno súčasne prežiariť väčší počet predmetov rozložených okolo žiariča. Pretože pri žiarení ubúda intenzita so štvorcom vzdialeností od zdroja, možno vyrovnať rozdiel v expozičných dobách spôsobených rozličnou hrúbkou súčiastok tým, že skúšané predmety sa rozložia v rozličných vzdialenostiach od zdrojažiarenia

43 Skúšky technologických vlastností Lejateľnosť posudzuje sa podľatohoakoďaleko zatečie kov do špirálovitej drážky kým stuhne. Tvárnosť ť vlastnosť ť materiálov určenýchč ýhna kovanie, valcovanie, lisovaniei Tvárnosť za tepla: do vykovaných skúšobných vzoriek sa prerážajú diery nesmú vzniknúť trhliny. Tá Tvárnosťť plechov za studena Eih Erichsenova skúška hĺbenia tá tvárnosťť plechu (hlbokoťažnosť) ť ť) je vyjadrenáhĺbkou vytlačenej jamky. Zvariteľnosť Je to schopnosť kovov a zliatin vytvoriť pevný zvarený spoj vykonáva sa skúška na ohyb v mieste zvaru Obrobiteľnosť Skúšame ju normovaným nástrojom na meracích suportoch.

44 Spracovanie materiálov Tvárnenie Obrábanie Za tepla Za studena Trieskové Beztrieskové Odlievanie Pretláčanie Strojové Kovanie Ťahanie Sústruženie Valcovanie Ohýbanie Frézovanie Lisovanie Strihanie Vŕtanie Razenie Hobľovanie a obrážanie Špeciálne spôsoby tvárnenia Preťahovanie a pretláčanie Brúsenie Špeciálne spôsoby Ručné Ručné vŕtanie, pilovanie, pílenie, rezanie závitov, sekanie,strihanie plech. ručné brúsenie, zaškrabávanie

45 Tvárnenie za studena Prebieha pod rekryštalizačnou teplotou vzniká deformačné spevnenie Strihanie Vykonáva sa na nožniciach (mechanických, hydraulických, pneumatických) a lisoch (hydraulických a pneumatických). Rozdeľuje sa na: Základné strihanie X Dierovanie Vystrihovanie Nastrihovanie (do určitej hĺbky) Prestrihovanie vo vnútri Vychádza z pevnostnej podmienky v strihu: Nástrihový plán rozmiestnenie výstrižkov na plechu, tak aby bolo čo najhospodárnejšie (odpad musí byť minimálny) Využitie materiálu K = (n.s)/(š.l) x 100 [%] Kde: n počet výstrižkov z jedného pásu S plocha jdéh jednéhovýstrižkuvmm ýtižk 2 Š šírkapásuvmm l dĺžka pásu v mm τ s = F S f τ ps

46 Strižné nástroje: 1. Jednoduché na jednu operáciu s jedným strižníkom 2. Postupové strižníky sú vedľa seba 3. Zlúčené s dierovaním a vystrihovaním na jednom mieste 4. Združené strihanie + ďalšia operácia napr. ohýbanie stopka na upnutie do lisu 2 upínacia platňa 3 gumená vložka 4 kt kotevná platňa ltň 4 5 strižníky 6 hľadáčik na vycentrovanie strižníka 7 vodiaca platňa na vedenie strižníkov 8 Doraz 9 Strižnica Vodiaca lišta 11 Oporná platňa 12 Základová platňa

47 Ohýbanie: Vrstvy kovu sa na vonkajšej strane naťahujú a na vnútornej stláčajú, mení sa prierez. Vrstva, ktorá sa nemení sa nazýva neutrálna vrstva. Minimálny polomer ohýbania závisí od tvrdosti materiálu, jeho tepelného spracovania (vhodné je žíhanie na mäkko a tiež rekryštalické žíhanie na odstránenie spevnenia). Vplyvom pružnosti materiálu dochádza k odpruženiu (mäkké materiály 1, tvrdé až 15 ). Zásady pri ohýbaní 1. Hrany ohybu nemajú byť rovnobežné so smerom valcovania plechu 2. Akje potrebné zachovaťť rozstupy dier, vŕtameich až po ohnutí 3. Výstrižok v mieste ohybu odstupňovať ohybník 2 zakladací doraz 3 ohýbaný plech 4 ohybnica 5 základová platňa 6 vyhadzovač 5 6

48 Ťahanie: Ide o tvárnenie rovinnej plochy do priestorovo uzavretej plochy (nádoby). Nástroj na ťahanie sa podobá nástroju na strihanie. Ťažník sa upína do barana lisu, ťažnica so základovou platňou sa upína na stôl lisu. Druhy: Ťahanie bez zoslabenia steny, so zoslabením steny, spätné ťahanie, žliabkovanie, preťahovanie, objemové ťahaniecezprievlaky. Spôsoby ťahania: 1. Ťahanie bez pridržiavania používa sa na ťahanie plytkých nádob z hrubého materiálu 2. Ťahanie s pridržiavaním pridržiavač pritláčaný k plechu (prítlak 20 MPa) pridržiavač zabraňuje zvlneniu okraja nádoby 3. Postupné ťahanie z výstrižku sa môže vytiahnuť nádoba len do určitej hĺbky, preto sa ťahá na viac ťahovh Razenie je podobné vysekávaniu (údery po razníkoch), rozdiel je v tom, že vysekávanie materiál oddeľuje. Pretláčanie tlačenie materiálu smerom dopredu. Špeciálne spôsoby tvárnenia objemové tvárnenie, tvárnenie výbuchom

49 Trieskové obrábanie Činitele, ktoré vstupujú do procesu obrábania tvorí sústava stroj nástroj prípravok obrobok. Stroj môžu tvoriť: sústruh, frézka, vŕtačka, hobľovačka, obrážačka, preťahovací stroj, brúska, strojná píla. Nástroj je: sústružnícky nôž, fréza, vrták, hobľovacie a obrábacie nože, preťahovací tŕň, pílový list alebo kotúč, brúsnykotúč. Prípravok slúži k dokonalému upnutiu a nastaveniu obrobku, alebo k vedeniu nástroja (najpoužívanejšie sú vŕtacie prípravky). Ručné obrábanie: Technoogický proces výroby súčiastok, pri ktorom je materiál odoberaný vo forme triesky. Je bez použitia stroja, potrebná je fyzická sila robotníka a jeho manuálna zručnosť. Má spravidla nízku produktivitu i práce. Patrí sem: Ručné vŕtanie Pílenie Pilovanie Rezanie závitov závitovým očkom (vonkajšie závity), alebo závitníkom (vnútorné závity) Sekanie Strihanie plechu Rušné brúsenie Zaškrabávanie

50 Sekanie odstraňovanie náliatkov po odlievaní. Osekanie trosky zo zvarovej húsenice, odseknutie hlavy zahrdzavenej skrutky, sekanie plechov. Nástroj sekáč. Pilovanie na zrazenie, alebo zaoblenie ostrej hrany, na dolícovanie súčiastok. Nástrojom je pilník, ktorý sa vyrába kovaním, alebo valcovaním za tepla, zakalený, alebo popúšťaním. Podľa počtu sekov na jeden palec rozoznávame pilníky so sekom hrubým, jemným, veľmi jemným. Prítlak na pilník musí byť taký, aby sa po súčiastke nekĺzal, alebo nezakusoval, to znamená pritláčať tak, aby sa nezaplnila medzera medzi zásekmi. Zaškrabávanie Na dosiahnutie presného geometrického tvaru. Nástrojom je škrabák plochý, alebo trojuholníkový a prímerná doska. Na prímernej doske je nanesená vrstva mastnej farby, po prejdení kontrolovanej plochy zostanú najvyššie miesta zafarbené potreba zoškrabania. Strojná náhrada je rovinné ébú brúsenie. Nástroje na obrábanie: 1 nástrojovéocele ocele tr. 19. uhlíkové, zliatinové a rýchlorezné nástrojovéocele ocele 2 spekané karbidy výroba spekaním práškových karbidov práškovou metalurgiou 3 Keramické a kovokeramické materiály 4 Diamant 5 Brúsne materiály Rezné kvapaliny: Vodné roztoky chladiaci účinok, Emulzie chladiaci aj mazací účinok, Rezné Rezné kvapaliny: Vodné roztoky chladiaci účinok, Emulzie chladiaci aj mazací účinok, Rezné oleje hlavne mazací účinok

51 ZVÁRANIE Je nerozoberateľné spojenie materiálov pomocou sústredeného tepla, alebo tepla+tlaku, najčastejšie s použitím prídavného materiálu. V súčasnosti je to najpoužívanejšie nerozoberateľné spojenie. Základné spôsoby zvárania: 1. Tavné zváranie plameňom, alebo elektrickým oblúkom 2. Tlakové zváranie zváranie odporom 3. Špeciálne zváranie plazmou, elektrónovým lúčom, laserom, rotujúcim oblúkom, ultrazvukom. Tavné zváranie Mt Materiál sa topí teplom, ktoré vzniká horením horľavýchľ ýhplynov a pár v kyslíku. Zlášt Zvláštnym spôsobom je tepelné delenie materiálu rezanie kyslíkom spaľovanie materiálu v prúde kyslíka. Používajú sa kombinácie: Kyslík acetylén (C2H2) používa sa v kúrenárstve (3200 C) Kyslík vodík na zváranie tenkých plechov K lík b ží Kyslík propan butan používa sa na neželezné kovy

52 Zváranie elektrickým oblúkom Elektrický oblúk je vysokotlakový výboj, ktorý horí medzi dvoma elektródami. Normálne zapojenie je elektróda a materiál +. Obrátená polarita je elektróda + a materiál. Pri zváraní sa vytvorí medzi elektródou a spojovým materiálom vzniká teplota viac než 3500 C, účinkom ktorej sa taví elektróda, jej obal (na trosku) i základný materiál. Zdrojom zvarovacieho prúdu je transformátor na striedavý prúd. Elektródy: Najčastejšie sa používa zváranie obalenou elektródou. Obal zlepšuje horenie elektrického oblúka, chránipred pôsobením atmosféry, leguje zvar (obohacuje ho o určité prvky).

53 Špeciálne spôsoby zvárania elektrickým oblúkom: Zváranie pod tavivom! MAG Metal activ gas zváranie kovovou elektródou v atmosfére aktívneho plynu. (CO 2) automaty a zvarovacie roboty. Týmto spôsobom sa nedá zvárať hliník a vysoko legované ocele (vznikali by póry), pretože CO 2 reaguje s Mn. MIG Metal inert gas zváranie kovovou elektródou v atmosfére neaktívneho plynu je to drahší spôsob, používajú sa Argón, Hélium. Je možné aj zváranie hliníka a vysoko legovaných ocelí. WIG (TIG) Wolfram (tungsten) inert gas wolfrámová elektróda a inertný neaktívny plyn Argón, alebo hélium. Je možné zvárať aj hliník a vysokolegované ocele. Tlakové zváranie Pri tlakovom zváraní sa ohriate časti spojujú v cestovitom (tvárnom) stave pôsobením tlaku alebo údermi (rázmi). Cez elektródy prechádza elektrický prúd spolu s pritlačením elektród. Zváranie stlačením označenie =

54 Zváranie odtavením stlačenie + uvoľnenie. Používa sa prúd, ktorý má nízke napätie (cca 10 voltov) a vysokú intenzitu až Ampérov. Označenie: Bodové zváranie Používajú sa mosadzné elektródy. Rýchlosť vytvorenia zvaru je do 10 sekúnd. Označenie: o ŠvovéŠ é zváranie pri zváraní sa vytvára tá šev, elektródy sú ktúč kotúčové, alebo okrúhle zmedi. Podobný princíp ako pri šijacom stroji. Označenie O Výstupkové zváranie pri zváraní sa vytvárajú jemné výstupky. Označenie O

55 Označovanie zvarov Lemový zvar Tupý Vzvar Xzvar Uzvar

56 AŽ nxl (e) T A charakteristický rozmer zvaru (hrúbka plechu a pri kútovom zvare (a dĺžka kolmice na preponu) Ž značkazvaru n počet zvarov l dĺžka 1 zvaru (e) Vzdialenosť medzi jednotlivými zvarmi T údaje otechnológii Namáhanie zvarov F 2 F 1 F 2 F 2 F 1 1. ŤAH S=t.l σ Dzv = 0,85 σ Dt σ t F S = 1 σ DTzv t l F1 2. STRIH S = t.l Τ Dzv =0,7.σ DT F τ = 2 S τ S DSzv F 1 l 3. OHYB W O =M O /(l x t 2 /6) σ O = M O W O σ DOzv l dĺžka plnohodnotného F 2 zvaru t

57 Rozdelenie prevodov: 1. Podľa spôsobu vzájomnej väzby otáčajúcich sačastí a) Priame prevody bezprostredný dotyk pohybujúcich sa astí (prevody ozub. Kolesami, trecie prevody) b) Nepriame prevody pomocou vloženého člena (remeň,reťaz, laná, lanká) ØD1 n 2 ØD2 Ø D1 n 2 ØD2 n 1 n 1 a a 2. Podľa spôsobu prenosu obvodovej sily a) Prenos trením (trecie, remeňové, lanové, reťazové prevody) b) Prevodys núteným záberom (reťazové prevody a prevody ozubenými kolesami)

58 3. Podľa počtu elementovzúčastnených na prenose a) Jednostupňové (2 kolesá v zábere) b) Viacstupňové (zložené) 4. Podľa polohy hriadeľov a) Rovnobežné b) Rôznobežné (najčastejšie kolmé)

59 KINEMATICKÉ VELIČINY PREVODOV Obvodová rýchlosť v=π x D x n; D [m], n [ot/s] Uhlová rýchlosť ω =2π xn Prevodový pomer i 1,2 P 1,2 Ak P 1,2 > 1 prevod do pomala hnané koleso sa otáčapomalšie a) Kinematický prevodový pomer P 1,2 =n 1 /n 2 b) Konštrukčný prevodový pomer P 1,2 =D 2 /D 1 =Z 2 /Z 1 (Z 2 počet zubov hnaného ozubeného kolesa) Silové pomery: Práca v prevodoch A=FxS[N.m=J] priamočiary pohyb; F sila, S dráha A=M k x φ [J] rotačný pohyb Výkon P = A/t [N.m.s 1 =W] P=(M k x φ)/t=m k x ω [W]; P = M k x2πn Krútiaci moment Mk = P/ 2 πn [N.m]

60 Obvodová sila z krútiaceho momentu M k =FxR;F=M k /R;F=(2xM k )/D Prevodový pomer z krútiacich momentov P 1,2 =M k2 /M k1 Účinnosť prevodov Následkom trenia v ložiskách, alebo medzi dotýkajúcimi sa časťami prevodu, dochádza vždy k určitýmstratámna účinnosti, t.j.nikdy nie je 100%. ξ 1,2 = ξ L x ξ P Kde: ξ 1,2 účinnosť medzi prvým a druhým kolesom ξ L účinnosť ložísk ξ P účinnosťť samotnéhoprevodu Teoretický krútiaci moment na hnanom kolese M k2(teoret.) = P 1,2 x M k1 bez zohľadnenia účinnosti Skutočný krútiaci moment na hnanom kolese M k2(skut.) = ξ 1,2 xp 1,2 xm k1 Vo všeobecnosti počítame účinnosť ako: ξ = Výkon/Príkon 1 Účinnosť zloženého prevodu: ξ 1,6 = ξ 1,2 x ξ 3,4 x ξ 5,6

61 TRECIE PREVODY Prenášajú otáčavý pohyb medzi hnacím a hnaným kotúčom priamo alebo nepriamo cez vložený kotúč. Sú vhodné na prenos menších výkonov a na zmenu zmyslu otáčania a otáčok. Preklzávaním trecích plôch sa vyrovnávajú i nárazové preťaženia. Výhody: jednoduchosť výroby, nehlučný chod, možnosť plynulej zmeny otáčok (variátory), odolnosť vočipreťaženiu. Nevýhody: Veľké sily pôsobiace na hriadeľ aložiská,veľké rozmery pre prenos väčších krútiacich momentov. Použitie: V podávačoch, č zapisovačoch, č tlačiarňach, ň magnetofónoch, počítačoch, č pri jemnom ladení. Rozdelenie: 1. Z hľadiska stáleho prevodového pomeru trecie prevody so stálym prevodovým pomerom (pevné kolesá so stálym prevodovým pomerom); trecie prevody s plynule meniteľným prevodovým pomerom (variátory s pohyblivým kolesom). 2. Podľa vzájomnejpolohy hriadeľov trecie prevody s rovnobežnými hriadeľmi; trecie prevody s rôznobežnými hriadeľmi.

62 Variátory: Špecifický druh trecích prevodov s plynule meniteľnýmprevodovýmpomerom(presúvaním stredového kolesa je možné plynule meniť otáčky hnacieho, alebo hnaného kolesa). Výpočet prítlačnej sily F = 2 M k1 /D 1 AbysaobvodovásilaFprenieslanahnanýkotúč vplnejveľkosti musí platiť F T F F T =Gxf=FxK s, kde FT trecia sila, G prítlačná č sila (kolmá na FT), f súčiniteľ trenia (závisí od mat. kotúčov, drsnostipovrchuači sú plochy dokonale suché), F obvodová sila, K s súčiniteľ bezpečnosti proti preklzu G=(FxK s )/f

63 Zhľadiska namáhania hriadeľovaložísksasnažímeoto,abysilagbolačo najmenšia. Dosiahnuť to môžeme: 1. Zmenšením obvodovej sily Zníženie M k1 =P/2πn 1, čo znamená zvýšiť otáčky n 1 zvýšenie preklzov a zníženie účinnosti Zväčšením D 1 zväčšenie hmotnosti a zároveň namáhania hriadeľov a ložísk. 2. Zvýšením súčiniteľa trenia Zabezpečiť aby plochy boli dokonale suché, mali väčšiu drsnosť a vyšší súčiniteľ trenia Voľba vhodného materiálu kolies Konštrukčnou úpravou klinovou drážkou 3 4 x vyšší súčiniteľ trenia Ozubeným remeňom

64 Remeňový prevod Prenášajú mechanickú energiu na väčšiu vzdialenosť medzi hriadeľmi. Tento prevod má dobrý tlmiaci účinok, pružný záber, nehlučný chod, nevyžaduje presnú montáž, má malé opotrebovanie a ľahkú údržbu. Nevýhodou však je väčší preklz (pokles účinnosti), a preto sa nedá použiť na presné prevodové číslo. Používa sa v autách, cinkulároch, šijacích strojoch, kompresoroch. F ØD2 C F 2 α 1 ; α 2 uhly opásania remeňa, ØD1 najvýhodnejší α B n 2 by mal byť 250 až Remeňň jevúseku AD napínaný apôsobí v α 1 n 1 ňom ťahovásilaf α 1, ktorá je oproti sile F 2 2 F 1 väčšia. V úseku BC je remeň voľnejší a A neprekĺzne ak F D 1 >F 2 +F T F a Hnacia remenica Remeň Hnaná remenica Základnévzťahy remeňových prevodov: Krútiaci moment na hnacej remenici M k1 =P/2π.n [N.m] Obvodová sila F = 2 M k1 /D 1 [N] Skutočné otáčky hnanej remenice n 2(skut.) =(n 1 /P 1,2 )xξ 1,2 Na prevedenie obvodovej sily F na remeň a následne na hnanú remenicu musíme zabrániť preklzovaniu remeňa. Musí teda platiť F T >F

65 Vzťahy pre určenie sily F 1,F 2 F 1 fd1 e 1 = F. F. fd1 2 = F fd1 e 1 e 1 Kde: e základ prirodzených logaritmov f súčiniteľ trenia d 1 uhol opásania F obvodová sila K tomu, aby remeň nepreklzával, montuje sa s určitýmpredpätím 4 6xF Usporiadanie remeňových prevodov: 1. Remeň s otvoreným opásaním používa sa pri súhlasnom otáčaní remeníc, ak chceme prenášať väčší výkon, použijeme remeňový prevod s viacerými remeňmi ØD1 n 2 ØD2 n 1 a

66 2. Skrížený remeň Dochádza k protismernému otáčaniu remeníc 3. Remeňový prevod s napínacou kladkou používa sa ak je malá vzdialenosť medzi remenicami a veľký prevodový pomer. Napínaciu kladku premiestňujeme bližšie k malej remenici vždy na odvinovanú stranu remeňa.

67 Rozdelenie remeňov: a) Ploché remene Majú obdĺžnikový prierez. Vyrábajú sa najčastejšie z hovädzej kože (vysoká pružnosť,pevnosť v ťahu, malé trvalé predĺženie). b) Klinové remene súlacnejšie,súpružné,tlmiachvenieamajúmalúhlučnosť. Priprenose veľkých síl sa používa viac klinových remeňov vedľa seba. Skladajú sa z textilného obalu napusteného gumou, textilných vlákien KORD ové vlákna (syntetický hodváb) a gumového jadra. Horná časť profilu remeňa je namáhaná ťahom, preto sa dávajú kordové vlákna bližšie k hornej časti názvy Record, Industrial. Spájanie remeňov: Lepením (dosadacie plochy sú šikmo zrezané, aby nedošlo k odlupovaniu) ZošívanímZ í Kovovými sponami Nitovaním 1 kordové textilné vlákno, 2 gumová vložka, 3 celok obalený bl pogumovaným textilom a vulkanizovaný

68 Remenice Majú veniec s jednou, alebo viacerými drážkami predpísaného tvaru. Profil drážok je normalizovaný. Remenice musia byť v jednej rovine, kontroluje sa hádzanie obvodové a čelné. A A 4 1 veniec s drážkami 2 náboj s drážkou pre pero 3 rebro 4 klinový remeň Lanový prevod Používajú sa pre prenášanie veľkých výkonov pri veľkých vzdialenostiach hriadeľov. Laná sú zoceľokonopí a bavlny. Bavlnené laná sú ohybnejšie, ale drahšie a rýchlo sa opotrebujú. Lanové kotúče bývajú delené i nedelené. Delené uľahčujúľ montáž. Stykové plochy kotúča saniekedy obkladajú kožou alebo hliníkom, aby sa zväčšilo trenie.

69 Reťazové prevody Sú nepriame prevody s núteným záberom. Obvodová sila sa prenáša tvarovým stykom (hnacie reťazové koleso reťaz hnané reťazové koleso). Používajú sa na prenos rovnomerného krútiaceho momentu na stredné vzdialenosti. Použitie: bicykel, motorka, auto, pohony strojov, píla,poľnohospodárske stroje, lisy. Výhody nepreklzujú stály prevodový pomer, menšie namáhanie hriadeľov a ložísk (nie je potrebné napnutie reťaze ako pri remeni), ľahká montáž a výmena reťaze, vysoká trvanlivosť. Nevýhody použitie len pre otvorené opásanie. Po dlhšom čase vyťahanie reťaze, hlučnejší chod, vyššia cena.

70 Výroba ozubených kolies t s Da priemer hlavovej kružnice D priemer rozstupovej kružnice Df priemer pätnej kružnice h celková výška zuba s hrúbka zuba t rozstup vzdialenosť dvoch rovnako ležiacich bodov ozubeného kolesa na rozstupovej kružnici b šírka ozubeného kolesa Charakteristickou veličinou ozubených kolies je modul časť rozstupovej kružnice pripadajúca na 1 zub (π tá časť rozstupu); m = D/z = t/π (Da/z+2) [mm]. Je to normalizovaná hodnota!! Výroba ozubených kolies patrí k najnáročnejším odvetviam strojárskej výroby. Ozubené kolesá sú pohybovými súčiastkami mnohých strojov a zariadení. Spôsob výroby závisí od druhu ozubeného kolesa, požadovanej presnosti a hospodárnosti. Bočný profil zubov tvorí krivka evolventa vznikneodvaľovaním tvoriacej priamky po pevnej základovej kružnici.

71 Podľa presnosti výroby ozubených kolies delíme spôsoby výroby na: 1. Najpresnejšie zuby sa frézujú, obrážajú, alebo preťahujú a potom brúsia, ševingujú, lapujú, alebo honujú. 2. Stredne presné frézovanie, alebo obrážanie odvaľovacím spôsobom (presnosť IT 3 4) 3. Najmenej presné frézovanie deliacim spôsobom (IT 7 8) Základné spôsoby výroby sú: 1. Deliaci spôsob nástroj má tvar zubovej medzery. Po vyrobení jednej medzery sa koleso pootočí o rozstup. Na výrobu sa používajú modulové frézy. Ozubené kolesá sa vyrábajú zväčša na univerzálnej frézovačke vybavenej deliacim prístrojom. Pretože profil zubovej medzery pri tom istom module závisí od počtu zubov ozubeného kolesa, potrebovali by sme pri presnej výrobe, pre iný počet zubov inú frézu. Preto sa modulové frézyvyrábajúv v sadách pre určitý rozsah počtu zubov ozubeného kolesa. Druhy modulových fréz: kotúčové vyrábajúsav8 členných sadách do m= 8 mm, nad 8 mm 15 kusové sady; čapové (stopkové) frézy m = 40 50, sada má 8,15, alebo 26 kusov. Dajú sa snimivyrábať ozubené kolesá s priamymi, rovnými, šikmými a šípovými zubami.

72 2. Odvaľovací spôsob výroby ozubených kolies a) Frézovanie odvaľovacím spôsobom na výrobu sa používajú odvaľovacie frézy (Ra = 6,3 μm) t Odvaľovací spôsob je presnejší (IT 3 4) a výkonnejší ako spôsob deliaci. Nástroj má taký tvar, aby mohol pracovaťť vzábere s ozubeným kl kolesom. Pi Pri obrábaní báb sa nástroj át a kl koleso po sebe odvaľujú. Dosahuje sa vysoká produktivita práce a dobrá hospodárnosť výroby. Používajú sa odvaľovacie frézovačky s automatickým pracovným cyklom. Výhodou je, že pre jeden modul stačí 1 fréza. Nevýhoda je, že pre veľkývýbehsanedajúvyrábať stupňovité ozubené kolesá. Pri výrobe priamych zubov sa upína fréza pootočená o uhol stúpania skrutkovice, fréza sa otáča a posúva smerom nahor, ozubené koleso sa otáča. Materiál odvaľovacích fréz je rýchlorezná oceľ 19 8xx upravujesa kalením a popúšťaním HV

73 b) Obrážanie odvaľovacím spôsobom nástrojom je hrebeňový obrážací nôž. Hrebeňový nôž je konštrukčne jednoduchý, veľmi presný, ale produktivita práce je nižšia. Obrážaním sa dajú vyrobiť všetky typy čelných ozubených kolies s vonkajším ozubením do modulu m = 60 mm. Ra = 3,2 μm MAAG Maagove hrebeňové nože nemajú vybrúsený uhol čela, ale upínajú sa vyklonené o uhol 6; 30. Nástroj koná priamočiary vratný pohyb (hore dole) a obrábané koleso sa otáča a zároveň posúva. Pretože je obvod kolesa väčší ako dĺžka noža, musíme po obrobení niekoľkých zubov vrátiť ozubené koleso späť do východiskovej polohy (nižšia produktivita práce) PARKINSON Upínasanevyklonený,lebonástrojmáuholčela (6 30 ) vybrúsený. Hrebeňové nože sú vyhotovené z 1 kusa z rýchloreznej ocele a majú 7 až 9 zubov. Nôž okrem priamočiareho vratnéhopohybu vykonávatiež pohyb posuvný, koleso vykonávalen otáčavý pohyb

74 FELLOWS nástroj je podobný ozubenému kolesu. Stroj je zvislá obrážačka. Nôž vykonáva priamočiary vratný pohyb + pootočenie v hornej úvrati. Obrábané koleso sa pred vratným pohybom noža vysunie zo záberu (pohyb doľava), aby sa neporušili rezné hrany nástroja, resp. obrobená plocha na kolese. Keď je nôž v hornej úvrati aj koleso sa pootočí, naviac sa prisunie do rezu (doprava). Je to jediný vhodný spôsob na výrobu vnútorného ozubenia. Vďaka malému výbehu je tuaj možnosť výroby stupňovitých ozubených kolies. O.K. nôž V HÚ V HÚ c) Preťahovanie ozubených kolies Veľmi výkonný a presný spôsob výroby. Používa sa pri hromadnej výrobe. Nástroj má zložitejší tvar a upína sa do šmýkadla. Stroj je zvislá preťahovačka s hydraulickým pohonom šmýkadla. Obrábané koleso sa upína na otočný stôl, ktorý podobne akopri Fll Fellowsovom spôsobeumožní odsunutie kl kolesa pred spätnýmpohybom hb nástroja. át Nástroj koná priamočiary vratný spôsob. Ozubené koleso sa vysúva do záberu a zo záberu (doprava, doľava) a pootáča sa v hornej úvrati.

75 Dokončovacie spôsoby výroby ozubených kolies Brúsenie Obrábajú sa ním kolesá, pri ktorých sú vyššie nároky na presnosť dosiahne sa zároveň kvalitný povrch (Ra = 0,8 μm). Tvarové brúsenie ako pri deliacom spôsobe výroby Odvaľovací spôsob vzájomné odvaľovanie brúsneho kotúča a obrábaného kolesa Ševingovanie nástroj je podobný ozubenému kolesu, na ktorého bokoch sú vytvorené plytké drážky, ktoré tvoria rezné kliny, Týmito drážkami sa z bokov zubov obrábaného ozubeného kolesa zoškrabávajú veľmi jemné triesky. Nástroj koná otáčavý pohyb, koleso otáčavý+kmitavý. Ra = 1,6 μm Lapovanie Jemné prehladzovanie povrchu kovovým nástrojom. át Nástroj má tvar ozubeného kolesa.prizáberenástrojaaobrábanéhokolesasadomiestazáberuprivádzaprúdoleja,alebo petroleja a brúsneho materiálu (grafit, alebo jemný šmirgeľ). Ra = 0,4 μm Honovanie Brúsne ševingovanie. Nástroj je vyrobený z bieleho umelého korundu (Al 2 O 3 ). Pohyby sú rovnaké ako pri ševingovaní.

76 Výroba kužeľových ozubených kolies Je náročnejšia a zložitejšia ako výroba čelných ozubených kolies. Kužeľové ozubené kolesá majú zuby priame, alebo šikmo zakrivené. Výroba kužeľových ozubených kolies s priamymi zubami: 1. Deliace spôsoby výroby a) Obrážaním podľa šablóny Zimmermann b) Frézovaním deliacim spôsobom (kotúčová, alebo čapová fréza) najmenej presný spôsob c) Kruhové preťahovanie Revacycle nástroj je kruhový preťahovací tŕň. Je to rýchly spôsob 1 zubová medzera za niekoľko sekúnd. Stroj je zvislápreťahovačka, ť nástroj sa otáča aposúva 2. Odvaľovacie spôsoby výroby Nástrojom je obrážací báž nôž lichobežníkového tvaru Bilgram používa sa 1 obrážací nôž Harbeck používajú sa 2 obrážacie nože Výroba kužeľových ozubených kolies so zakrivenými zubami: 1. Gleason zuby majú tvar kruhových oblúkov 2. Oerlikon zuby majú tvar epicykloidy 3. Klingelnberg zubymajútvarevolventy

77 Mechanizmy slúžia k prenosu pohybu a mechanickej energie z jedného miesta na druhé (medzi jednotlivými časťami strojov) 1. Mechanizmy s tuhými členmi prevody 2. Hydraulické mechanizmy využívajú na prenos kvapalinu 3. Pneumatické mechanizmy využívajú na prenos stlačený vzduch 4. Kinematické mechanizmy mechanizmy slúžiace na transformáciu pohybu HYDRAULICKÉ MECHANIZMY Sila a pohyb sú v nich prenášané kvapalinami. Rozdeľujeme ich na hydrostatické (využívajú tlakovú zložku energie) a hydrodynamické (využívajú pohybovú rýchlostnú zložku energie). Požiadavky na hydraulickú kvapalinu Musí chrániť há kovovéčasti pred koróziou Musí byť čistá bez obsahu nečistôt Musí byť stabilná chemická stálosť,nemásavyparovať, nemá peniť, nemá meniť vizkozitu Musí byť lacná Používané kvapaliny Minerálne oleje označenie HM, HV, OT H (ložiskové, turbínové, kompresorové a nízkotuhnúce), vizkozita má byť x 10 6 m 2 /s. Teplota nemá prekročiť 90 C Syntetické kvapaliny Liehovoglycerínové zmesi emulzie

78 Teoretické základy hydraulických mechanizmov: 1. Hydrostatický tlak Ph = ρ xgxh;ρ hustota = m/v [kg/m 3 ], g gravitačné zrýchlenie = 9,81 [m.s 2 ], h výška [m] 2. Pascalov zákon Tlak v kvapalinách a plynoch je vo všetkých smeroch rovnaký P=F/S[Pa] 3. Kvapalina v pohybe prietok kvapaliny vyrátame podľa vzorca objem za čas. Je teda množstvokvapalinypretečenej daným prierezom za určitý čas. Q v =V/t[m 3.s 1 ]; Q v =sxv[m 3.s 1 ]; kde v rýchlosť prúdenia, s plocha potrubia a) Rovnica spojitosti ti toku,pre dve potrubia rôzneho prierezu; Q v1 =Q v2 ;s 1 xv 1 =s 2 xv 2 b) Bernouliho rovnica gxh+(p/ρ) +(V 2 /2) = konšt.; kde g x h polohová energia, P/ρ tlaková energia, v 2 rýchlostná (kinetická energia). Táto rovnica platí pre ideálnu (nestlačiteľnú kvapalinu). V skutočnej kvapaline vzniká trenie medzi jej časticami vo vnútri, trenie o steny potrubia, vírenie, zmena časti energie na tepelnú energiu = straty P1 v P2 v g. h1 + + = g. h ρ 2 ρ 2 e z e z stratová energia, ktorá vzniká v sacom koši, pri prúdení v priamom potrubí, v ohyboch, v uzáveroch

79 Výhody hydraulických mechanizmov: Jednoduchosť Plynule riaditeľný posuv ľahká regulácia Možnosť zastavenia piesta v ľubovoľnej polohe Vysoký výkon pri malých rozmeroch Vysoká životnosť,spoľahlivosť, produktivita práce a hospodárnosť Použitie hydrostatických mechanizmov: Tvárniace stroje hydraulické lisy (až 100 MPa je použiteľné pri týchto lisoch) a valcovacie trate Obrábacie stroje ovládanie pohybov + upínanie obrobkov 6MPa Letectvo podvozok lietadiel, smerovky a výškovky MPa Poľnohospodárske, stavebné a lesnícke stroje nakladače, rýpadlá, harvestery, ostatné stroje na ťažbu dreva, LKT. Banské stroje ťažba uhlia a nerastov, vrtné súpravy a výstuže Nevýhodou jerizikoznečistenia životného prostredia, pravidelnáúdržba, výmenaolejov ap.

80 Časti hydraulických mechanizmov: 1. Zdroj tlakovej kvapaliny (nádrž, hydrogenerátor čerpadlo, príslušenstvo) 2. Riadiace a rozvodné prvky 3. Hydromotor Konštrukčne môžu byť hydraulické obvody riešené ako: a) Uzavretý vytláčaný olej sa prečerpáva na druhú stranu piesta b) Otvorený vytláčaný olej ide do odpadovej nádrže Hydrogenerátory (čerpadlá) Kvapalina sa privádza do pracovného priestoru hydrogenerátora vstupným kanálom (sací kanál nasávanie) Rotačné hydrogenerátory Schematické značky rotačných hydrogenerátorov Základný rotačný Regulačný Reverzný hydrogenerátor hydrogenerátor hydrogenerátor

81 a) Zubový hydrogenerátor Používa sa v autách (olejové čerpadlo, čerpadlo ostrekovača), v obrábacích strojoch. Je jednoduché, lacné a spoľahlivé (účinnosť až 0,9). Nevýhodou je, že sa nedá regulovať amá hlučnejší chod nasávanie 2 výtlak 3 ozubené koleso 4 teleso hydrogenerátora e 1 stator 3 2 rotor 3 lamely 4 nasávanie 5 výtlak b) Skrutkový hydrogenerátor Konštrukčne je podobný zubovému. Namiesto ozubených kolies má dve vretená (podobné mlynčeku na mäso). Výhodou je rovnomerný prietok, tichší chod a väčšie dopravované množstvo. c) Lamelový hydrogenerátor Rotor je voči statoru umiestnený excentricky. Dopravované množstvo sa dá nastaviť nastavením excentricity e. Je regulovateľný amenej hlučný.

82 Piestové hydrogenerátory a) Radový piestový hydrogenerátor Používa sa napr. v autách vstrekovanie zmesi Regulovateľné sú počtom otáčok hriadeľa vačkový hriadeľ 2 vačka 3 piest 4 valec 5 nasávanie a výtlak 4 5 b) Radiálny piestový hydrogenerátor je podobný lamelovému, namiesto lamiel má piesty, ktoré sú kolmo na os hriadeľa c) Axiálny piestový hydrogenerátor Piesty sú rovnobežné s osou hriadeľa.

83 Hydromotory Slúžia na využitie energie hydraulickej kvapaliny (vyvodenie sily). Značky: Rotačný Hydromotor s Piestový priamočiary Hydromotor kývavým pohybom hydromotor Rozdelenie hydromotorov: 1. Rotačné hydromotory Zubový hydromotor Skrutkový hydromotor Lamelový hydromotor Radiálny piestový hydromotor Axiálny piestový hydromotor 2. Piestový priamočiary hydromotor 3. Hd Hydromotory s kývavýmý pohybom hb

84 Akumulátory Hydrostatický akumulátor (HA) je zariadenie, ktoré môže zadržať (naakumulovať) určitý objem tlakovej kvapaliny a v prípade potreby ho rýchlo uvoľniť. Tým sa krátkodobo zabezpečí špičkový prietok. Hlavným dôvodom pre zaradenie tohto zariadenia do hydraulického okruhu sú požiadavky na optimálne využitie hydrogenerátora, alebo rozšírenie jeho možností. Pri hydrostatických mechanizmoch sa najčastejšie používajú plynové akumulátory. Pri priamom tlaku plynu na kvapalinu by dochádzalo k nežiaducej difúzii plynu do kvapaliny, preto sa tieto médiá oddeľujú piestom, alebo vakom (vzdušnicou), alebo membránou. Podľa toho sa akumulátory rozdeľujú na : Piestový t ý Vakový Membránový Multiplikátor Je zariadenie na zmenu parametrov pri stálom výkone. Vstupné podmienky tlak P 1 amnožstvo Q 1 sú hodnoty plynu a výstupné hodnoty P 2 a Q 2 má tlaková kvapalina. Používa sa na zvýšenie tlaku, a tým možno na piestnici dosiahnuť veľké sily (upínacie v prípravkoch, alebo pohybové v pohyblivých mechanizmoch) P 1,Q 1 P 2,Q 2

85 Riadiace prvky na riadenie tlaku 1. Tlakové ventily Poistný tlakový ventil používa sa proti preťaženiu Prepúsťací tlakový ventil udržiavakonštantnýtlak.posúvač tlakového ventilu (piestiky) je pritláčaný pružinou. Pri preťažení (veľkom tlaku) posúvač odkryje výstupový kanál a dochádza ku prepúšťaniu kvapaliny do nádrže. 2. Redukčné ventily Slúžia na redukciu (zníženie tlaku) Riadiace prvkyna riadenieprietoku id i itk 1. Škrtiace ventily 2. Jednosmerné ventily umožňuje prietok kvapaliny v jednom smere. Po privedení tlakového signálu P t sa presunie posúvač doprava, prekoná silu prítlačnej pružiny a umožní prietok kvapaliny cez ventil 3. Hydraulický zámok bezpečnostný prvok zdvíhacích hydrostatických mechanizmov (zabráni uvoľneniu bremena pri prasknutí hadice) je spojnicou dvoch jednosmerných ventilov prítlak kvapalina

86 4. Hydraulické rozvádzače najpoužívanejšie sú priamočiare posúvačové rozvádzače. Zmenou polohy posúvačasazmeníprepojenie,atýmajzmyselpohybuhydromotora. a) Štvorcestný trojpolohový rozvádzač b) Štvorcestný dvojpolohový rozvádzač Pri ľavej polohe rozvádzača ide piest hydromotora doprava, pri pravej polohe piest smeruje doľava. Štruktúra hydrostatických mechanizmov Základné funkcie, ktoré musí hd hydrostatický ttikýmechanizmus plniť sú: 1. Riadenie zmyslu pohybu (rozvádzač) 2. Riadenie rýchlosti pohybu (škrtiaci ventil) 3. Riadenie tlaku (redukčné ventily, tlakové ventily)

87 PNEUMATICKÉ MECHANIZMY Sila a pohyb sú v nich prenášané plynmi (najčastejšie vzduchom). Rozdeľujeme ich na pneumostatické (využívajú tlakovú zložku energie) a pneumodynamické (využívajú pohybovú rýchlostnú zložku energie). Slúžia na zabezpečenie priamočiarych, rotačných, alebo kývavých pohybov. Používajú sa pri upínaní materiálu, pohyb stolov, zdviháky, plošinové vozíky, sklápacie zariadenia, buchary. Oproti hydrostatickým mechanizmom sa využívajú menšie tlaky (1 MPa), odpadá spätné vedenie vzduchu a nádrž. Vzduch ide z rozvádzača priamodoatmosféry.nevýhodouje nižší tlak vzduchu oproti kvapaline a sklon ku kmitaniu. Stlačenieč vzduchu a jeho vytláčanie zabezpečuje č kompresor, alebo rozvod stlačeného č vzduchu z centrálnej kompresorovej stanice. Schematická značka kompresora 1 prívod stlačeného vzduchu, 2 gumová membrána, 3 vratné pružiny, 4 činná časť mechanizmu

88 Pneumatické motory Slúžia na využitie energie stlačeného vzduchu (vyvodenie sily). Značky: Rotačný Motor s Piestový priamočiary motor kývavým pohybom motor Časti pneumostatického mechanizmu Používajú sa rýchlosti piesta do 5 m za sekundu 1. Riadenie smeru a pohybu rozvádzačmi 2. Riadenie rýchlosti prietoku škrtiaci ventil 3. Riadenie i tlaku lk (il (silového pôsobenia) tlakové,alebo lk lb redukčné ventily 4. Čistič na oddelenie nečistôt a kvapôčiek výmena filtra a vypustenie usadenín 5. Vzdušník zaradený za kompresorom. Slúži na zabezpečenie rovnomernej dodávky sltačeného vzduchu. Na vzdušník je pripevnený manometer (tlakomer) a tlakový spínač, ktorý striedavo zapína a vypína elektromotor 6. Maznica Na zmiešanie vzduchu s olejovou hmlovinou 7. Tlmič hluku zaraďujesa do výpustného kanála pred vypustením vzduchu do atmosféry

89 MECHANIZMY NA TRANSFORMÁCIU POHYBU Ich účelom je prenos pohybu a energie z jedného miesta na druhé, zmena druhu pohybu (otáčavý na priamočiary, priamočiary na kývavý atď.). Nazývame ich aj kinematické mechanizmy. Používajú sa v obrábacích strojoch, robotoch a manipulátoroch, zdvihákoch, kompresoroch, čerpadlách, spaľovacích motoroch, zemných, poľnohospodárskych, lesníckych strojoch, presnej mechanike. Základné rozdelenie: Skrutkové mechanizmy zverák,zdvihák Pákové anožnicové mechanizmy meradlá, pantografy, zdviháky dihák Kĺbové mechanizmy používajú sa napr. v šijacích a pletiarskych strojoch Kľukové mechanizmy autá, kompresory, sú najčastejšie používané Kulisové mechanizmy obrážačka Vačkové mechanizmy automobily Mechanizmy s prerušovaným pohybom (maltézsky, západkový (rohatkový) mechanizmus)

90 Skrutkové mechanizmy Slúžia na premenu otáčavého pohybu na posuvný a naopak. Tvorené sú systémom: skrutkamatica. Použitie: zdviháky a zverák, sťahováky prípravky na demontáž ložísk, vretenové lisy, ventily a posúvače, posuv suportu na sústruhu. Používa sa buď lichobežníkový rovnoramenný závit (trapézový), alebo lichobežníkový nerovnoramenný. Namáhanie jenaťah, krut, otlačenie v závitoch, vzper. Pákové mechanizmy Páka je súčiastka otočná na čape. Ak sa otáča o veľký uhol, nazýva sa kľuka. Páky, ktoré tvoria súčasť mechanizmov, majú rôzne tvarya vyhotovenie. Jednoramenná Jd á páka môže byťť s jdý jedným alebo lb dvoma čapmi. i Dvojramenná páka môže meniť veľkosť sily i zmysel pohybu. Ak ramená páky zvierajú určitý uhol, páku nazývame uhlovou pákou. Trojramennépáky používamena prevod pohybu do dvoch smerov.

91 Nožnicové mechanizmy Slúžia na kopírovanie pohybu jednej časti s viacerými časťami naraz. Použitie napr. kresliace zariadenia (pantograf), zdviháky. Kĺbové mechanizmy Používajú sa v textilnom priemysle šijacie a pletiarske stroje, kresliace zariadenia, žeriavy, kuchynské roboty. Môžu vzniknúť tieto prípady: Kľukovahadlový mechanizmus (kľuka sa otáča, vahadlo koná kývavý pohyb Dvojkľukový mechanizmus (kľuka aj vahadlo sa otáčajú) Dvojvahadlový (kľuka aj vahadlo konajú kývavý pohyb) 1 pevný rám 2 kľuka 3 ojnica 4 vahadlo

92 Kľukové mechanizmy Premieňajú vratný priamočiary pohyb na otáčavý pohyb alebo obrátene. Sú základným mechanizmom piestových strojov. Skrátený kľukový mechanizmus sa skladá z piesta, piestneho čapu, ojnice a kľukového hriadeľa. Na piest mechanizmu pôsobí sila vyvolaná tlakom pracovnej látky. Piest vykonáva priamočiary vratný pohyb. Ojnica mení posuvný pohyb na kývavý a nakoniec na otáčavý. Piestny čap spojuje piest s ojnicou. Druhá hlava ojnice je pripevnená na kľukovom čape kľukového hriadeľaaotáča ním. Hriadeľ je uložený v ložiskách. Úplný kľukový mechanizmus sa používa pre väčšie dvojčinné stroje. Medzi ojnicou a piestom je križiak a piestna tyč. Piest je spojený s križiakom piestnou tyčou. Piestna tyč prechádza upchávkou vo veku valca. križiakové vedenie zachytáva bočné tlaky a vedie križiak. Na križiakovom čape je nasadená hlava ojnice. Druhá hlava ojnice je otočne uložená na kľukovom čape kľukového hriadeľa. Tento kľukový mechanizmus môže pri dvojčinných strojoch, kde tlak plynu alebo kvapaliny pôsobí na obe strany piesta, meniť posuvný pohyb na otáčavý pohyb.